基于濟(jì)南區(qū)域配電網(wǎng)的綜合檢修策略實(shí)施成效分析

國網(wǎng)濟(jì)南供電公司 劉偉 趙傳輝 竇立棟 馬強(qiáng)

基于濟(jì)南區(qū)域配電網(wǎng)的綜合檢修策略實(shí)施成效分析

國網(wǎng)濟(jì)南供電公司 劉偉 趙傳輝 竇立棟 馬強(qiáng)

濟(jì)南公司基于電力PMS系統(tǒng)的配電網(wǎng)狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)，可以完成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)狀態(tài)量的收集，完成設(shè)備狀態(tài)自動評價(jià)，同步形成檢修策略并付諸實(shí)施；在事故率分析、檢修頻次、重過載線路及臺區(qū)、外力破壞、清障等各方面進(jìn)行實(shí)施成效分析，促進(jìn)檢修模式轉(zhuǎn)變與優(yōu)化，全面提高配網(wǎng)安全效益及社會效益。

輔助決策系統(tǒng) 狀態(tài)檢修 檢修策略 事故分析 不停電作業(yè)

0 引言

狀態(tài)檢修的思想并不陌生，它并不像我們想象的那么神秘。廣泛存在于我們的生活、工作中，例如天氣、軍事等領(lǐng)域。我們對缺陷的處理也是一種狀態(tài)檢修的思想。關(guān)于設(shè)備檢修理論的早期發(fā)展，從故障后檢修逐步發(fā)展到計(jì)劃檢修階段[1]。故障后檢修簡單來說就是設(shè)備無法正常運(yùn)行后才進(jìn)行維修，其實(shí)是故障搶修的一個發(fā)展節(jié)點(diǎn)和過渡，它只能作為輔助檢修方式保留[2]。隨后預(yù)防性檢修逐步發(fā)展，一種對設(shè)備預(yù)知性的判斷而開展的定期檢修方式。隨后，狀態(tài)檢修技術(shù)也越來越被重視，它的發(fā)展應(yīng)用范圍也逐步在各領(lǐng)域擴(kuò)大[3]。

追溯國內(nèi)在狀態(tài)檢修方面的發(fā)展歷史。1987年，國家提出設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的做法，之后國家可靠性管理中心有組織學(xué)習(xí)國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)[4]。狀態(tài)檢修技術(shù)在國內(nèi)多年的試點(diǎn)和實(shí)踐，在輸變電側(cè)實(shí)施效果顯著，同時(shí)，對繼電保護(hù)也提出了狀態(tài)校驗(yàn)。這也給我們配電網(wǎng)帶來了福音，一種優(yōu)秀的檢修手段，加上標(biāo)準(zhǔn)的管理方式，為配電網(wǎng)的優(yōu)化提高指引方向。

配電網(wǎng)建設(shè)一直是行業(yè)及國家電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的一個弱項(xiàng)或忽略點(diǎn)。在電網(wǎng)運(yùn)維初級階段，我們投入大量的資金、人力、技術(shù)在輸電網(wǎng)及變電站等高壓端，保障了主網(wǎng)的可靠運(yùn)行。近年來終端配電網(wǎng)及供電側(cè)對供電可靠性的要求越來越高，居民用電意識以及國家電網(wǎng)95598系統(tǒng)服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，配電網(wǎng)的可靠性就顯得尤為重要。對線路運(yùn)行故障的發(fā)生情況，線路的運(yùn)行環(huán)境，重過載情況等棘手的問題，需要我們盡快采取措施或手段降低故障，優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境和可靠性，提高服務(wù)意意識識。。

圖1 配電狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)框架圖

目前，濟(jì)南供電公司已實(shí)施狀態(tài)檢修技術(shù)，而形成的檢修策略究竟具備怎樣的可行性，檢修策略是否全面和具體；通過具體實(shí)施后，有哪些方面的改進(jìn)和成效；文中進(jìn)行了多方面數(shù)據(jù)分析，總結(jié)成果經(jīng)驗(yàn)和改進(jìn)方向，進(jìn)一步優(yōu)化檢修管理方式，提高配網(wǎng)可靠性。

