配电网设备状态检修及运维技术研究

摘要：随着经济的快速发展，各行各业都在迅速发展壮大，配电网作为一个重要行业也不例外。自电力工业发展以来，配电网设备的安全、稳定运行是保证供电可靠性不受影响的主要因素。但在电网规模不断拓展及设备老化情况下，配电网设备状态的检修及运维工作将面临诸多困难。为此，将就这一领域进行深入探寻，以期为提高配电网设备的运维效率及供电可靠性提供便利条件。

关键词：配电网设备状态检修运维技术分析

中图分类号：TM73文献标志码：A

ResearchonStatusMaintenanceandOperationTechnologyofDistributionNetworkEquipment

TUHui

WuhanPowerSupplyCompanyofStateGridHubeiElectricPowerCo.，Ltd.，Wuhan，HubeiProvince，430077China

Abstract：Withtherapiddevelopmentoftheeconomy，allwalksoflifearerapidlygrowingandexpanding，anddistributionnetwork，asanimportantindustry，isnoexception.Sincethedevelopmentofthepowerindustry，thesafeandstableoperationofdistributionnetworkequipmenthasbeenthemainfactortoensurethereliabilityofpowersupplyisnotaffected.However，withthecontinuousexpansionofpowergridscaleandequipmentaging，themaintenanceandoperationofdistributionnetworkequipmentwillfacemanydifficulties.Tothisend，，in-depthexplorationwillbeconductedinthisfield，inordertoprovideconvenientconditionsforimprovingtheoperationandmaintenanceefficiencyofdistributionnetworkequipmentandpowersupplyreliability.

KeyWords：Distributionnetwork;Equipmentstatus;Maintenanceandoperation;Technicalanalysis

1设备状态监测诊断技术及原理

1.1设备状态监测诊断技术

• 传感器技术

随着工业的发展，特别是计算机信息科学和自动化技术的广泛应用，传感器也在配电系统中得到应用。传感器可以检测到电网运行过程中出现的故障、干扰信号等，并将其转换成有用的信息来确定问题所在；传感器还可以实时监测电力系统运行情况，及时发现故障隐患并进行维修。目前，市场上使用较多的传感器有电流互感器、电压互感器、电感式电流互感器等，其具有测量精度高、灵敏度好、抗干扰能力强、安装方便等优点，被应用于配电网中。

传感器技术中传感器是监测设备状态的重要手段，但在实际应用中，传感器存在不足之处。由于其自身结构特点，易受外界环境影响，因此常出现短路、断路等故障。再者，使用传统的检测方法将难以妥善解决长延时接地问题，由于其他因素如绝缘老化或潮湿等原因造成的传感器失效也时有发生。为此，可通过对电流、电压和温度等物理量进行测量，了解被测对象的运行状况，并预测其未来可能发生的故障或异常行为[1]。

1.1.2数据采集与处理技术

数据采集与处理技术主要包括监测系统软件、数据库管理系统及通讯网络三部分。数据采集与处理技术对电网中大量的测量信息进行分析、整合、存储、计算等操作，使得监测人员能够快速、有效地获取电网运行状况。随着信息技术的发展，数据采集与处理技术也在不断进步。目前，常用的数据采集方法有两种：一种是传感器直接感应到设备状态变化时产生信号，这种方法需要昂贵的传感器；另一种则通过将待测变量转换为对应参数进行间接测量，这种方法成本低、使用方便，但准确性不高。近年来，人们提出了一些新的数据采集和处理方案来提高检测精度。例如：美国科学家研制出一种新型光纤传感装置，可以通过光纤直接读取电力设备中温度、电压等物理量的变化情况；日本学者研制出一种具有高分辨率的图像分析仪，能够实时获取红外光谱曲线图像并对其进行分析；中国学者研制出一种基于神经网络的非线性滤波器，该滤波器具有良好的性能，能有效地抑制谐波干扰[2]。

1.1.3故障诊断技术

故障诊断技术通过对各种典型故障的特征和发生机理进行准确识别和判定来提高电网管理水平和供电可靠性水平。根据需要选择适当的诊断方法，如现场测试法、实验室检测法和实验室检查法，对设备状态进行初步判断，查找出潜在问题所在，为检修提供依据。变电站大量使用电能监测装置对用电进行监测，收集相关数据进行分析，为提高供电质量提供可靠依据。由于许多技术难题无法通过常规方法解决，因此，进行全面的测试非常必要，虽然难以实现自动化故障诊断，但需对任何可能导致设备停机的异常情况加以重视。状态检修的公式可以表示为：

