基于济南区域配电网的综合检修策略实施成效分析

国网济南供电公司 刘伟 赵传辉 窦立栋 马强

基于济南区域配电网的综合检修策略实施成效分析

国网济南供电公司 刘伟 赵传辉 窦立栋 马强

济南公司基于电力PMS系统的配电网状态检修辅助决策系统，可以完成基础数据状态量的收集，完成设备状态自动评价，同步形成检修策略并付诸实施；在事故率分析、检修频次、重过载线路及台区、外力破坏、清障等各方面进行实施成效分析，促进检修模式转变与优化，全面提高配网安全效益及社会效益。

辅助决策系统 状态检修 检修策略 事故分析 不停电作业

0 引言

状态检修的思想并不陌生，它并不像我们想象的那么神秘。广泛存在于我们的生活、工作中，例如天气、军事等领域。我们对缺陷的处理也是一种状态检修的思想。关于设备检修理论的早期发展，从故障后检修逐步发展到计划检修阶段[1]。故障后检修简单来说就是设备无法正常运行后才进行维修，其实是故障抢修的一个发展节点和过渡，它只能作为辅助检修方式保留[2]。随后预防性检修逐步发展，一种对设备预知性的判断而开展的定期检修方式。随后，状态检修技术也越来越被重视，它的发展应用范围也逐步在各领域扩大[3]。

追溯国内在状态检修方面的发展历史。1987年，国家提出设备状态监测的做法，之后国家可靠性管理中心有组织学习国外先进经验[4]。状态检修技术在国内多年的试点和实践，在输变电侧实施效果显著，同时，对继电保护也提出了状态校验。这也给我们配电网带来了福音，一种优秀的检修手段，加上标准的管理方式，为配电网的优化提高指引方向。

配电网建设一直是行业及国家电网系统内的一个弱项或忽略点。在电网运维初级阶段，我们投入大量的资金、人力、技术在输电网及变电站等高压端，保障了主网的可靠运行。近年来终端配电网及供电侧对供电可靠性的要求越来越高，居民用电意识以及国家电网95598系统服务的标准不断提高，配电网的可靠性就显得尤为重要。对线路运行故障的发生情况，线路的运行环境，重过载情况等棘手的问题，需要我们尽快采取措施或手段降低故障，优化电网运行环境和可靠性，提高服务意意识识。。

图1 配电状态检修辅助决策系统框架图

目前，济南供电公司已实施状态检修技术，而形成的检修策略究竟具备怎样的可行性，检修策略是否全面和具体；通过具体实施后，有哪些方面的改进和成效；文中进行了多方面数据分析，总结成果经验和改进方向，进一步优化检修管理方式，提高配网可靠性。

1 济南区域配电网现状

1.1 检修现状

图2 系统生成检修策略

济南供电公司是国家电网公司大一类供电企业，运维和检修高度标准、规范。公司有严格的计划检修管控平台及完善的调度生产指挥中心，同时有服务于95598热线模式的标准化配电抢修中心。检修计划全面、完善，全过程管控，包括方案制定、计划上报、停电平平衡衡会会、、计计划划下下发发、、现现场场标准化实施、验收投运等。同时有着一套完善的计划实施流程，停电内容面面俱到，包括城网、大修项目以及低压台区改造、缺陷消缺、树障清理。对配网进行全覆盖“治疗”。一般缺陷处理安排全年或某月度检修计划；重大缺陷处理直接上报下月、当月检修计划或带电作业计划；紧急缺陷处理也可安排1-2天内的临时性检修计划[5]。带电检修技术已可成熟运用，按轻重缓急，优先安排带电消缺、维护和检修。监测手段在多类设备上展开应用，新技术新平台不断研发。

在日常计划检修工作中，需要我们管理人员、运维人员不断地重复收集运维检修数据信息。存在数据信息量大，工作时效性差的问题。所以我们需要运用一种可持续的动态的检修方式，再次优化我们的运维检修模式，推进配网可靠性再上一个新台阶。

