配电网状态检修技术体系研究

应高亮，张 波，高 山

（金华电业局，浙江 金华 321017）

0 引言

从2007年开始，金华电业局充分借鉴输变电设备状态检修的成功经验，立足配电网实际，以提高设备安全性、供电可靠性和经济性为目标，积极开展配电网状态检修技术体系的研究工作。2010年1月，发布了《金华电业局10 kV配网设备状态评价导则》等4项配电网状态检修技术标准，同年12月上升为浙江省电力公司技术标准。2011年7月，国家电网公司在浙江省电力公司技术标准的基础上，进一步修编制定了《配网设备状态评价导则》、《配网设备状态检修试验规程》和《配网设备状态检修导则》共3项技术标准。《配网设备状态评价导则》等技术标准的发布，标志着国家电网公司已初步建立了配电网状态检修技术体系。

1 配电网状态检修技术体系研究的主要内容

配电网状态检修技术体系研究的主要内容是根据配电网设备运行巡视、状态检测等手段获取的状态信息，综合配电网设备缺陷和故障等运行数据，研究确定配电网设备状态评价方法，对配电网设备的运行状态进行定量评价；合理制定巡检、例行试验、诊断性试验项目和周期；优化配电网的设备运行和检修策略。首次构建了如图1所示的国家电网公司配电网状态检修技术体系。

2 配电网设备状态评价方法研究

2.1 设备单元的划分

设备单元是评价配电网的设备状态和检修安排的基本单位，单元划分对设备评价及检修安排至关重要。根据线路设备状态量的可比性、检修的可操作性，确定架空线路、柱上开关、跌落式熔断器、配电变压器、构筑物及外壳等13类设备的单元划分标准，如图2所示。

配电线路的划分原则在输电线路单元划分原则基础上进行了较大的调整，符合配电网线路多分段、多用户、多设备的实际。将构筑物及外壳作为一个单元单独进行评价，可避免评价内容重复，便于中压开关站、环网单元、配电站（箱式变电站）等组合电器的设备评价。

2.2 设备部件划分和权重

设备部件组成设备单元。部件一般按元器件进行划分。部件设权重Kp，各部件的权重和为1。部件划分、权重设置时，既要坚持以国家标准为基准，确保标准有适当的权威性和超前性，又要尊重历史，兼顾各地实际，使标准具有适用性。部件权重根据部件在单元设备中的重要性设置，适当进行平衡。

2.3 部件评价内容和评分

依据《架空配电线路及设备运行规程》、《电气设备交接试验规程》、《电力设备预防性试验规程》和《配网设备状态检修试验规程》等标准的要求，从设备巡视、带电检测、检修试验的结果中获取评价状态量，并根据配电网实际情况进行优化。确保设置的评价内容和状态量能基本反应设备运行状况，同时考虑评价内容和状态量获取的可行性，大力推进新检测（监测）技术状态量的应用。在架空线路、柱上开关接头、跌落式熔断器接头等部件上增加温度检测（红外线测温）的状态量。考虑到金属氧化锌避雷器的设备数量多、结构简单等因素，将该设备本体及引线视为1个部件，对相应的绝缘性能、温度、外观和接地电阻等进行评价。

各部件的起评分为100分，最大扣分值也是100分。状态量最大扣分值可根据其在部件运行中的重要性进行设置，对状态量进行分级管理。

部件状态采用木桶短板原理确定最后得分。架空线路和电缆在1个评价单元中的多个相同部件称为类部件，当类部件都在正常状态时，可取各部件得分的算术平均值，否则取得分最低部件的值。部件评价时还要考虑家族缺陷系数和设备寿命系数。

各部件的评价结果按量化分值的大小分为“正常状态（得分＞85）”、 “注意状态（75＜得分≤85）”、 “异常状态（60＜得分≤75）”和“严重状态（得分≤60）”。

2.4 设备单元评价及整体评价

设备单元评价是在部件评价基础上进行的综合评价，结果根据赋权法和木桶短板原理相结合确定。当设备单元所有部件的得分都在正常状态时，该设备状态为正常状态，最后得分采用赋权法进行计算。当该设备单元有1个及以上部件得分低于正常状态时，根据木桶短板原理，该设备单元状态取各部件评价结果中的最差状态。

整条（座）架空线路、电缆线路、中压开关站、环网单元、配电站（箱式变电站）采用积木拼凑方式进行设备的整体评价，当所有单元均为正常状态时，该设备整体评价为正常状态，最后得分取各单元得分的算术平均值；否则根据木桶短板原理取各单元评价结果中的最差状态，最后得分取最低分。

