配网状态检测技术对提升供电可靠性的作用

陈善文

摘 要：故障的提前发现和提前处理是提高供电可靠性的关键环节。通过推行配网状态检测技术，可实现对设备状态的动态监控，在不影响设备运行状态的情况下，识别故障的早期征兆，并对缺陷部位、缺陷严重程度和发展趋势作出分析，以此判断最佳的检修时机，避免不必要的停电检修。

关键词：配网状态检测技术；供电可靠性；设备缺陷；设备状态数据库

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）18-0002-02

随着国民经济的发展和城镇化进程的加快，人们对供电可靠性的要求越来越高。在计划停电方面，已可通过转供电、带电作业等多种方式降低对用户的影响，而故障停电具有不可预见性，逐渐成为了影响供电可靠性的关键因素之一。以往的巡视方式难以发现设备内部存在的缺陷，特别是电缆中间头、环网柜等设备大量进入电网后，较隐蔽的设备缺陷更是难以发现。随着科技的发展和人们对供电可靠性要求的提升，传统的运维模式面临着新的挑战。

为了提高供电可靠性，佛山市高明供电局通过成立配网设备状态检测班和推行设备状态检测技术，实现了对设备状态的动态监控。

1 配网状态检测技术的意义

在设备缺陷发展为设备故障的过程中，往往伴随着声、电、热等特征信号的产生。配网状态检测技术可以在不影响设备运行状态的情况下，探测到特性信号并加以分析，确定设备是否存在缺陷和问题，动态掌握设备的健康程度，预防故障的产生和避免不必要的预试、停电检修，从而提高供电的可靠性。

2 配网状态检测技术的优点

2.1 动态掌握设备的健康程度

配网状态检测技术可以在设备带电运行的情况下检测设备特征信号，检测人员可以根据检测结果判断设备的运行状态，以此来采用差异化的运维策略。

2.2 弥补了预防性试验的不足

根据南网预防性试验规定，当设备达到检修周期时（一般为6年），无论设备是否存在缺陷和问题，都要进行停电试验。此方式在及时查找设备内部隐患方面存在明显不足，无法动态反映设备的恶化程度或变化趋势，同时，预防性试验所发现的缺陷数量极为有限，极大地影响了供电的可靠性。以荷城供电所为例，在2010年以前，因受预防性试验影响的停电户数达100 h·户以上。然而，配网状态检测技术可实时获得设备的运行状态信息，并动态监控设备的健康状态，避免了不必要的停电预试。

2.3 提升验收质量

电缆中间头、终端头等部件对施工工艺、附件质量的要求极高，而在以往的验收环节中，工作人员难以分辨此类隐蔽工程中是否存在质量问题。状态检测技术可以有效地发现电缆头的内部缺陷，并能把好设备入网关口，从而促进施工人员自身工艺水准的提升。

3 配网状态检测技术的手段

佛山市高明供电局配网状态检测班成立于2011-08，作为佛山市供电局唯一的试点班组，其肩负着配网状态检测技术先行、先试的任务，主要任务包括以下四方面。

3.1 10 kV开关柜局部放电检测

该检测通过检测开关柜内伴随局部放电发生的电磁波、超声波信号，量化缺陷的严重程度，可有效、及时地发现电房、电缆分支箱中的内部缺陷。

3.2 10 kV电缆振荡波局部放电检测

该检测通过试验仪器与被测电缆之间产生的一系列阻尼衰减振荡波来测量电缆中局部放电量的大小，从而判断缺陷的严重程度，并实现对缺陷的精确定位。此外，该检测还可以精确测量电缆长度、中间接头的位置等信息。该技术有力的改变了以往电缆管理的空白局面，尤其是可以准确地发现、定位电缆中间头缺陷，为线路巡视、施工验收提供了保障。

3.3 10 kV设备红外测温

10 kV设备红外测温广泛应用于户外设备、变压器和电缆终端等中压设备，对柱上设备缺陷的查找有明显的效果。

3.4 建立设备状态数据库

设备状态数据库包含设备参数、历次检测数据和设备异常特征信号等。在检测到异常数据后，通过数据库的横向、纵向分析，可建立设备状态量变化曲线，确定设备有无缺陷和是否需要停电检修。