1 濟(jì)南區(qū)域配電網(wǎng)現(xiàn)狀

1.1 檢修現(xiàn)狀

圖2 系統(tǒng)生成檢修策略

濟(jì)南供電公司是國家電網(wǎng)公司大一類供電企業(yè)，運(yùn)維和檢修高度標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。公司有嚴(yán)格的計(jì)劃檢修管控平臺及完善的調(diào)度生產(chǎn)指揮中心，同時(shí)有服務(wù)于95598熱線模式的標(biāo)準(zhǔn)化配電搶修中心。檢修計(jì)劃全面、完善，全過程管控，包括方案制定、計(jì)劃上報(bào)、停電平平衡衡會會、、計(jì)計(jì)劃劃下下發(fā)發(fā)、、現(xiàn)現(xiàn)場場標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施、驗(yàn)收投運(yùn)等。同時(shí)有著一套完善的計(jì)劃實(shí)施流程，停電內(nèi)容面面俱到，包括城網(wǎng)、大修項(xiàng)目以及低壓臺區(qū)改造、缺陷消缺、樹障清理。對配網(wǎng)進(jìn)行全覆蓋“治療”。一般缺陷處理安排全年或某月度檢修計(jì)劃；重大缺陷處理直接上報(bào)下月、當(dāng)月檢修計(jì)劃或帶電作業(yè)計(jì)劃；緊急缺陷處理也可安排1-2天內(nèi)的臨時(shí)性檢修計(jì)劃[5]。帶電檢修技術(shù)已可成熟運(yùn)用，按輕重緩急，優(yōu)先安排帶電消缺、維護(hù)和檢修。監(jiān)測手段在多類設(shè)備上展開應(yīng)用，新技術(shù)新平臺不斷研發(fā)。

在日常計(jì)劃檢修工作中，需要我們管理人員、運(yùn)維人員不斷地重復(fù)收集運(yùn)維檢修數(shù)據(jù)信息。存在數(shù)據(jù)信息量大，工作時(shí)效性差的問題。所以我們需要運(yùn)用一種可持續(xù)的動態(tài)的檢修方式，再次優(yōu)化我們的運(yùn)維檢修模式，推進(jìn)配網(wǎng)可靠性再上一個新臺階。

1.2 輔助決策系統(tǒng)運(yùn)用

開展?fàn)顟B(tài)檢修工作可能會遇到重重問題，而面臨的第一個難題就是海量的基礎(chǔ)信息收集。濟(jì)南配電網(wǎng)基數(shù)大，設(shè)備種類多，檢修、試驗(yàn)人員緊缺，人員與設(shè)備的矛盾日益突出。僅通過人力收集處理信息，容易造成數(shù)據(jù)收集的滯后性，不利于工作的開展。同時(shí)設(shè)備狀態(tài)評價(jià)工作具有數(shù)據(jù)量大、分析判據(jù)豐富、計(jì)算公式疊加、涉及專業(yè)面廣的特點(diǎn)。我們開發(fā)一套狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)，來保障數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性、狀態(tài)評價(jià)的及時(shí)性及決策建議的全面性[6]。

此套系統(tǒng)基于PMS電力生產(chǎn)系統(tǒng)，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)翔實(shí)，狀態(tài)檢修評價(jià)框架模塊如圖1所示。

1.3 狀態(tài)評價(jià)實(shí)施及檢修策略

我們在輔助決策系統(tǒng)工作流平臺完成評價(jià)后，平臺會自動生成檢修策略和計(jì)劃。對配電網(wǎng)整體設(shè)備現(xiàn)狀形成年度檢修計(jì)劃和三年滾動計(jì)劃。如圖2所示。