2.5 配电网设备评价体系

综合上述研究成果，建立了以部件评价内容（状态量）为基础数据，以赋权法和木桶短板原理为综合工具，以部件评价、设备单元评价、设备整体评价三级递进评价为评价程序的配电网设备评价体系。

3 配电网设备状态试验内容的研究

根据配电网运行维护新技术发展和用户供电可靠性的要求，将配电网设备状态检修试验项目分为巡检、例行试验和诊断性试验3类，对具体项目和内容开展研究。配电网设备试验分类如下：

（1）巡检：为获取设备状态量而进行的巡视、检查和带电检测，按周期进行。

（2）例行试验：为获取设备状态量而定期进行的各种停电试验，按周期进行。

（3）诊断性试验：在巡检、例行试验中发现设备状态不良，或经受了不良工况，或受家族缺陷警示，或连续运行了较长时间后，为进一步评估设备状态而进行的试验，必要时进行。

3.1 巡检

巡检是在设备带电的情况下，采用巡视、检查和带电检测等手段来获取设备的状态量。由于配电网设备的冗余度较小，在用户供电可靠性要求日益提高的情况下，巡检必将是今后获取设备状态量的主要方式。设备巡检的主要原则是：

（1）设备巡检的内容和周期应涵盖《配电网运行规程》中相关内容。

（2）大力推广和应用设备带电检测技术。强化相对成熟的带电检测技术应用，如全面应用红外线测温，特别重要的开关柜每6个月做1次带电局部放电测试等。相对输变电设备，配电网带电检测技术还很不完善，今后应致力于配电网设备带电检测技术全覆盖的研究，尽快提高带电获取设备状态的水平。

（3）根据状态评价结果，对非正常状态设备采取差异化巡检策略，缩短巡检周期，提高带电检测频次，加强设备运行跟踪监视。

3.2 试验

试验主要考虑的原则是：

（1）统筹兼顾，突出重点。配电网设备冗余度小，设备停电试验和供电可靠性要求矛盾突出。2008年，电监会发布了《关于加强重要电力用户供电电源及自备应急电源配置监督管理的意见》（以下简称《意见》），按照电力用户重要程度不同提出了不同的供电要求。配电网管理应遵循“统筹兼顾、突出重点”的方针，强化重要电力用户的安全供电管理，同时也要满足用户供电可靠性的要求，既符合国家电力供应管理要求，也符合运行管理实际。因此，将配电网设备分为特别重要设备、重要设备和一般设备。其中特别重要设备是指在配电网中所处位置重要,以及向《意见》中规定的特级重要用户、一级重要用户供电的设备；重要设备为向二级重要用户供电的设备，其他为一般设备。评价状态为正常的特别重要设备停电例行试验每6年1次，重要设备试验每10年1次，一般设备可以不进行停电例行试验。

（2）优化内容。从新设备、新材料应用后相应试验内容的调整和高用户供电可靠性要求这两方面考虑，对有关试验内容进行优化。近年来，配电网新设备、新材料层出不穷，《架空配电线路及设备运行规程》等规程规定的很多试验内容已经不适应当前配电网设备实际，如规程涉及的柱上油断路器、阀型避雷器现已淘汰，并更换为柱上真空（SF6）开关、氧化锌避雷器等，此类试验内容必须进行调整。原规程规定的架空线路登杆塔检查等内容需大量停电，严重影响用户供电可靠性，也必须进行优化。

（3）优化试验分类。根据试验内容的必要性和可操作性，将试验分为例行试验和诊断性试验。例行试验是特定设备周期停电试验，相关设备状态评价需用的状态量涉及的试验即为例行试验。诊断性试验是在巡检和例行试验时发现设备不良等，为了进一步评估设备状态而进行的停电试验。设备试验优化分类的优点在于：当设备评价状态良好时，可以不进行诊断性试验，突破了传统预防性试验中项目多、工作量大、耗时长、容易出现过度试验的缺点，提高了试验的针对性和可操作性，在确保获取设备状态量的情况下，提高了设备的供电可靠性。

4 配电网设备状态检修的内容研究

4.1 配电网设备状态检修原则

配电网设备状态检修的主要原则如下：

（1）配电网设备检修应优先采取不停电作业方式。

（2）户外柱上设备的A类、B类检修宜采用更换方式。金属氧化物避雷器、跌落式熔断器的检修应结合所保护的设备同步进行，金属氧化物避雷器检修宜采用轮换方式开展。

（3）同步原则。配电网同一停电范围中某个设备需要进行停电检修时，其他相应的设备宜同时安排停电检修；因故提前检修，需相应配电网设备陪停时，如检修时间提前不超过2年的，宜同时安排检修。

