基于状态监测技术的配电设备运行风险评估分析

陈耀球

（广东电网有限责任公司东莞厚街供电分局，广东 东莞 523960）

1 配电设备类型的选取

1.1 配电变压器

按照电磁感应定律，变压器能够变换与传输交流的电压、电流。因为它属于一种静止电气，所以在实际中，往往将此变压器设置在电杆上，它能够把6～10 kV的电压降到400 V。变压器常常被作为一种静止的电气设施，既能够使同频率、同一电压等级之间实现相互转换，同时，也可以传递能量。

1.2 开关柜

在整个系统正常运行时，开关柜能够对开关进行转换。一般而言，开关还具有对用电装置进行控制与保护的功能，所以，开关柜也具有这项功能。开关柜中的电路结构十分复杂，主要是由断路器、隔离和负荷开关以及互感器组成的。按照不同的分类形式，开关柜也包括很多不同的类型。比如，如果根据柜体的外部结构来划分，能够把开关柜划分成敞开式和金属封闭式。

2 状态监测技术

2.1 配电变压器在线监测技术

2.1.1 超声波检测法

如果采用超声波检测法，常常会将超声传感器设置在变压器的油箱外壁上，进而能够快速地接收到变压器的局部放电超声信号，同时，利用传感器的内部电路原理把接收到的声音信号及时转换为电信号，这样能够完成对内部局部放电的监测。此种方法体现出了较强的抗电磁干扰能力，且能够测量多点，确定线路局部放电发生故障的部位。但由于超声波的内部结构十分复杂，且在传播时出现了严重的衰减现象，因此，其在变压器中的应用存在着一定的缺陷。

2.1.2 特高频检测法

特高频检测法主要通过天线传感器对高频电磁波进行接收，变压器进行局部放电时会产生电磁波，采用此项技术检测到此波后，能够检测到变压器局部放电。由于特高频检测技术属于高频波，因此，检测的频段较高，从而能够防止日常局部放电所造成的干扰，比如开关和电晕等，加之此种方法检测的频带非常宽，所以，具有较高的灵敏度。

2.2 配电开关柜在线监测技术

2.2.1 无线测温法

基于接触式测温法，为了解决测温装置中存在的问题，改进了无线测温法。一般而言，此测温系统的组成部分主要包括分布式测温节点、数据接收器以及后台数据处理系统。此种方法是将测温节点同即将测温的位置直接产生接触，并加以固定，数据接收器与开关柜之间形成一定的距离，防止对其造成干扰。此外，采取无线通讯的方式既实现了数据的传输功能，也完成了数据从测温节点到接收器之间的传递。

2.2.2 光纤测温法

由于光纤传感技术本身具有一定的特性，比如，所使用的光纤就具有大量优点：质地较轻、防电磁干扰、耐高温以及信号衰减小等，解决了部分传统传感器难以处理的测量问题。具体体现在以下方面：由于光纤材料具有较好的绝缘性能，因此，生产出来的传感器能够彻底隔离电力系统与测量装置，进而能够防止由于测温设备的原因而引发的设备故障。除此之外，光纤传感器也能够抵抗来自于外界的电磁干扰。虽然光纤测温系统具有大量优点，但需要较高的成本，因此，在选取时，必须对成本等因素加以考虑。

3 配电设备状态评价

各地市供电局（不排除县级分公司）的设备运行维护部门应该根据网省公司设备状态评价技术规范与管理规定对设备的状态信息进行收集，同时，开展配电设备的状态评价工作。按照评价结果，把设备的健康度划分成四个级别，分别是“正常、注意、异常、严重”。如果设备健康状态的数据参量出现了变化，就应该对有关设备及时进行动态状态评价，重新判断设备的健康度。

4 配电设备运行风险评估

各地市、县供电局的设备运行维护部门应该立足于设备发生故障较易引发的事件后果、设备的价值和对主要用户的供电情况来评价配电设备的重要度，评价结果从高至低划分成“关键、重要、关注、一般”四个级别，将以上三方面评价结果中的最高级别作为此设备的重要度级别。

配电设备按照配电设备供电用户特征的重要度、配电设备故障造成的停电区域以及配电设备在互联网中发挥的重要作用这三方面来实施评估，明确配电设备的重要程度，划分成三个级别，分别是“关键、重要、一般”。

就开关间隔设备而言，确定其重要度时应该遵循以下原则：①根据主变的重要度级别来确定主变各侧开关间隔的重要度。②根据直接相连母线的最高重要度来确定各电压等级母联（分段）开关间隔设备的重要度。③根据相应线路的重要度来确定出线开关间隔的重要度；但因同塔架设的原因，造成同塔多回输电线路重要度属于关注及更高级别时，相应出线开关间隔的重要度可以不以线路重要度的级别为参照。如果对配电设备重要度造成影响的因素产生了变化，就应该对设备的重要度及时进行重新评价。配电设备按照设备的重要度与健康状态，根据配电设备风险矩阵，如图1所示，对设备的风险等级进行确定，并且将配电设备的管控级别由高至低划分成了“Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级”。

图1 配电设备风险矩阵图

5 结束语

综上所述，配电设备的运行情况直接决定着配电网供电的安全性，稳定性，设备的日常检修与在线监测技术可以将设备运行的具体信息反馈出来，基于此，构建出来的配电设备运行风险整体评估方案也能够合理、有效地评估设备的运行情况，从而既为设备的检修和停电更换工作提供了相应的参考依据，也有利于确保设备的安全运行。由此可见，有必要对配电设备运行风险进行综合评估。

［1］张祎果.基于状态监测技术的配电设备运行风险评估［D］.北京：华北电力大学，2016.

［2］唐燕.配电网设备状态检修决策研究［D］.北京：华北电力大学，2014.