我們形成的狀態(tài)檢修策略內(nèi)容要點(diǎn)：

（1）故障率較高線路檢修：對近3年的線路跳閘情況匯總，特別是對因防護(hù)不到位、巡查不及時(shí)、防雷有漏洞、清障不徹底、裸露點(diǎn)未防護(hù)、線路連接點(diǎn)發(fā)熱等原因引起過跳閘的線路在綜合檢修策略中歸集。

（2）重過載線路及臺區(qū)運(yùn)檢：結(jié)合運(yùn)行情況，對負(fù)載率60%以上線路及臺區(qū)列入改造計(jì)劃，降低線路及配變重過載率。有序推進(jìn)負(fù)載率較高的配電臺區(qū)分區(qū)改造，消除80%以上負(fù)載率的臺區(qū)，減少70%負(fù)載率臺區(qū)數(shù)量。對運(yùn)行超過年限，特別是重過載線路及臺區(qū)的高低壓刀閘結(jié)合停電進(jìn)行更換。老舊配電室內(nèi)的空氣開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)等進(jìn)行定期維護(hù)和更換。

（3）一清三防工作：

清障：對樹障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，制定清障計(jì)劃并按期消除，對架空線路絕緣裸露點(diǎn)進(jìn)行絕緣化處理，降低樹障引發(fā)故障概率。

防雷：重點(diǎn)對美里湖、吳家堡變等電桿安排防雷改造，提升防雷水平；條件允許的地區(qū)和線路試用架空防雷線。

防鳥害：結(jié)合防雷改造工作，對黨家莊、朱莊變、梓東變等出線電桿加裝更換驅(qū)鳥裝置，對架空線路絕緣裸露點(diǎn)進(jìn)行絕緣包封，降低鳥害發(fā)生率。

防外破：對西外環(huán)南延等重點(diǎn)市政工地設(shè)置防外破護(hù)墩等，與施工單位簽訂安全協(xié)議，對處于路邊易撞區(qū)域電桿等設(shè)施加裝警示標(biāo)志、護(hù)墩等。加強(qiáng)市政施工現(xiàn)場的安全盯防，重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)路段安排專人不間斷巡視，杜絕因施工引起的故障發(fā)生。

表1 2013-2015年10 kV故障原因分析表

圖3 智能配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控平臺

（4）配電網(wǎng)設(shè)備輪修或定換：按照狀態(tài)檢修導(dǎo)則標(biāo)準(zhǔn)，對運(yùn)行超過年限設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如避雷器、故障尋址器等；對對地距離不足、運(yùn)行環(huán)境較差及預(yù)應(yīng)力電桿進(jìn)行排查統(tǒng)計(jì)；對老舊、損壞、機(jī)構(gòu)卡澀的設(shè)備進(jìn)行梳理編排。按類開展檢修。

（5）配電網(wǎng)缺陷及隱患消除：結(jié)合運(yùn)行巡視工作中發(fā)現(xiàn)的缺陷、隱患[7]，對需要停電處理的線路進(jìn)行隱患消除。尤其注意存在疑似家族缺陷的做備剖析和報(bào)備[8]，嚴(yán)格執(zhí)行綜合檢修的相關(guān)規(guī)定，確保停電線路無缺陷送電。

（6）市政工程綜合改造工作：根據(jù)工程進(jìn)度結(jié)合停電開展。加強(qiáng)市政道路改造的協(xié)調(diào)與溝通，配合市政道路設(shè)計(jì)，提前溝通預(yù)留架空線路通道或電纜管溝，為今后的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)[8]調(diào)整做好充分的準(zhǔn)備。

2 檢修策略實(shí)施

2.1 實(shí)施前典型數(shù)據(jù)分析

（1）2013-2015年故障數(shù)據(jù)概況

配電網(wǎng)2013年共發(fā)生故障148次，2014年共發(fā)生故障130次，2015年共發(fā)生故障107次。

（2）故障原因分類

將2013-2015年故障按照原因分類如表1所示。

其中外力破壞包括吊車碰線、野蠻施工、汽車撞桿、樹障、鳥巢[9]等落異物；天氣原因包括雷雨大風(fēng)大雪等；設(shè)備故障為管轄的線路設(shè)備因設(shè)備質(zhì)量或老化等原因發(fā)生的故障。