1.2 辅助决策系统运用

开展状态检修工作可能会遇到重重问题，而面临的第一个难题就是海量的基础信息收集。济南配电网基数大，设备种类多，检修、试验人员紧缺，人员与设备的矛盾日益突出。仅通过人力收集处理信息，容易造成数据收集的滞后性，不利于工作的开展。同时设备状态评价工作具有数据量大、分析判据丰富、计算公式叠加、涉及专业面广的特点。我们开发一套状态检修辅助决策系统，来保障数据处理的准确性、状态评价的及时性及决策建议的全面性[6]。

此套系统基于PMS电力生产系统，基础数据翔实，状态检修评价框架模块如图1所示。

1.3 状态评价实施及检修策略

我们在辅助决策系统工作流平台完成评价后，平台会自动生成检修策略和计划。对配电网整体设备现状形成年度检修计划和三年滚动计划。如图2所示。

我们形成的状态检修策略内容要点：

（1）故障率较高线路检修：对近3年的线路跳闸情况汇总，特别是对因防护不到位、巡查不及时、防雷有漏洞、清障不彻底、裸露点未防护、线路连接点发热等原因引起过跳闸的线路在综合检修策略中归集。

（2）重过载线路及台区运检：结合运行情况，对负载率60%以上线路及台区列入改造计划，降低线路及配变重过载率。有序推进负载率较高的配电台区分区改造，消除80%以上负载率的台区，减少70%负载率台区数量。对运行超过年限，特别是重过载线路及台区的高低压刀闸结合停电进行更换。老旧配电室内的空气开关、负荷开关等进行定期维护和更换。

（3）一清三防工作：

清障：对树障进行统计，制定清障计划并按期消除，对架空线路绝缘裸露点进行绝缘化处理，降低树障引发故障概率。

防雷：重点对美里湖、吴家堡变等电杆安排防雷改造，提升防雷水平；条件允许的地区和线路试用架空防雷线。

防鸟害：结合防雷改造工作，对党家庄、朱庄变、梓东变等出线电杆加装更换驱鸟装置，对架空线路绝缘裸露点进行绝缘包封，降低鸟害发生率。

防外破：对西外环南延等重点市政工地设置防外破护墩等，与施工单位签订安全协议，对处于路边易撞区域电杆等设施加装警示标志、护墩等。加强市政施工现场的安全盯防，重点区域、重点路段安排专人不间断巡视，杜绝因施工引起的故障发生。

表1 2013-2015年10 kV故障原因分析表

图3 智能配电网运行监控平台

（4）配电网设备轮修或定换：按照状态检修导则标准，对运行超过年限设备进行统计，如避雷器、故障寻址器等；对对地距离不足、运行环境较差及预应力电杆进行排查统计；对老旧、损坏、机构卡涩的设备进行梳理编排。按类开展检修。

（5）配电网缺陷及隐患消除：结合运行巡视工作中发现的缺陷、隐患[7]，对需要停电处理的线路进行隐患消除。尤其注意存在疑似家族缺陷的做备剖析和报备[8]，严格执行综合检修的相关规定，确保停电线路无缺陷送电。

（6）市政工程综合改造工作：根据工程进度结合停电开展。加强市政道路改造的协调与沟通，配合市政道路设计，提前沟通预留架空线路通道或电缆管沟，为今后的网架结构[8]调整做好充分的准备。

2 检修策略实施

2.1 实施前典型数据分析

（1）2013-2015年故障数据概况

配电网2013年共发生故障148次，2014年共发生故障130次，2015年共发生故障107次。

（2）故障原因分类

将2013-2015年故障按照原因分类如表1所示。

其中外力破坏包括吊车碰线、野蛮施工、汽车撞杆、树障、鸟巢[9]等落异物；天气原因包括雷雨大风大雪等；设备故障为管辖的线路设备因设备质量或老化等原因发生的故障。

（3）安全事故数据分析

首先，随着配电网架结构优化及设备更换和维修换新，故障数量逐渐下降，配网可靠性逐年提高。

其次，随着配网老旧设备的更新换代，配网抗大风、雷雨等恶劣天气的能力逐年提高。说明树障、乱搭挂、绝缘水平进一步提高。针对放外力破坏的盯防和警示得到加强，结合市政改造电缆化电缆增多。

