營配信息集成背景下的低壓拓?fù)湓囼?yàn)判定方法和低壓單線圖需求分析

劉洋

摘 要：實(shí)現(xiàn)營配信息集成是當(dāng)前提高配網(wǎng)供電可靠性和生產(chǎn)管理水平的有效途徑之一。文章一方面分析了低壓電纜線的幾種路識別的優(yōu)缺點(diǎn)，給出了低壓線路拓?fù)渑卸ǖ慕ㄗh，對營配信息集成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的建立過程--低壓普查過程中低壓線路拓?fù)渑卸ǚ椒ň哂幸欢ǖ闹笇?dǎo)作用。另一方面針對配網(wǎng)GIS在實(shí)用簡便化方面存在的缺陷，提出了開發(fā)低壓單線圖的建議，并給出了具體的開發(fā)需求和樣例，利于制定低壓普查過程中信息采集和錄入的標(biāo)準(zhǔn)，減少普查過程中的盲目性，同時為以后營配集成信息的高效應(yīng)用打下初步基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：營配集信息成；低壓線路；拓?fù)渑卸?；低壓單線圖；需求分析

引言

隨著用戶對電能質(zhì)量要求的不斷提高，如何提高配網(wǎng)供電可靠性和生產(chǎn)管理水平成了擺在電力公司面前的一大難題，實(shí)施營配信息集成、實(shí)現(xiàn)營銷和配電各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享和綜合利用無疑成為解決這一難題的有效途徑之一。目前廣東電網(wǎng)公司已開始全面深入開展低壓臺區(qū)普查工作，建立配變——線——戶之間的拓?fù)潢P(guān)系，完善低壓設(shè)備的臺賬信息，提高營銷系統(tǒng)、配網(wǎng)GIS系統(tǒng)、和配網(wǎng)生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)之間的信息共享程度，以期在綜合利用各業(yè)務(wù)系統(tǒng)信息提高供電可靠性和配網(wǎng)生產(chǎn)管理水平[1]。

1 配網(wǎng)低壓電纜的識別方法分析

1.1 營配信息集成背景下的配網(wǎng)低壓拓?fù)涞母拍?/p>

在營配集成意義下的配網(wǎng)低壓拓?fù)涫侵笍呐潆娮儔浩鞯牡蛪簜?cè)出線開始，到低壓配電柜（低壓開關(guān)柜），再到各個用戶接入點(diǎn)之間的拓?fù)潢P(guān)系，即建立變——線——戶之間的拓?fù)潢P(guān)系，包括各種低壓設(shè)備電氣上的連接關(guān)系和設(shè)備地理位置信息及線路的地理路徑信息等。

低壓線路包括低壓電纜線路和低壓架空線路。不少老舊小區(qū)由于管理和環(huán)境因素導(dǎo)致配變低壓出線到用戶之間的拓?fù)潢P(guān)系存在不清楚或不正確的情況，比如缺少電纜標(biāo)識牌、或封塑式電纜標(biāo)識牌字跡模糊不清；另外由于故障搶修或線路改造引起的低壓拓?fù)渥兓鴽]有及時更新等。這些都是需要在低壓臺區(qū)普查過程中想方設(shè)法解決的問題，以提高普查結(jié)果的準(zhǔn)確度。由于低壓架空線現(xiàn)場是極易用肉眼可觀察出其連接關(guān)系和線路走向的，故其拓?fù)潢P(guān)系比較容易確定，文章對架空線路的拓?fù)渑卸ǚ椒ú蛔髟敿?xì)討論，重點(diǎn)討論低壓電纜拓?fù)潢P(guān)系的試驗(yàn)判定方法。

1.2 低壓電纜識別的試驗(yàn)方法分析

1.2.1 停電

方案：依次斷開、合上配電房/箱變的低壓斷路器或者座地箱的RT0開關(guān)，通過查看停止工作的用電設(shè)備或用驗(yàn)電筆驗(yàn)電來識別電纜。

優(yōu)點(diǎn)：（1）除手機(jī)或?qū)χv機(jī)外不需要其他試驗(yàn)設(shè)備，設(shè)備成本低。（2）試驗(yàn)結(jié)果明顯，可信度很高。