（4）停电检修周期的调整。正常状态设备的C类检修原则上特别重要设备6年1次、重要设备10年1次。在设备状态良好的情况下可推迟1个年度检修。注意状态设备的C类检修宜按基准周期适当提前安排，异常状态的设备停电检修应按具体情况及时安排，严重状态的设备停电检修应按具体情况限时安排，必要时立即安排。

4.2 检修分类

配电网检修分为A，B，C，D，E 5类：

（1）A类检修指整体性检修，对配电网设备进行较全面、整体性的解体修理和更换。

（2）B类检修指局部性检修，对配电网设备部分功能部件进行局部分解、检查、修理和更换。

（3）C类检修指一般性检修，是对设备在停电状态下进行的例行试验、一般性消缺、检查、维护和清扫。

（4）D类检修指维护性检修和巡检，是对设备在不停电状态下进行的带电测试和设备外观检查、维护、保养。

（5）E类检修指设备带电情况下采用绝缘手套作业法、绝缘杆作业法及综合不停电作业法进行的检修、消缺、维护。

4.3 带电检修策略

带电检修策略按设备的正常、注意、异常或严重状态分别制定：

（1）正常状态设备：按巡检和带电检测的要求进行。

（2）注意状态设备：加强巡检和带电检测，并适当缩短巡检周期，及时做好跟踪分析工作。

（3）异常、严重状态设备：制定相应的巡检和带电检测计划，做好应急处理预案。

4.4 停电检修策略

停电检修策略按设备的正常、注意、异常或严重状态分别制定：

（1）正常状态设备：停电检修按C类检修项目执行，试验按例行试验项目执行。

（2）注意状态设备：停电检修按状态量变化对应情况安排，试验按例行试验项目执行，必要时增做部分诊断性试验项目。

（3）异常、严重状态设备：停电检修按状态量变化对应情况安排，试验项目除按例行试验项目执行外，还应根据异常的程度增做诊断性试验项目，必要时进行设备更换。

5 支撑性技术标准研究

配电网状态检修支撑性技术标准是执行《配网设备状态评价导则》等主要技术标准内容的细化规范，是技术体系不可缺少的重要部分。支撑性技术标准主要包括设备状态检测、技术监督、现场标准化作业等内容。

设备状态检测尤其是带电检测是配电网设备状态检修的核心环节。由于配电网设备状态检测技术还不完善，急需加大带电检测技术的研究。近几年，金华电业局大力加强配电网状态检测技术研究，集成应用红外线测温、带电局部放电测试等10余种测试方法，初步建立了如图3所示的“1+1+1”配电网设备状态检测体系，做到了配电网设备带电检测手段全覆盖。红外线测温、带电局部放电测试工作已形成技术标准，柱上开关带电局部放电测试已向国家专利局申请了专利。

图3 “1+1+1”配电网设备状态检测体系

技术监督工作是开展配电网状态检修的重要技术保障。金华电业局自2008年起开展配电网技术监督管理工作，制定了相应的管理办法，明确了配电网技术监督的范围、方式和主要内容，建立了配电网技术监督体系。技术监督体系主要包括电气设备性能监督、电能质量监督、环保监督、保护和控制系统监督、节能技术监督、电测技术监督等6方面内容。

现场标准化作业是状态检修实施的有效保障。金华电业局自2004年开始持续研究推进配电网现场标准化作业工作，制定了《现场标准化作业工作管理办法（试行）》、《10 kV配网现场标准化作业卡编制和管理办法》等标准，梳理和明确了现场标准化作业全过程管理流程。编制10 kV配电网现场标准化作业卡范本52项，涵盖了线路设备巡视和主要检修作业。

6 结语

通过配电网状态检修技术体系的研究，提出了科学的配电网设备状态评价方法，优化了设备试验内容，形成了完善的设备检修策略，同时丰富了配电网状态检修支撑性技术内容，创新构建了配电网状态检修技术体系，实现了配电网检修模式的变革。配电网状态检修技术体系的建立将有效推进配电网的精益化管理，实现提高用户供电安全性和用户供电可靠性的有机结合。但配电网状态检修技术体系是一项庞大复杂的技术工程，需要在今后的实践应用中不断发展和完善。

[1]杨献智，章坚.10 kV配网开关柜局部放电带电检测应用[J].电力科学与工程，2011，27（6）：71-75.

[2]国家电力监管委员会.关于加强重要电力用户供电电源及自备应急电源配置监督管理的意见（电监安全[2008]43号）[G].2008.