最后，配电网智能化改善了配网结构，对事故排查和定位提速明显。但是智能化设备的可靠性和质量有待进一步提升，不要变成配电网中新的隐患点。

终上所述，计划检修工作明确，但预防性较差，被动检修和配合检修较多，未充分考虑设备的全寿命周期管理特色。

2.2 实施后典型数据分析

线路重复故障情况：

2016年配电运检室共发生线路重复故障78次，涉及线路32条，主要集中在市中党家、天桥河北、槐荫郊区等地区。其中天气原因32次，外力原因27次，设备原因19次。

天气原因：天气原因共32次。主要是由于迎峰度夏期间恶劣天气雷击造成。原因一是防雷改造不彻底，未能达到预期的防雷效果，二是故障线路均为党家、河北地区城郊线路，地理环境空旷，属于雷击易发地带，三是线路通道清障不彻底导致雷雨大风天气下发生树障故障。

外力原因：外力原因27次。原因一是目前树障问题仍是导致线路故障的主要原因，雷雨天气下树障问题依旧突出；二是党家、河北地区存在民事协调问题，线路通道清障工作进度缓慢；三是风刮落异物造成；四是市政施工车辆刮蹭线路造成。

设备原因：设备原因19次。其中电源互感器1次、避雷器2次、箱变2次、导线线夹老化6次、智能开关6次、绝缘子1次、隔离开关1次。设备故障主要原因为设备本身质量问题，另外部分线路存在引流线、设备连接处导线、线夹老化问题。

综上所述，实施综合检修策略后，典型数据中的配电网故障明显降低，抗外力破坏能力进一步提高。因为设备引起的故障明显下降，效果显著。

3 检修策略实施成效

3.1 实施成效

（1）初步实现配电网检修管理精益化

通过实施综合检修策略，进一步提高了设备基础台帐翔实性，通过红外成像测温、智能配电网运行监控系统等新技术的应用，全面量化掌握设备运行状态，对配网设备的运行工况和配电变压器的负载能力进行准确的掌控和准确评估，充分发挥配电设备的质量潜能，合理调配设备的检修周期，延长设备使用寿命，提高了配电设备的健康水平。从而做到科学确定检修策略，彻底淘汰原有简单粗放的管理检修模式，实现了配网管理和检修精益化。

（2）显著提高配网一线运检人员技能全面性和专业化

有效提高各运维班组人员对配网设备异常和故障的查找预判能力。尤其是通过数据分析，使班组运维人员熟悉和把控配电设备运行状况趋势变化、家族性缺陷的分布情况。实现了班组对设备从巡视、评价、检修策略、检修实施、检修评估的闭环管理。有效提升了一线人员设备运行管理能力。

（3）全面提高配网运行可靠性和社会经济效益

通过实施综合检修策略，实现配网全覆盖检修，全面引入全寿命周期管理理念，将传统的配网设备运行管理扩展到从规划、设计开始直到设备退役的全过程管理，并强调突出配电网设备的前期管理，从源头确保新设备的安全、可靠运行。能够及时发现设备存在的异常、重大异常和发展趋势，迅速清理线路通道。降低投诉率，提高供电可靠性，减少配电网故障和电量损失，提高经济效益。

3.2 优化提升

（1）深入分析配网故障及临停。持续对近三年特别是上一年度配网故障及临停情况进行综合分析，重点对发生重复故障及临停的线路按类型、区域等进行分类，对设备本体及通道环境等缺陷需要安排停电处理的，列入停电计划检修，按照轻重缓急的原则安排检修。

（2）强化运行缺陷消缺。一次缺陷。数据主要来源于日常巡视维护情况、遥测遥信等数据。通过对缺陷记录的汇总分析，编制一次缺陷消缺计划。

二次设备缺陷。通过近几年配网自动化的建设，目前二次设备的数量较多，运维检修工作量也较大，日常运维中，部分缺陷必须通过停电消除。配网二次设备缺陷与一次工作的性质、方式区别较大。