缺點(diǎn)：（1）影響供電可靠性，損壞用戶設(shè)備或產(chǎn)品或給用戶生活帶來不便，造成用戶損失，增加用戶投訴。（2）派發(fā)停電通知單工作量大。（3）停電方案要是具體情況而定，可能會很復(fù)雜，且現(xiàn)場需要人手較多。（4）無法核對電表所在相。

綜合評價(jià)：不宜采取。

1.2.2 單相大功率負(fù)荷+電流鉗表法

方案：在線路相對末端接入大功率的單相負(fù)荷，通過啟動、暫停該負(fù)荷造成電源側(cè)負(fù)荷電流突變，用電流鉗表等電流檢測設(shè)備來突變的電流，從而識別出電纜。

單相大功率負(fù)荷的選擇：（1）電焊機(jī)；（2）風(fēng)機(jī)。

優(yōu)點(diǎn)：（1）試驗(yàn)設(shè)備造價(jià)較低，需要的試驗(yàn)人員較少。（2）試驗(yàn)結(jié)果較為明顯，可信度高。（3）可以核對電表所在相。

缺點(diǎn)：（1）電焊機(jī)屬于特種設(shè)備，需要特殊作業(yè)證件，供電局員工不具備操作資格。（2）被測線路中電流變化較大，可能會對用戶的電能質(zhì)量造成影響。（3）對于帶載量不同的線路，大功率負(fù)荷的功率大小也難以統(tǒng)一。（4）現(xiàn)場電流鉗表卡住線路測電流操作起來有時不容易。

綜合評價(jià)：在其他試驗(yàn)設(shè)備有限的情況下，可以考慮用風(fēng)機(jī)等不需要特殊作業(yè)證件的單相大功率設(shè)備+電流鉗表的方法識別電纜。

1.2.3 低壓電纜識別儀法

低壓電纜識別儀一般原理：（1）在低壓電纜的線芯上加入特殊信號，在電纜的另一端用接收機(jī)檢測信號，從而識別出目標(biāo)電纜。（2）在低壓電纜外面卡一信號發(fā)射器，通過電磁感應(yīng)原理使電纜金屬鎧裝層上感應(yīng)出一個特殊信號，從而在另一端用接收機(jī)檢測信號，從而識別出目標(biāo)電纜。

基于原理（2）的電纜識別儀一方面由于信號的附加到金屬鎧裝層的過程采用的是電磁感應(yīng)原理，所以現(xiàn)場中抗干擾的能力差，另一方面由于待檢測的信號路徑是電纜金屬鎧裝層，而配網(wǎng)中有的電纜線路金屬鎧裝層被破壞或者電纜沒有鎧裝層，此時該類電纜識別儀則是無效的。恰恰相反，基于原理（1）的電纜識別儀信號是直接加在線芯上的，因此抗干擾的能力較好，而且對于沒有鎧裝層的電纜也適用，應(yīng)用范圍很廣，能基本滿足需求。因此文章建議采用基于原理（1）的電纜識別儀，也只對其進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)分析。

優(yōu)點(diǎn)：（1）設(shè)備輕巧，需要的試驗(yàn)人手少。（2）試驗(yàn)結(jié)果較為明顯，可信度高。（3）可以核對電表所在相。（4）安全系數(shù)高，不需要頻繁的開啟和關(guān)閉。（5）適用范圍廣，線路的負(fù)荷情況對其基本無影響。

缺點(diǎn)：價(jià)格高。

綜合評價(jià)：在經(jīng)濟(jì)條件允許的條件下，可優(yōu)先考慮使用。

1.3 低壓電纜線路路徑判定方法

對于電纜溝敷設(shè)的電纜可以直接觀察出其路徑，對于直埋和排管鋪設(shè)的電纜則需要專門的電纜路徑識別儀器進(jìn)行測定。由于此類技術(shù)和產(chǎn)品已應(yīng)用比較廣泛，在此對其原理和方案不再贅述。