（3）安全事故數(shù)據(jù)分析

首先，隨著配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化及設(shè)備更換和維修換新，故障數(shù)量逐漸下降，配網(wǎng)可靠性逐年提高。

其次，隨著配網(wǎng)老舊設(shè)備的更新?lián)Q代，配網(wǎng)抗大風(fēng)、雷雨等惡劣天氣的能力逐年提高。說明樹障、亂搭掛、絕緣水平進(jìn)一步提高。針對放外力破壞的盯防和警示得到加強(qiáng)，結(jié)合市政改造電纜化電纜增多。

最后，配電網(wǎng)智能化改善了配網(wǎng)結(jié)構(gòu)，對事故排查和定位提速明顯。但是智能化設(shè)備的可靠性和質(zhì)量有待進(jìn)一步提升，不要變成配電網(wǎng)中新的隱患點(diǎn)。

終上所述，計(jì)劃檢修工作明確，但預(yù)防性較差，被動檢修和配合檢修較多，未充分考慮設(shè)備的全壽命周期管理特色。

2.2 實(shí)施后典型數(shù)據(jù)分析

線路重復(fù)故障情況：

2016年配電運(yùn)檢室共發(fā)生線路重復(fù)故障78次，涉及線路32條，主要集中在市中黨家、天橋河北、槐蔭郊區(qū)等地區(qū)。其中天氣原因32次，外力原因27次，設(shè)備原因19次。

天氣原因：天氣原因共32次。主要是由于迎峰度夏期間惡劣天氣雷擊造成。原因一是防雷改造不徹底，未能達(dá)到預(yù)期的防雷效果，二是故障線路均為黨家、河北地區(qū)城郊線路，地理環(huán)境空曠，屬于雷擊易發(fā)地帶，三是線路通道清障不徹底導(dǎo)致雷雨大風(fēng)天氣下發(fā)生樹障故障。

外力原因：外力原因27次。原因一是目前樹障問題仍是導(dǎo)致線路故障的主要原因，雷雨天氣下樹障問題依舊突出；二是黨家、河北地區(qū)存在民事協(xié)調(diào)問題，線路通道清障工作進(jìn)度緩慢；三是風(fēng)刮落異物造成；四是市政施工車輛刮蹭線路造成。

設(shè)備原因：設(shè)備原因19次。其中電源互感器1次、避雷器2次、箱變2次、導(dǎo)線線夾老化6次、智能開關(guān)6次、絕緣子1次、隔離開關(guān)1次。設(shè)備故障主要原因?yàn)樵O(shè)備本身質(zhì)量問題，另外部分線路存在引流線、設(shè)備連接處導(dǎo)線、線夾老化問題。

綜上所述，實(shí)施綜合檢修策略后，典型數(shù)據(jù)中的配電網(wǎng)故障明顯降低，抗外力破壞能力進(jìn)一步提高。因?yàn)樵O(shè)備引起的故障明顯下降，效果顯著。

3 檢修策略實(shí)施成效

3.1 實(shí)施成效

（1）初步實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)檢修管理精益化

通過實(shí)施綜合檢修策略，進(jìn)一步提高了設(shè)備基礎(chǔ)臺帳翔實(shí)性，通過紅外成像測溫、智能配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)等新技術(shù)的應(yīng)用，全面量化掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，對配網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行工況和配電變壓器的負(fù)載能力進(jìn)行準(zhǔn)確的掌控和準(zhǔn)確評估，充分發(fā)揮配電設(shè)備的質(zhì)量潛能，合理調(diào)配設(shè)備的檢修周期，延長設(shè)備使用壽命，提高了配電設(shè)備的健康水平。從而做到科學(xué)確定檢修策略，徹底淘汰原有簡單粗放的管理檢修模式，實(shí)現(xiàn)了配網(wǎng)管理和檢修精益化。