（3）充分依据带电检测数据。通过红外测温及局放检测工作的全面开展，部分紧急缺陷发现后，均按照能带不停的原则及时消缺。但部分温度异常但不影响线路安全运行缺陷，需结合停电一并消除。

（4）综合考虑工程项目实施。对年度大修、城网、迁改等工程项目进行梳理，综合项目进度计划并结合线路缺陷等情况，合理制定工程实施计划，确保一停多用。

（5）做好运行数据分析。对线路及台区负载率等运行数据进行综合分析，对上年度负载率超过80%的线路及负载率超过70%的台区，结合负荷高峰期间红外测温情况，合理安排停电检修及改造。充分借助已投运的智能配电网运行监控平台，可实现配网概况显示，实现电压、电流和负荷运行信息在线监测与实时提取，大大提高了设备运行信息的收集效率。如图3所示。

图4 标准化不停电作业现场

（6）补齐对标短板。加强运行指标横向比较，结合同业对标、班组对标指标情况，对指标较差，需安排停电改造消缺的同步列入年度计划进行改造。

（7）广泛开展标准化不停电作业。配电网带电检修方式是保障状态检修策略实施的有效抓手。近年以来，公司积极开展配网不停电作业，拓宽作业面和工作范围，尤其广泛开展电缆旁路带电作业，丰富作业项目。把配电网带电维护、检修与消缺工作相结合[10]。以10 kV电缆线路不停电检修试点为契机，根据“三集五大”体系构建需要，已批准成立独立运营管理的配电带电作业室，集中配电网检修核心，同步建成标准化带电作业车库。现代化的带电作业现场如图4所示。

4 结语

转变电网发展方式是国家电网公司“两个转变”战略途径的核心之一，而实现配网精益化管理是“转变电网发展方式”的重要体现之一，而实施综合检修策略正是我们实现工作目标的最新最优方式。

以消除配网运行缺陷，降低配网故障率为目标，制定检修策略编制依据，根据编制依据，对配电线路进行逐条综合分析，实施运行数据全覆盖，编制完善年度配网检修策略。全力推广带电标准化检修作业[11]，助力推进不停电示范区建设，充分缩短配网检修停电时间，同时有效提高故障、缺陷处理时效性，丰富检修策略实施手段。为创建一流配电网夯实铺路。

[1]G．C．Montanari．L．Simoni．Aging phcnomenology and modeling[J]．IEEE transaction on Electric Insulation,1993．28(5)：755-776．

[2]R．Dekker．Applications of maintenance optimization models[J]．a review and analysis Joumal on reljabiiity engineering and system safety,1996．51．

[3]P．Hilber,V．Mirando,M．matos,et a1．Multiobjective optimization applied to maintenance po1icy for electrical networks[J]．IEEE transaction on power systems,2007．22(4)：1675-1682．

[4]国家电网公司．Q / GDW170—2008．油浸式变压器（电抗器）状态检修导则[S]．北京：中国电力出版社,2008．

[5]G．Cliteur．Maintenance as a strategic tool for asset management[J]．IEEE tutorial on asset management—maintenance and replacement strategies,2007．

[6]陶敏，姚峰．配网状态检修辅助决策系统研究[J]．浙江电力,2013,04：64-65．

[7]国家电网公司．Q／GDW 519—2010．配电网运行规程[S]．北京：中国电力出版社．2010

[8]国家电网公司．Q／GDW 1738-2012．配电网规划设计技术导则[S]．北京：中国电力出版社．2012．

[9]刘松喜．提高城市配电网抵御自然灾害能力的思考[J]．福建电力与电工,2006,26．

[10]阮烁鑫．几种电缆不停电作业项目的研究与应用[J]．电子世界,2016,6：114-115．

[11]张建民．10kV电缆线路不停电作业技术的应用[J]．华东科技（学术版）,2014,(12)：128．

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2017.6.15