配网设备状态及风险评估探究

倪 琼,余 涛,何斌斌

（深圳供电局有限公司,518000）

配网设备状态及风险评估探究

倪 琼,余 涛,何斌斌

（深圳供电局有限公司,518000）

配网设备的状态评估是电网安全运行的基本保证。本文在对当前配网状态及风险评估现状分析基础上，将层次状态评价法应用到配电设备运行状态评估中，并用此种评价法对深圳供电局某变电站环柜网运行状态及运行风险进行评估。

配网；设备状态；风险评估；研究

0 前言

配网设备状态及风险评估是配电网日常运行维护的重要工作环节，是保证配电网安全运行的基本前提，专业性高，工作严谨，对于环网柜、变压器、电缆等重要设备的检测与评估，需要在确保安全性能以及使用性能的同时，同时兼顾客观市场规律，这样配网在安稳运行的前提下，才能为供电企业带来更多经济效益。

1 配网设备状态及风险评估的现状

当前在深圳供电公司中，对于城市配网检修主要还是定期检修，在城市配网快速发展的情形下，这种传统检修模式存在很多问题，主要问题如下：

2.1 工作保守

“一年一小修，五年一大修”这种传统检修方式不能对设备寿命及磨损详细掌握，存在过多不必要例行检查，同时设备管理中过度检修倾向明显，停电时设备指标性能良好，维修人员只对设备登记的缺陷进行消缺，进行故障后检修，不能针对设备状态进行维护保养。

2.2 没有明确的设备状态分析

随着在线监测技术应用，设备检修运行中存在大量设备状态信息，但是鉴于检修管理等原因，大部分信息没有及时保存分析，不能根据设备状态信息对设备的运行状态进行有效分析，不能对设备故障进行准确诊断。

2.3 缺乏检修回馈

检修工作中，在当前工作机制下，工作人员工作不积极，只是按检修计划对设备盲目检修，检修后不能对设备状态进行及时分析评估。

2.4 检修同配网的发展脱节

近些年深圳经济飞速发展，电力设备总量成倍增长，维护运行面临巨大压力。但是检修队伍建设赶不上配网发展速度，检修人员队伍老化，素质低，检修的质量差。

2.5 配网设备状态检修及风险评估的必要性

当前电力市场竞争激烈，对供电设备安全性提出了更高要求，电力设备制造的工艺及材料有了很大提高，大量进口设备应用，使得配电设备在检修项目及检修周期上必须进行相应调整。在配电设备在线监测技术不断完善基础上，为设备检测从带电检测、在线监测过渡至状态监测提供了相应技术保障。

当前电力同工农业生产及人民生活存在越来越密切的关系，一旦因为设备问题出现电网事故造成大面积停电，后果不堪设想。近几年深圳变电站数目不断增加，怎样利用较少检修人员对配电设备进行安全可靠检修维护同供电企业经济效益直接相关，也是提高电网设备管理水平及供电可靠性的必然要求。

3 设备状态评估模型

3.1 环柜网状态评估模型

此次研究中我们对设备状态评估首先采用自顶向下逐步分解的方法建立状态评估的层次分析模型，以高压开关柜环柜网设备状态评估为例，可以按照图1模型进行。模型共分为四层，顶层为设备层，第二层为部件层，第三层为评价内容层，第四层为状态量层。不同的部件侧重的评价内容不同，例如：本体的评价内容包括：家族性缺陷、异常工况、运行巡视、预防性试验等，其中运行巡视又包括：运行环境、红外测温、噪音、输出电压…等状态量。

状态量指标的取值采用扣分法，即由权重和状态量劣化程度共同决定应扣分值：状态量应扣分值=权重系数×该状态量的基本扣分值；状态量正常时不扣分。权重视状态量对配网变压器安全运行的影响程度，从轻到重分为w1、w2、w3、w4四个等级，对应的权重系数分别为1、2、3、4。设备状态劣化程度从轻到重分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ级，对应的基本扣分值为2、4、8、10 分。