（2）顯著提高配網(wǎng)一線運(yùn)檢人員技能全面性和專業(yè)化

有效提高各運(yùn)維班組人員對配網(wǎng)設(shè)備異常和故障的查找預(yù)判能力。尤其是通過數(shù)據(jù)分析，使班組運(yùn)維人員熟悉和把控配電設(shè)備運(yùn)行狀況趨勢變化、家族性缺陷的分布情況。實(shí)現(xiàn)了班組對設(shè)備從巡視、評價(jià)、檢修策略、檢修實(shí)施、檢修評估的閉環(huán)管理。有效提升了一線人員設(shè)備運(yùn)行管理能力。

（3）全面提高配網(wǎng)運(yùn)行可靠性和社會經(jīng)濟(jì)效益

通過實(shí)施綜合檢修策略，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)全覆蓋檢修，全面引入全壽命周期管理理念，將傳統(tǒng)的配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行管理擴(kuò)展到從規(guī)劃、設(shè)計(jì)開始直到設(shè)備退役的全過程管理，并強(qiáng)調(diào)突出配電網(wǎng)設(shè)備的前期管理，從源頭確保新設(shè)備的安全、可靠運(yùn)行。能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的異常、重大異常和發(fā)展趨勢，迅速清理線路通道。降低投訴率，提高供電可靠性，減少配電網(wǎng)故障和電量損失，提高經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 優(yōu)化提升

（1）深入分析配網(wǎng)故障及臨停。持續(xù)對近三年特別是上一年度配網(wǎng)故障及臨停情況進(jìn)行綜合分析，重點(diǎn)對發(fā)生重復(fù)故障及臨停的線路按類型、區(qū)域等進(jìn)行分類，對設(shè)備本體及通道環(huán)境等缺陷需要安排停電處理的，列入停電計(jì)劃檢修，按照輕重緩急的原則安排檢修。

（2）強(qiáng)化運(yùn)行缺陷消缺。一次缺陷。數(shù)據(jù)主要來源于日常巡視維護(hù)情況、遙測遙信等數(shù)據(jù)。通過對缺陷記錄的匯總分析，編制一次缺陷消缺計(jì)劃。

二次設(shè)備缺陷。通過近幾年配網(wǎng)自動化的建設(shè)，目前二次設(shè)備的數(shù)量較多，運(yùn)維檢修工作量也較大，日常運(yùn)維中，部分缺陷必須通過停電消除。配網(wǎng)二次設(shè)備缺陷與一次工作的性質(zhì)、方式區(qū)別較大。

（3）充分依據(jù)帶電檢測數(shù)據(jù)。通過紅外測溫及局放檢測工作的全面開展，部分緊急缺陷發(fā)現(xiàn)后，均按照能帶不停的原則及時(shí)消缺。但部分溫度異常但不影響線路安全運(yùn)行缺陷，需結(jié)合停電一并消除。

（4）綜合考慮工程項(xiàng)目實(shí)施。對年度大修、城網(wǎng)、遷改等工程項(xiàng)目進(jìn)行梳理，綜合項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃并結(jié)合線路缺陷等情況，合理制定工程實(shí)施計(jì)劃，確保一停多用。

（5）做好運(yùn)行數(shù)據(jù)分析。對線路及臺區(qū)負(fù)載率等運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，對上年度負(fù)載率超過80%的線路及負(fù)載率超過70%的臺區(qū)，結(jié)合負(fù)荷高峰期間紅外測溫情況，合理安排停電檢修及改造。充分借助已投運(yùn)的智能配電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控平臺，可實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)概況顯示，實(shí)現(xiàn)電壓、電流和負(fù)荷運(yùn)行信息在線監(jiān)測與實(shí)時(shí)提取，大大提高了設(shè)備運(yùn)行信息的收集效率。如圖3所示。