4 配网状态检测技术的应用效果

自应用配网状态检测技术以来，佛山市高明供电局发现了一批以往难以发现的设备缺陷。以荷城供电所10 kV显洲线为例，2013-01-09，配网状态检测班在110 kV仁德变电站新敷设的10 kV显洲线投运前对10 kV电缆振荡波局部放电进行了检测，发现#6中间接头出现局部放电异常的现象（异常局部放电的信号分布如图1所示）。

该试验线路首端为110 kV仁德变电站10 kV显洲线721开关，末端为10 kV高明酒店公用配电站604开关，全长3 338 m，共有7个中间接头。在距试验电缆首端2 643 m处，#6电缆中间接头存在明显的局部放电集中信号，在对10 kV显洲线#6中间接头进行解剖时，发现以下问题：①各相铜屏蔽层剥切不平整，存在尖角、不规则断口和翘边。如果铜屏蔽和半导电层断口处理不光滑、不平整，就会引起尖端效应，产生局部放电。②半导电层开剥尺寸不符。根据产品安装说明书提示，半导电层预留长度应为40 mm，但经现场检查发现，A，B两相半导电层的预留长度为35 mm，不满足说明书中的要求。③A相中间接头冷缩管进水。该中间头各相均有做防水处理，但解剖后发现，A相冷缩管中存在明显的水分（如图2所示）。电缆进水将加速绝缘劣化的速度，为局部放电提供放电通道，极易在电缆绝缘层形成水树枝，这是电缆故障的重要原因之一。

图1 异常局部放电的信号分布

图2 冷缩管进水

研究后发现，施工工艺不良是造成此次10 kV显洲线#6中间接头出现局部放电异常的主要原因。该段电缆通过了交接耐压试验，而通过10 kV电缆振荡波局部放电检测发现了其存在的缺陷，避免了该设备带缺陷投运。

5 结束语

通过积极运用配网状态检测技术，在2013年全年，佛山市高明供电局完成了对2 148台10 kV开关柜的局部放电检测，发现24台中存在异常开关，成功处理卫生局电房601开关、下良线电缆分接箱602开关等8处异常开关；完成10 kV电缆振荡波局部放电检测44次，发现了10 kV冼洲线等7处中间接头缺陷；完成了10 kV线路红外测温50条、2 368组测温点，发现过热缺陷8处。设备异常率在2011—2012年由4.6%下降至2.43%，中压故障率同比2012年大幅下降了70%，未发生一起因设备缺陷而引起的故障，配网状态检测技术取得了明显的效果，有效地提高了供电可靠性。今后我们将持续引进高新技术，比如紫外成像技术、柱上设备超声检测等，为拓宽配网状态检测技术的应用范围，进一步提高供电可靠性作出贡献。

〔编辑：张思楠〕

摘 要：故障的提前发现和提前处理是提高供电可靠性的关键环节。通过推行配网状态检测技术，可实现对设备状态的动态监控，在不影响设备运行状态的情况下，识别故障的早期征兆，并对缺陷部位、缺陷严重程度和发展趋势作出分析，以此判断最佳的检修时机，避免不必要的停电检修。

关键词：配网状态检测技术；供电可靠性；设备缺陷；设备状态数据库

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）18-0002-02

随着国民经济的发展和城镇化进程的加快，人们对供电可靠性的要求越来越高。在计划停电方面，已可通过转供电、带电作业等多种方式降低对用户的影响，而故障停电具有不可预见性，逐渐成为了影响供电可靠性的关键因素之一。以往的巡视方式难以发现设备内部存在的缺陷，特别是电缆中间头、环网柜等设备大量进入电网后，较隐蔽的设备缺陷更是难以发现。随着科技的发展和人们对供电可靠性要求的提升，传统的运维模式面临着新的挑战。

为了提高供电可靠性，佛山市高明供电局通过成立配网设备状态检测班和推行设备状态检测技术，实现了对设备状态的动态监控。

1 配网状态检测技术的意义

在设备缺陷发展为设备故障的过程中，往往伴随着声、电、热等特征信号的产生。配网状态检测技术可以在不影响设备运行状态的情况下，探测到特性信号并加以分析，确定设备是否存在缺陷和问题，动态掌握设备的健康程度，预防故障的产生和避免不必要的预试、停电检修，从而提高供电的可靠性。