2 低壓單線圖的需求分析

2.1 開發(fā)低壓單線圖的意義

2.1.1 目前GIS系統(tǒng)應(yīng)用的局限性

目前配網(wǎng)GIS系統(tǒng)包含了大量的設(shè)備信息，比如設(shè)備之間的連接關(guān)系、設(shè)備參數(shù)、設(shè)備的地理位置信息等，但是目前配網(wǎng)GIS系統(tǒng)對數(shù)據(jù)信息進(jìn)一步挖掘、提煉的功能還遠(yuǎn)不夠強(qiáng)。在配網(wǎng)低壓生產(chǎn)過程中應(yīng)用，GIS系統(tǒng)還存在以下幾點(diǎn)不足之處：

（1）GIS系統(tǒng)數(shù)量大、對具體工作指導(dǎo)的針對性不夠突出、系統(tǒng)反應(yīng)速度慢。

（2）低壓GIS沿布圖顯示和打印的效果不夠好，比如顯示和打印的比例尺不易控制；配電房/箱變的低壓接線需要單獨(dú)打印、開關(guān)編號對應(yīng)關(guān)系難以分辨等。例如香洲供電局片區(qū)的一個配電房的GIS路徑圖（圖1所示）和電房低壓接線圖（圖2所示）雖然已分開打印，但現(xiàn)場工作人員結(jié)合這兩個圖進(jìn)行工作還是有一定的困難和不便的。

圖1 東江配電房GIS路徑圖

（3）拓?fù)渲g的邏輯關(guān)系不夠清晰

2.1.2 低壓單線圖可應(yīng)用的范圍

為了彌補(bǔ)GIS系統(tǒng)功能上的不足之處，進(jìn)一步提高配網(wǎng)低壓信息的利用程度，結(jié)合中壓單線圖的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)[2-5]和實(shí)際應(yīng)用情況，經(jīng)過分析，開發(fā)相應(yīng)的低壓單線圖就能夠很好地從海量的配網(wǎng)低壓信息中挖掘出常用的信息，方便現(xiàn)場工作人員提高效率和準(zhǔn)確性，保障人身、設(shè)備和電網(wǎng)的安全。因此開發(fā)的低壓單線圖應(yīng)滿足以下需求：

（1） 兩票應(yīng)用。開發(fā)的低壓單線圖應(yīng)滿足低壓辦票的需求，即低壓單線圖上提供的拓?fù)潢P(guān)系應(yīng)能為辦理低壓操作票和工作票提供依據(jù)，現(xiàn)場操作人員和工作人員能夠根據(jù)低壓單線圖開展操作和辦理工作票。這方面的功能要達(dá)到和中壓單線類似的水準(zhǔn)。

（2）線損分析。目前線損分析采用的是線損四分管理法：分壓、分區(qū)、分線、分臺區(qū)。即臺區(qū)是一種線損分析的末端，臺區(qū)以下的每條線路的損耗是不細(xì)分的。低壓單線圖需要滿足臺區(qū)下面還可以分線、甚至分相來進(jìn)行線損管理。這樣對于發(fā)現(xiàn)線損異常的原因、優(yōu)化低壓配網(wǎng)結(jié)構(gòu)、查處低壓竊電都具有重要的意義。

（3）設(shè)備統(tǒng)計(jì)。目前配網(wǎng)生產(chǎn)系統(tǒng)中對中壓配電網(wǎng)的設(shè)備有了很詳細(xì)的記錄，建立起了中壓的設(shè)備臺賬。但是目前低壓配電網(wǎng)的臺賬還沒有建立起來，單線圖的開發(fā)也應(yīng)能夠統(tǒng)計(jì)出各個臺區(qū)下面的各種設(shè)備信息。

（4）拓?fù)鋬?yōu)化。目前配網(wǎng)接線復(fù)雜多樣，尤其是低壓配網(wǎng)，加上歷史原因，有些低壓線路的實(shí)際供電范圍已經(jīng)嚴(yán)重超出了比較經(jīng)濟(jì)的理論供電范圍。低壓單線圖的開發(fā)也應(yīng)能夠發(fā)現(xiàn)從低壓開關(guān)柜出線到表箱的線路的實(shí)際長度、負(fù)荷率的高低等信息，及時地發(fā)現(xiàn)問題，優(yōu)化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，保障用戶的電能質(zhì)量和減少電力企業(yè)的線損率。