圖4 標(biāo)準(zhǔn)化不停電作業(yè)現(xiàn)場

（6）補(bǔ)齊對標(biāo)短板。加強(qiáng)運(yùn)行指標(biāo)橫向比較，結(jié)合同業(yè)對標(biāo)、班組對標(biāo)指標(biāo)情況，對指標(biāo)較差，需安排停電改造消缺的同步列入年度計(jì)劃進(jìn)行改造。

（7）廣泛開展標(biāo)準(zhǔn)化不停電作業(yè)。配電網(wǎng)帶電檢修方式是保障狀態(tài)檢修策略實(shí)施的有效抓手。近年以來，公司積極開展配網(wǎng)不停電作業(yè)，拓寬作業(yè)面和工作范圍，尤其廣泛開展電纜旁路帶電作業(yè)，豐富作業(yè)項(xiàng)目。把配電網(wǎng)帶電維護(hù)、檢修與消缺工作相結(jié)合[10]。以10 kV電纜線路不停電檢修試點(diǎn)為契機(jī)，根據(jù)“三集五大”體系構(gòu)建需要，已批準(zhǔn)成立獨(dú)立運(yùn)營管理的配電帶電作業(yè)室，集中配電網(wǎng)檢修核心，同步建成標(biāo)準(zhǔn)化帶電作業(yè)車庫?，F(xiàn)代化的帶電作業(yè)現(xiàn)場如圖4所示。

4 結(jié)語

轉(zhuǎn)變電網(wǎng)發(fā)展方式是國家電網(wǎng)公司“兩個轉(zhuǎn)變”戰(zhàn)略途徑的核心之一，而實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)精益化管理是“轉(zhuǎn)變電網(wǎng)發(fā)展方式”的重要體現(xiàn)之一，而實(shí)施綜合檢修策略正是我們實(shí)現(xiàn)工作目標(biāo)的最新最優(yōu)方式。

以消除配網(wǎng)運(yùn)行缺陷，降低配網(wǎng)故障率為目標(biāo)，制定檢修策略編制依據(jù)，根據(jù)編制依據(jù)，對配電線路進(jìn)行逐條綜合分析，實(shí)施運(yùn)行數(shù)據(jù)全覆蓋，編制完善年度配網(wǎng)檢修策略。全力推廣帶電標(biāo)準(zhǔn)化檢修作業(yè)[11]，助力推進(jìn)不停電示范區(qū)建設(shè)，充分縮短配網(wǎng)檢修停電時(shí)間，同時(shí)有效提高故障、缺陷處理時(shí)效性，豐富檢修策略實(shí)施手段。為創(chuàng)建一流配電網(wǎng)夯實(shí)鋪路。

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《電力設(shè)備管理》雜志讀者俱樂部會員招募

由中國電力設(shè)備管理協(xié)會主辦、15大電力央企集團(tuán)公司協(xié)辦的《電力設(shè)備管理》雜志，為加強(qiáng)與電力界讀者的密切互動聯(lián)系，使本雜志成為“全國電力設(shè)備管理工作者之家”，從即日起誠邀全國電力設(shè)備管理工作者加入本雜志讀者俱樂部，歡迎您成為本俱樂部會員，攜手為推進(jìn)中國電力行業(yè)設(shè)備管理事業(yè)發(fā)展而貢獻(xiàn)寶貴智慧和力量。會員將享受本雜志諸多服務(wù)。

1 可優(yōu)先在本刊發(fā)表相關(guān)企業(yè)論文、新聞稿件及圖片。

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4 可優(yōu)先評為年度“《電力設(shè)備管理》雜志優(yōu)秀讀者”并頒發(fā)榮譽(yù)證書。凡欲申請為本刊讀者俱樂部的設(shè)備管理工作者，請?zhí)顚憽丁措娏υO(shè)備管理〉雜志讀者俱樂部會員登記表》（此表在中國電力設(shè)備管理協(xié)會網(wǎng)站：http://www. statepower.com.cn右上角“下載中心”一欄），并在即日起發(fā)送至本刊電子郵箱：emiunited@163. com

《電力設(shè)備管理》雜志社編輯部

2017.6.15