2 配网状态检测技术的优点

2.1 动态掌握设备的健康程度

配网状态检测技术可以在设备带电运行的情况下检测设备特征信号，检测人员可以根据检测结果判断设备的运行状态，以此来采用差异化的运维策略。

2.2 弥补了预防性试验的不足

根据南网预防性试验规定，当设备达到检修周期时（一般为6年），无论设备是否存在缺陷和问题，都要进行停电试验。此方式在及时查找设备内部隐患方面存在明显不足，无法动态反映设备的恶化程度或变化趋势，同时，预防性试验所发现的缺陷数量极为有限，极大地影响了供电的可靠性。以荷城供电所为例，在2010年以前，因受预防性试验影响的停电户数达100 h·户以上。然而，配网状态检测技术可实时获得设备的运行状态信息，并动态监控设备的健康状态，避免了不必要的停电预试。

2.3 提升验收质量

电缆中间头、终端头等部件对施工工艺、附件质量的要求极高，而在以往的验收环节中，工作人员难以分辨此类隐蔽工程中是否存在质量问题。状态检测技术可以有效地发现电缆头的内部缺陷，并能把好设备入网关口，从而促进施工人员自身工艺水准的提升。

3 配网状态检测技术的手段

佛山市高明供电局配网状态检测班成立于2011-08，作为佛山市供电局唯一的试点班组，其肩负着配网状态检测技术先行、先试的任务，主要任务包括以下四方面。

3.1 10 kV开关柜局部放电检测

该检测通过检测开关柜内伴随局部放电发生的电磁波、超声波信号，量化缺陷的严重程度，可有效、及时地发现电房、电缆分支箱中的内部缺陷。

3.2 10 kV电缆振荡波局部放电检测

该检测通过试验仪器与被测电缆之间产生的一系列阻尼衰减振荡波来测量电缆中局部放电量的大小，从而判断缺陷的严重程度，并实现对缺陷的精确定位。此外，该检测还可以精确测量电缆长度、中间接头的位置等信息。该技术有力的改变了以往电缆管理的空白局面，尤其是可以准确地发现、定位电缆中间头缺陷，为线路巡视、施工验收提供了保障。

3.3 10 kV设备红外测温

10 kV设备红外测温广泛应用于户外设备、变压器和电缆终端等中压设备，对柱上设备缺陷的查找有明显的效果。

3.4 建立设备状态数据库

设备状态数据库包含设备参数、历次检测数据和设备异常特征信号等。在检测到异常数据后，通过数据库的横向、纵向分析，可建立设备状态量变化曲线，确定设备有无缺陷和是否需要停电检修。

4 配网状态检测技术的应用效果

自应用配网状态检测技术以来，佛山市高明供电局发现了一批以往难以发现的设备缺陷。以荷城供电所10 kV显洲线为例，2013-01-09，配网状态检测班在110 kV仁德变电站新敷设的10 kV显洲线投运前对10 kV电缆振荡波局部放电进行了检测，发现#6中间接头出现局部放电异常的现象（异常局部放电的信号分布如图1所示）。

该试验线路首端为110 kV仁德变电站10 kV显洲线721开关，末端为10 kV高明酒店公用配电站604开关，全长3 338 m，共有7个中间接头。在距试验电缆首端2 643 m处，#6电缆中间接头存在明显的局部放电集中信号，在对10 kV显洲线#6中间接头进行解剖时，发现以下问题：①各相铜屏蔽层剥切不平整，存在尖角、不规则断口和翘边。如果铜屏蔽和半导电层断口处理不光滑、不平整，就会引起尖端效应，产生局部放电。②半导电层开剥尺寸不符。根据产品安装说明书提示，半导电层预留长度应为40 mm，但经现场检查发现，A，B两相半导电层的预留长度为35 mm，不满足说明书中的要求。③A相中间接头冷缩管进水。该中间头各相均有做防水处理，但解剖后发现，A相冷缩管中存在明显的水分（如图2所示）。电缆进水将加速绝缘劣化的速度，为局部放电提供放电通道，极易在电缆绝缘层形成水树枝，这是电缆故障的重要原因之一。