检修周期=（设备类型+运行环境+工作条件+历史数据）

其中，设备类型、运行环境、工作条件和历史数据是影响检修周期的主要因素，根据不同的设备和实际情况，可以采用不同的评估方法和公式来计算检修周期。

1.2设备运维原理

配电网的正常稳定运行需要多种设备共同协同发挥作用，因此，各个电力设备的运行状态直接关系到电力系统的运行稳定性。电力设备的状态检修不仅是电力设备自身的运行状态的稳定性的判断，还包括对电力设备的周围环境的判断，因此，对配电网的电力设备进行状态检修对电网系统有着非常重要的作用。配电网设备的计算公式如下：

视在功率（S）：S=1.732×U×I

有功功率（P）：P=S×cosφ

无功功率（Q）：Q=S×sinφ

空载损耗（Po）：Po=Io×Uo×1.732

负载损耗（Pk）：Pk=Ik×Uk×1.732

其中，U为线电压，I为线电流，cosφ为功率因数，Io为空载电流，Uo为空载电压，Ik为短路电流，Uk为短路电压。在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的设备型号和参数。同时，在使用设备时，需要注意安全操作规程，确保设备的安全、稳定运行[3]。

2配电设备维护技术

2.1清洁维护技术

清洁维护技术主要对配电网设备进行日常检查和清扫，以防止绝缘材料、金属和塑料材质等可能造成的设备短路或断路故障。在电力设备运行过程中，通过对设备进行定期的清洁、清洗和保养来确保其正常运转。清洁维护包括对设备表面污垢的清理、擦拭及检查等操作。如果发现设备内部存在着污垢或污染物，就需要及时清除干净并进行处理。清洁维护通常会使用一种专门针对设备污垢的清洗剂来完成，常用的清洗剂有酸溶液、碱溶液和汽油混合液等。清洁维护不仅能保证电力设备的正常运行，还能够有效地减少能耗，降低对环境造成的影响。

2.2润滑维护技术

润滑维护技术是电力设备检修运维的重要内容。常见故障有断路、短路和接地，这些都会导致绝缘体破损而引起触电事故。为了保证供电安全，应定期对变压器进行保养。一般来说，要每季度清洗一次变压器油底纸，并定期检查其表面温度，以防止产生气泡或者腐蚀。在我国南方地区，气候干燥，湿度较高，因此，要注意保暖、保湿。变压器表面出现污垢时，应及时清理干净，当发现污垢增多或水印增多时，应立即更换新的油底纸，以免造成电路短路[4]。

2.3紧固维护技术

紧固维护技术主要涉及对配电网设备的维护和修理，在电力系统中，如果配电网设备出现故障或者零部件损坏，会导致供电中断、电压下降等问题，这就需要及时进行维修。为了提高检修效率，可以采用新型的监测仪器来发现设备异常，并采取有效措施进行维护。目前，市场上使用较多的是传感器技术，其具有精度高、价格相对便宜等特点。传感器技术能够实时监控配电网设备状态，及时发现隐患，并提出相应的处理方案。此外，还可以通过数据分析来判断设备情况，以便更好地开展检修工作[5]。

2.4热红外检测技术

热红外检测技术是一种利用光谱分析法来确定设备内部故障的方法，通常使用特殊的传感器，并结合温度和光谱数据来检测设备表面是否有缺陷或者损坏。通过对监测到的信息进行处理，可以判断出设备是否存在问题。此外，这种技术还能帮助企业快速、准确地找出设备潜在风险。目前，在我国电力行业中，应用较广的热红外检测技术包括基于波长谱的检查仪和光电子测温仪两种类型，这些仪器能够实时监测配电网设备运行情况，为设备状态检修提供依据。