配网设备的状态可分为四种：正常状态、注意状态、异常状态和严重状态。（1）正常状态：设备可以正常运行，各状态量稳定且在规程规定的警示值、注意值以内。（2）注意状态：单项（或多项）状态量朝着接近标准限值方向变化发展，但未超过标准限值，仍可以继续运行，应加强运行中的监视。（3）异常状态：单项重要状态量已接近或略微超过标准限值，应监视运行，并采取相应的处理措施，或适时安排停电检修。（4）严重状态：单项重要状态量

严重超过标准限值，需要尽快安排停电检修。

表1 环柜网状态与扣分值对应表

部件状态与扣分值的对应关系如表1所示：

3.2 环柜网设备风险评估

设备风险评估主要考虑设备平均故障率、资产损失两个方面的因素，其计算公式为：风险水平值L=L1（设备平均故障率）×L2（可能损失的资产）。

（1）平均故障率

设备平均故障率计算采用以设备状态作为自变量的一种指数函数模型,该模型认为当设备状态恶化时,设备故障率会指数级增长。其计算公式为：λ(s)=ke-cs。其中λ为设备平均故障率；s为设备状态级别；k为比例系数；c为曲率系数。系数k、c需要通过大量样本统计计算而得。例如：环柜网的平均故障率如表2：

表2 环柜网平均故障率取值

（2）可能损失的资产

L2（可能损失的资产）= A（设备价值系数）× F（资产损失程度）

设备价值直接反映设备本身固有成本以及损坏后的维修或更换成本。资产损失程度由设备成本、 环境、人身安全、停电户数四个要素的损失程度确定。

F=w1F1+ w2×F2+ w3×F3+ w3×F3

其中w1、w2、w3、w4权重系数取值分别为0.1、0.2、0.2、0.5。

F1、F2、F3、F4取值如表3

表3 资产损失值

基于上述风险评价方法计算出来风险水平的数值，可根据风险等级划分表，将所识别出的风险按高、中、低风险进行分级和排序，风险等级划分标准如表4所示：

表4 风险等级划分标准表

4 评估实例

深圳供电局某变电站高压开关环柜网已经17年，设备外观轻微锈蚀，按照上述模型得到如下评价结果，表5.

表5 深圳供电局环柜网评价结果

对照表5，对此设备状态进行打分：

设备材料劣化程度II级，权重系数1，扣分4分；

红外测试劣化程度II级，权重系数2，扣分8分；

局放测试劣化程度I级，权重系数4，扣分8分；

运行年限劣化程度II级，权重系数1，扣分4分；

环柜网整体扣分：4+8+8+4=24分，该设备属于注意状态。

进一步对该设备风险进行评估：

设备平均故障率5%=0.05；

损失程度=0.1×2+0.2×3+0.2×3+0.5×3=2.9

可能损失的资产=2.9×1=2.9

设备风险水平值L=L1×L2=0.05×2.9=0.145，对照表4，属于中度风险。

按照状态评价和风险处置原则，对此环柜网需要加强跟踪，适时安排处理。

5 结论

总之，在当前供电企业激烈竞争环境下，采用层次分析状态评价法对配电设备运行状态进行分析评价，能够更清楚掌握配电设备运行状态及趋势，能够让供电企业在配网稳定运行前提下，获得更多社会经济效益。

[1] 马国真.供电设备状态及风险评价研究[D].华北电力大学（河北）,2009.

[2] 喇元,王红斌,陈忠东.基于状态评价及风险评估的输变电设备状态检修策略的研究[J].广东电力,2010,10:36-40.

[3] 黄昌辉.配网设备状态检修及运维管理的探索及应用[J].科技与企业,2013,09:106-107+109.

倪琼，男，1984.09.08，籍贯：湖北，本人学历：硕士，毕业院校：三峡大学，现有职称：电力工程技术工程师，研究方向：配网运行

The study of distribution network equipment status and risk assessment

Ni Qiong，Yu Tao，He Binbin
(Shenzhen Power Supply Bureau，518000)

Condition assessment of distribution network equipment is the basic guarantee for the safe operation of power grid.This text is in assessing the foundation of analysing of the current situation in mixing the state of the network and risk at present,apply the state evaluation assessment of the level to the distribution equipment operation state while assessing,and surround the network operation state of the cupboard and operation risk to assess to some transformer substation of power supply administration of Shenzhen with this kind of evaluation assessment.

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