2.2 低壓單線圖具體要求

2.2.1 以公變?yōu)閱挝?，每臺公變對應(yīng)著一個低壓單線圖。2.2.2 低壓單線圖的起點(diǎn)是公變（不包括高壓側(cè)的進(jìn)線），終點(diǎn)是用戶接入點(diǎn)（即表箱）。2.2.3 低壓單線圖應(yīng)包括的設(shè)備元件：公變、公變到低壓開關(guān)柜的進(jìn)線、各個低壓柜內(nèi)的主要開關(guān)設(shè)備（如隔離刀閘、低壓斷路器等，計(jì)量柜要有低壓計(jì)量點(diǎn)標(biāo)志、電容柜要有電容器標(biāo)志等）、各個出線柜的出線、電纜分接箱（座地箱、掛墻箱）、關(guān)鍵的低壓桿塔、用戶接入點(diǎn)（表箱）。2.2.4 各設(shè)備元件參數(shù)信息標(biāo)注：（1）公變：公變所屬配電房/箱變、高壓側(cè)所連接的中壓線路名稱、公變的編號和型號等信息。（2）公變到低壓開關(guān)柜的進(jìn)線：導(dǎo)線的型號和長度等信息。（3）低壓柜內(nèi)的主要開關(guān)設(shè)備：a.隔離刀閘：編號；b.低壓斷路器：編號；c.電容器：容量信息。（4）出線柜出線：導(dǎo)線的型號和長度。（5）低壓桿塔：編號。（6）用戶接入點(diǎn)（表箱）：編號、供電的物理地址、表位規(guī)格和當(dāng)前接入的用戶數(shù)。2.2.5 低壓單線圖上所要顯示統(tǒng)計(jì)的設(shè)備信息：隔離開關(guān)的數(shù)量、低壓斷路器的數(shù)量、低壓桿塔數(shù)量、電纜分接箱數(shù)量、架空線長度、電纜長度、用戶接入點(diǎn)數(shù)量、接入點(diǎn)表位總數(shù)和當(dāng)前接入的用戶總數(shù)。2.2.6 低壓單線圖的基本維護(hù)信息顯示：公變編號、公變所屬配電房、配電房所在中壓線路名稱、對應(yīng)的變電站、單線圖制圖日期、初審人和初審時間、復(fù)審人和復(fù)審時間、發(fā)布人和發(fā)布時間、工單號等。

2.3 需求樣例

圖3 低壓單線圖需求樣例

根據(jù)對低壓單線圖的具體要求，繪制出的低壓單線圖需求樣例如圖3所示，其中有些設(shè)備的標(biāo)識只寫出了一個作為樣例要求，其他的類似。

3 低壓臺區(qū)普查所要普查的信息要點(diǎn)

根據(jù)以上低壓單線圖的需求分析，可見在營配信息集成的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)搜集過程--低壓臺區(qū)普查中應(yīng)該普查的信息要點(diǎn)是變--線--戶之間的拓?fù)潢P(guān)系：包括電房的低壓進(jìn)、出線電氣連接關(guān)系、進(jìn)線和出線的線路長度、線路路徑等，線路的參數(shù)信息至少要統(tǒng)計(jì)到表箱處。在向GIS系統(tǒng)中錄入普查數(shù)據(jù)時，也須特別核查以上要點(diǎn)，確保錄入正確。只有這樣開發(fā)出的低壓單線圖才能真實(shí)、有效。

4 結(jié)語

文章一方面較為詳細(xì)地分析了低壓電纜線的幾種路識別方法，比較了各自的優(yōu)缺點(diǎn)，給出了低壓線路拓?fù)渑卸ǖ慕ㄗh，對營配信息集成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的建立過程--低壓普查過程中低壓線路拓?fù)渑卸ǚ椒ň哂休^為重要的指導(dǎo)意義。另一方面針對配網(wǎng)GIS的缺陷，提出了開發(fā)低壓單線圖的建議，并給出了具體的開發(fā)需求和樣例，這對于低壓普查過程中信息采集和錄入的標(biāo)準(zhǔn)具有較為重要的指導(dǎo)意義，減少普查過程中的盲目性，更重要的是為以后營配集成信息的高效應(yīng)用打下初步的基礎(chǔ)。

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