3配电网设备维护策略

3.1预防性维护

预防性维护主要对设备的运行环境和工作条件进行全面、系统的监控，及时发现问题并采取有效措施。例如：温度过高或过低会导致绝缘体软化、老化；压力过大使材料泄漏，造成机械损伤等；湿度过低则易结冰、发霉、腐蚀等情况。预防性维护是确保配电网设备正常运行的重要手段。在检修过程中，应当对关键部位严格检查，以避免故障发生；结合实际情况，适当调整负荷，保证元件参数正常；加强日常巡视检查，及时发现隐患并予以处理；定期检验继电器、连接器是否正常工作，防止因更换新零件而产生不稳定因素。

3.2故障性维护

配电网设备的故障性维护主要是指对整个电网中一些容易发生的问题或异常状态进行及时、准确的监测和诊断。常见的配电网设备故障包括绝缘老化、老化失效、导体开裂、短路、断线、线路接头松动等，这些都会导致整个电网出现局部甚至整体短路现象、电力系统正常供电能力下降甚至中断供电，从而影响正常供电，因此，应对配电网设备的异常运行状态进行诊断和处理。应对故障的有效方法是在故障发生前或发生后尽快实施运维措施，以保证设备能够恢复正常运行。由于电网中存在大量不同类型的电器组件和元件，因此会产生诸多故障。

3.3修复性维护

配电网设备的修复性维护主要是对电路和机械进行检查、测试，并根据检测结果分析故障原因，制定维修方案。供电企业要做好发电机、变压器、线路及其他电器元件的安全检查工作，确保其运行正常，同时还要加强配电网络的巡查工作，及时排除异常情况，及时发现隐患。为了保障电力系统稳定运行，供电企业应建立一套科学、合理的检修体系，保证发电机组、变压器等主要发电设备的定期检修及例行大修制度，同时还要加强电网管理，严格执行调度规则，及时发现问题并予以解决。

配电网设备的状态检修与维护工作一直是电力行业关注的重点。随着人工智能和物联网技术的发展，修复性维护逐渐成为了电力企业提高服务质量、降低维修成本的有效手段。通过传感器技术，可以对电气线路进行实时监测，及时发现故障并采取相应措施。通过数据采集处理系统，可以得到详尽、准确的测量结果，为现场人员提供更加可靠的参考依据。

3.4智能性维护

智能性维护是一种常见的电力设备状态检修和运维技术，其通过对配电网中不同类型传感器、数据采集与处理技术及故障诊断技术进行集成，实现对供电网络设备运行状况实时监测、监控及预警功能。智能化维护可以大大提高工作效率，减少工作时间，提高系统可靠性。通过对各种重要信息进行综合分析，还能够及时发现并排除设备运行中存在的安全隐患，确保电网安全稳定运行。

智能性维护是电力系统中的一个重要组成部分，可以帮助设备在故障发生前就发现和排除问题，这对于降低运维成本、提高供电可靠性都具有重要意义。目前，一些先进的监测技术已经应用到配电网上，如激光传感器、电桥式电流互感器等，这些设备能够有效地检测出配电网中常见的各类问题，并迅速采取应对措施，同时还能实时监控电网的运行状态，以便及时处理各种突发事件。

4结语

随着电力系统的发展，电网设备越来越复杂，传统的监测方法已经不能满足人们对其性能和可靠性的要求的日益提高，因此，有必要采用先进的检测技术来确保这些设备正常运行。近年来，智能传感器、微机电系统等新兴技术得到了广泛的应用，在此背景下，使用先进的传感技术来进行在线检修或运维已成为可能。目前，应用于配电网中的主要传感技术包括人工神经网络、光纤互感器等，其可以实时测量电源线路中各点的电压水平，并将信息传输至监控平台供工作人员分析，这对配电网设备状态检修及运维工作多有裨益。

参考文献

[1]吴昕诺.配电网设备状态检修及运维管理对策分析[J].集成电路应用，2023，40（8）：164-165.

[2]陆国路.配电网设备状态检修及运维研究[J].光源与照明，2023，（5）：165-167.

[3]张廷金.配电网设备状态检修及运维技术研究[J].现代工业经济和信息化，2022，12（10）：127-128.

[4]姚浪.基于LCC理论的含源配电网状态检修策略研究[D].南昌：南昌大学，2022.

[5]姚沪升.主动配电网故障风险评估与安全预警技术研究[D].南京：南京邮电大学，2023.