图1 异常局部放电的信号分布

图2 冷缩管进水

研究后发现，施工工艺不良是造成此次10 kV显洲线#6中间接头出现局部放电异常的主要原因。该段电缆通过了交接耐压试验，而通过10 kV电缆振荡波局部放电检测发现了其存在的缺陷，避免了该设备带缺陷投运。

5 结束语

通过积极运用配网状态检测技术，在2013年全年，佛山市高明供电局完成了对2 148台10 kV开关柜的局部放电检测，发现24台中存在异常开关，成功处理卫生局电房601开关、下良线电缆分接箱602开关等8处异常开关；完成10 kV电缆振荡波局部放电检测44次，发现了10 kV冼洲线等7处中间接头缺陷；完成了10 kV线路红外测温50条、2 368组测温点，发现过热缺陷8处。设备异常率在2011—2012年由4.6%下降至2.43%，中压故障率同比2012年大幅下降了70%，未发生一起因设备缺陷而引起的故障，配网状态检测技术取得了明显的效果，有效地提高了供电可靠性。今后我们将持续引进高新技术，比如紫外成像技术、柱上设备超声检测等，为拓宽配网状态检测技术的应用范围，进一步提高供电可靠性作出贡献。

〔编辑：张思楠〕

摘 要：故障的提前发现和提前处理是提高供电可靠性的关键环节。通过推行配网状态检测技术，可实现对设备状态的动态监控，在不影响设备运行状态的情况下，识别故障的早期征兆，并对缺陷部位、缺陷严重程度和发展趋势作出分析，以此判断最佳的检修时机，避免不必要的停电检修。

关键词：配网状态检测技术；供电可靠性；设备缺陷；设备状态数据库

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）18-0002-02

随着国民经济的发展和城镇化进程的加快，人们对供电可靠性的要求越来越高。在计划停电方面，已可通过转供电、带电作业等多种方式降低对用户的影响，而故障停电具有不可预见性，逐渐成为了影响供电可靠性的关键因素之一。以往的巡视方式难以发现设备内部存在的缺陷，特别是电缆中间头、环网柜等设备大量进入电网后，较隐蔽的设备缺陷更是难以发现。随着科技的发展和人们对供电可靠性要求的提升，传统的运维模式面临着新的挑战。

为了提高供电可靠性，佛山市高明供电局通过成立配网设备状态检测班和推行设备状态检测技术，实现了对设备状态的动态监控。

1 配网状态检测技术的意义

在设备缺陷发展为设备故障的过程中，往往伴随着声、电、热等特征信号的产生。配网状态检测技术可以在不影响设备运行状态的情况下，探测到特性信号并加以分析，确定设备是否存在缺陷和问题，动态掌握设备的健康程度，预防故障的产生和避免不必要的预试、停电检修，从而提高供电的可靠性。

2 配网状态检测技术的优点

2.1 动态掌握设备的健康程度

配网状态检测技术可以在设备带电运行的情况下检测设备特征信号，检测人员可以根据检测结果判断设备的运行状态，以此来采用差异化的运维策略。

2.2 弥补了预防性试验的不足

根据南网预防性试验规定，当设备达到检修周期时（一般为6年），无论设备是否存在缺陷和问题，都要进行停电试验。此方式在及时查找设备内部隐患方面存在明显不足，无法动态反映设备的恶化程度或变化趋势，同时，预防性试验所发现的缺陷数量极为有限，极大地影响了供电的可靠性。以荷城供电所为例，在2010年以前，因受预防性试验影响的停电户数达100 h·户以上。然而，配网状态检测技术可实时获得设备的运行状态信息，并动态监控设备的健康状态，避免了不必要的停电预试。

2.3 提升验收质量

电缆中间头、终端头等部件对施工工艺、附件质量的要求极高，而在以往的验收环节中，工作人员难以分辨此类隐蔽工程中是否存在质量问题。状态检测技术可以有效地发现电缆头的内部缺陷，并能把好设备入网关口，从而促进施工人员自身工艺水准的提升。

