10kV配電網(wǎng)檢修技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展方向探討

1、    10kv配電網(wǎng)檢修技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展方向探討    賈慧摘 要在國內(nèi)電力企業(yè)配電網(wǎng)狀態(tài)檢修的背景下，本文對10 kv配電網(wǎng)的實(shí)施的必要性、應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并結(jié)合配電網(wǎng)狀態(tài)，探討10 kv配電網(wǎng)檢修技術(shù)的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞10 kv配電系統(tǒng)；風(fēng)險(xiǎn)；檢修doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.22.067f273；tm75 a 1673-0194（2017）22-0-02目前，大多數(shù)供電企業(yè)的配電網(wǎng)檢修和配電網(wǎng)管理模式都采用“定期檢修”的辦法。這種方法比較簡單，工作人員僅憑經(jīng)驗(yàn)來判斷設(shè)備的運(yùn)行狀況。定期維修是按照氣候進(jìn)行

2、的，一般集中在春秋負(fù)荷較低的季節(jié)。該方式的電力線路維護(hù)周期較長，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備安全隱患，不能保證對配電線路和設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行長期有效監(jiān)控。在進(jìn)行定期維護(hù)時(shí)，技術(shù)人員只能使用手持設(shè)備單獨(dú)檢測，能夠檢測出設(shè)備可能存在的隱患，而不是針對潛在危險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行有效監(jiān)測和處理。在定期維護(hù)問題上，供電企業(yè)不能單單憑借投入更多人手來解決，有必要引入新概念、利用新技術(shù)、購置新設(shè)備和應(yīng)用新模式，才能有效解決上述問題。1 10 kv配電網(wǎng)檢修技術(shù)實(shí)施的必要性配電網(wǎng)狀態(tài)檢修應(yīng)以安全為基礎(chǔ)，通過運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段和檢測設(shè)備對配電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、維修決策，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備安全可靠運(yùn)行，確保不間斷供電。配電網(wǎng)狀態(tài)檢修是一

3、項(xiàng)非常重要的工作，雖然現(xiàn)在有固定周期的巡視計(jì)劃和巡視任務(wù)，但有效的科學(xué)手段和技術(shù)還是略微欠缺。如今的配電網(wǎng)更趨向于實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，工作人員借助配電網(wǎng)檢修技術(shù)，能夠根據(jù)反饋信息制定具有針對性的檢修計(jì)劃，可以大大降低巡邏人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，使配電網(wǎng)管理更有效、經(jīng)濟(jì)性更高。配電網(wǎng)檢修技術(shù)實(shí)施的必要性主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。（1）及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路問題的需要。配電網(wǎng)狀態(tài)檢修在過去都是通過人工完成，不僅效率低下，還容易發(fā)生漏檢的問題，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路存在的問題，也不能及時(shí)處理問題，給生產(chǎn)、生活用電埋下安全隱患。但是，工作人員通過使用檢修技術(shù)就能在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題，也能及時(shí)解決問題。（2）確保供電穩(wěn)定性的需要。定期

4、檢修不僅要消耗大量的電力部門的人力和物力，更重要的是影響供電的穩(wěn)定性，而且影響人們的正常生活和生產(chǎn)。而且隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，整個(gè)社會(huì)對供電穩(wěn)定性的要求越來越高，大量定期檢修也變得越來越困難。配電網(wǎng)檢修技術(shù)的使用就能很好地解決這一問題，能夠確保供電的穩(wěn)定性。2 10 kv配電網(wǎng)檢修技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀目前，配電網(wǎng)檢修工作主要采用定期檢修為主、配電網(wǎng)狀態(tài)檢修為輔的檢修模式，對重點(diǎn)配電線路、配電變壓器、開關(guān)柜狀態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析。電力企業(yè)自20世紀(jì)80年代以來，就開始了以狀態(tài)檢修為基礎(chǔ)的在線檢測，在大多數(shù)歐洲國家也正在進(jìn)行維修制度改革，方向是以狀態(tài)為基礎(chǔ)的在線維修。目前，電力企業(yè)應(yīng)用較多的配電網(wǎng)檢修技術(shù)

5、是預(yù)測性維修（pdm預(yù)測檢修）。該技術(shù)通過狀態(tài)監(jiān)測工具，診斷設(shè)備的健康水平，以確定需要修理或維護(hù)設(shè)備的最佳時(shí)間。它是一種先進(jìn)的狀態(tài)維修，配合傳統(tǒng)的在線監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，能夠有效減少停機(jī)時(shí)間，提高設(shè)備的可靠性和可用性系數(shù)，延長設(shè)備壽命，降低維修和維護(hù)成本，提高設(shè)備性能和經(jīng)濟(jì)效益。2010年，我國設(shè)置配電網(wǎng)檢修的試點(diǎn)單位，包括邢臺(tái)、青島、金華、無錫和荊州，金華電力局在2011年率先通過驗(yàn)收，并上線運(yùn)行，取得了一定成效。金華電力局主要采用了先進(jìn)的開關(guān)柜在線測溫技術(shù)、在sf6開關(guān)站室內(nèi)安裝sf6氣體泄漏監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)、室內(nèi)環(huán)境自動(dòng)控制等配電網(wǎng)檢修技術(shù)，取得了良好的效果。3 10 kv配電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展方向3