3 配网状态检测技术的手段

佛山市高明供电局配网状态检测班成立于2011-08，作为佛山市供电局唯一的试点班组，其肩负着配网状态检测技术先行、先试的任务，主要任务包括以下四方面。

3.1 10 kV开关柜局部放电检测

该检测通过检测开关柜内伴随局部放电发生的电磁波、超声波信号，量化缺陷的严重程度，可有效、及时地发现电房、电缆分支箱中的内部缺陷。

3.2 10 kV电缆振荡波局部放电检测

该检测通过试验仪器与被测电缆之间产生的一系列阻尼衰减振荡波来测量电缆中局部放电量的大小，从而判断缺陷的严重程度，并实现对缺陷的精确定位。此外，该检测还可以精确测量电缆长度、中间接头的位置等信息。该技术有力的改变了以往电缆管理的空白局面，尤其是可以准确地发现、定位电缆中间头缺陷，为线路巡视、施工验收提供了保障。

3.3 10 kV设备红外测温

10 kV设备红外测温广泛应用于户外设备、变压器和电缆终端等中压设备，对柱上设备缺陷的查找有明显的效果。

3.4 建立设备状态数据库

设备状态数据库包含设备参数、历次检测数据和设备异常特征信号等。在检测到异常数据后，通过数据库的横向、纵向分析，可建立设备状态量变化曲线，确定设备有无缺陷和是否需要停电检修。

4 配网状态检测技术的应用效果

自应用配网状态检测技术以来，佛山市高明供电局发现了一批以往难以发现的设备缺陷。以荷城供电所10 kV显洲线为例，2013-01-09，配网状态检测班在110 kV仁德变电站新敷设的10 kV显洲线投运前对10 kV电缆振荡波局部放电进行了检测，发现#6中间接头出现局部放电异常的现象（异常局部放电的信号分布如图1所示）。

该试验线路首端为110 kV仁德变电站10 kV显洲线721开关，末端为10 kV高明酒店公用配电站604开关，全长3 338 m，共有7个中间接头。在距试验电缆首端2 643 m处，#6电缆中间接头存在明显的局部放电集中信号，在对10 kV显洲线#6中间接头进行解剖时，发现以下问题：①各相铜屏蔽层剥切不平整，存在尖角、不规则断口和翘边。如果铜屏蔽和半导电层断口处理不光滑、不平整，就会引起尖端效应，产生局部放电。②半导电层开剥尺寸不符。根据产品安装说明书提示，半导电层预留长度应为40 mm，但经现场检查发现，A，B两相半导电层的预留长度为35 mm，不满足说明书中的要求。③A相中间接头冷缩管进水。该中间头各相均有做防水处理，但解剖后发现，A相冷缩管中存在明显的水分（如图2所示）。电缆进水将加速绝缘劣化的速度，为局部放电提供放电通道，极易在电缆绝缘层形成水树枝，这是电缆故障的重要原因之一。

图1 异常局部放电的信号分布

图2 冷缩管进水

研究后发现，施工工艺不良是造成此次10 kV显洲线#6中间接头出现局部放电异常的主要原因。该段电缆通过了交接耐压试验，而通过10 kV电缆振荡波局部放电检测发现了其存在的缺陷，避免了该设备带缺陷投运。

5 结束语

通过积极运用配网状态检测技术，在2013年全年，佛山市高明供电局完成了对2 148台10 kV开关柜的局部放电检测，发现24台中存在异常开关，成功处理卫生局电房601开关、下良线电缆分接箱602开关等8处异常开关；完成10 kV电缆振荡波局部放电检测44次，发现了10 kV冼洲线等7处中间接头缺陷；完成了10 kV线路红外测温50条、2 368组测温点，发现过热缺陷8处。设备异常率在2011—2012年由4.6%下降至2.43%，中压故障率同比2012年大幅下降了70%，未发生一起因设备缺陷而引起的故障，配网状态检测技术取得了明显的效果，有效地提高了供电可靠性。今后我们将持续引进高新技术，比如紫外成像技术、柱上设备超声检测等，为拓宽配网状态检测技术的应用范围，进一步提高供电可靠性作出贡献。

〔编辑：张思楠〕