6、.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（wireless sensor network，wsn）是由電池供電，或振動(dòng)發(fā)生器構(gòu)成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供，由隨機(jī)分布的集成傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通信模塊的微型傳感器節(jié)點(diǎn)，通過無線通信形成一個(gè)自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它可以獲取設(shè)備的數(shù)字信號(hào)，通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)關(guān)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，直接進(jìn)入計(jì)算機(jī)，進(jìn)行分析處理、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和狀態(tài)監(jiān)測。該技術(shù)主要用于配電變壓器繞組、避雷器、柱上開關(guān)溫度的在線監(jiān)測。3.2 紅外測溫技術(shù)紅外測溫技術(shù)是根據(jù)測量設(shè)備溫度分布來確定熱故障的一部分，它的技術(shù)優(yōu)勢是對設(shè)備檢測的效果比較直觀，能快速檢測出設(shè)備是否存在熱故障，在一定距離內(nèi)

7、就可以直接遙測測量，并顯示溫度梯度圖像，確定設(shè)備有無故障。3.3 局部放電監(jiān)測技術(shù)局部放電檢測是以產(chǎn)生的電氣、光學(xué)等現(xiàn)象為基礎(chǔ)來確定是否存在局部放電的情況。局部放電檢測技術(shù)包括多種脈沖電流檢測方法、超高頻檢測方法和瞬態(tài)接地電壓檢測方法。3.4 現(xiàn)場運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)場運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)是配電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的重要方向，主要包括微氣象監(jiān)測系統(tǒng)、絕緣子監(jiān)測系統(tǒng)、紅外在線故障監(jiān)測系統(tǒng)。微氣象監(jiān)測系統(tǒng)利用無線傳感技術(shù)，監(jiān)測風(fēng)速、風(fēng)向、降雨和溫度等氣象條件，工作人員通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，有利于制定有效的措施。絕緣子監(jiān)測系統(tǒng)通過光纖密度傳感器，監(jiān)測絕緣子的污染程度，然后建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行相關(guān)分析，能夠有效地劃分絕

8、緣子污區(qū)域的等級(jí)，從而按照等級(jí)進(jìn)行不同強(qiáng)度的巡視工作。紅外在線故障監(jiān)測系統(tǒng)通過采用紅外測溫技術(shù)，可以檢測變壓器、柱上開關(guān)和戶內(nèi)開關(guān)柜具體部位的溫度，并根據(jù)溫度信號(hào)變化分析柱上開關(guān)、變壓器與開關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)。然后系統(tǒng)會(huì)將溫度分布轉(zhuǎn)變?yōu)橐曨l信號(hào)，該信號(hào)可以通過高頻放大電路反饋到監(jiān)測點(diǎn)，進(jìn)而確定配電設(shè)備的溫度和功率類型，為設(shè)備是否存在放電故障點(diǎn)和準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)提供依據(jù)。3.5 電氣運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)電氣運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)也是配電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的重要方向，主要包括變壓器繞組溫度分布監(jiān)測系統(tǒng)、10 kv交流金屬氧化物避雷器無線監(jiān)測系統(tǒng)、柱上開關(guān)的接地故障在線監(jiān)測系統(tǒng)。變壓器繞組溫度分布監(jiān)測系統(tǒng)通過對變壓器狀態(tài)的

9、實(shí)時(shí)監(jiān)測，結(jié)合變壓器的基本參數(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測環(huán)境溫度參數(shù)，分析計(jì)算變壓器的溫升熱路模型。該系統(tǒng)基于變壓器的溫升極限預(yù)測模型的數(shù)學(xué)模型，來確定繞組溫度變壓器的電流和溫度升高的閾值，利用測量數(shù)據(jù)分析對變壓器健康狀況的影響，并通過應(yīng)用溫度上升限預(yù)測模型，采用繞組溫度實(shí)時(shí)跟蹤的方式，實(shí)時(shí)監(jiān)測配電變壓器的溫度，使其更具可靠性和安全性。10 kv交流金屬氧化物避雷器無線監(jiān)測系統(tǒng)的傳感器安裝在操作裝置上，利用gprs無線網(wǎng)絡(luò)，對線路避雷器的工作電流、漏電電流等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，遠(yuǎn)程傳輸?shù)浇邮斩恕Ｖ祥_關(guān)的接地故障在線監(jiān)測系統(tǒng)，用來監(jiān)測開關(guān)裝置本身的機(jī)械性能、合閘線圈電流、振動(dòng)信號(hào)的變化和絕緣狀況等。同時(shí)該系統(tǒng)還能監(jiān)測電路負(fù)載的電流信息，實(shí)現(xiàn)單相接地故障、相故障監(jiān)測。4 結(jié) 語10 kv配電網(wǎng)狀態(tài)檢修是智能電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢，為智能電網(wǎng)的配電網(wǎng)檢修及相關(guān)技術(shù)提供了詳細(xì)的理論依據(jù)和技術(shù)支持。我國的配電網(wǎng)檢修技術(shù)尚處于起步階段，未來幾年，我國應(yīng)積極探索，密切關(guān)注新技術(shù)的研究和發(fā)展，加快智能配電網(wǎng)檢修標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。主要參考文獻(xiàn)1許慎專，袁憲彬，宋暢.10 kv配電運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)及檢修對策分析j.工程技術(shù)，2016（8）.2熊波.探討與“大檢修”體系下的配電自動(dòng)化系統(tǒng)安全運(yùn)維管理j.山東工業(yè)技術(shù)，2014（19）.3田