10kV配电网检修技术现状与发展方向探讨

贾慧

[摘 要]在国内电力企业配电网状态检修的背景下，本文对10 kV配电网的实施的必要性、应用现状进行了分析，并结合配电网状态，探讨10 kV配电网检修技术的发展方向。

[关键词]10 kV配电系统；风险；检修

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.22.067

[中图分类号]F273；TM75 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2017）22-0-02

目前，大多数供电企业的配电网检修和配电网管理模式都采用“定期检修”的办法。这种方法比较简单，工作人员仅凭经验来判断设备的运行状况。定期维修是按照气候进行的，一般集中在春秋负荷较低的季节。该方式的电力线路维护周期较长，不能及时发现设备安全隐患，不能保证对配电线路和设备运行进行长期有效监控。在进行定期维护时，技术人员只能使用手持设备单独检测，能够检测出设备可能存在的隐患，而不是针对潜在危险点进行有效监测和处理。在定期维护问题上，供电企业不能单单凭借投入更多人手来解决，有必要引入新概念、利用新技术、购置新设备和应用新模式，才能有效解决上述问题。

1 10 kV配电网检修技术实施的必要性

配电网状态检修应以安全为基础，通过运用先进的技术手段和检测设备对配电网设备状态进行评价、风险评估、维修决策，最终实现设备安全可靠运行，确保不间断供电。配电网状态检修是一项非常重要的工作，虽然现在有固定周期的巡视计划和巡视任务，但有效的科学手段和技术还是略微欠缺。如今的配电网更趋向于实时监控和管理，工作人员借助配电网检修技术，能够根据反馈信息制定具有针对性的检修计划，可以大大降低巡逻人员的劳动强度，使配电网管理更有效、经济性更高。配电网检修技术实施的必要性主要体现在以下两个方面。

（1）及时发现线路问题的需要。配电网状态检修在过去都是通过人工完成，不仅效率低下，还容易发生漏检的问题，不能及时发现线路存在的问题，也不能及时处理问题，给生产、生活用电埋下安全隐患。但是，工作人员通过使用检修技术就能在第一时间发现问题，也能及时解决问题。

（2）确保供电稳定性的需要。定期检修不仅要消耗大量的电力部门的人力和物力，更重要的是影响供电的稳定性，而且影响人们的正常生活和生产。而且随着经济的快速发展，整个社会对供电稳定性的要求越来越高，大量定期检修也变得越来越困难。配电网检修技术的使用就能很好地解决这一问题，能够确保供电的稳定性。

2 10 kV配电网检修技术应用现状

目前，配电网检修工作主要采用定期检修为主、配电网状态检修为辅的检修模式，对重点配电线路、配电变压器、开关柜状态的数据进行采集和分析。电力企业自20世纪80年代以来，就开始了以状态检修为基础的在线检测，在大多数欧洲国家也正在进行维修制度改革，方向是以状态为基础的在线维修。目前，电力企业应用较多的配电网检修技术是预测性维修（PDM预测检修）。该技术通过状态监测工具，诊断设备的健康水平，以确定需要修理或维护设备的最佳时间。它是一种先进的状态维修，配合传统的在线监测和数据分析，能够有效减少停机时间，提高设备的可靠性和可用性系数，延长设备寿命，降低维修和维护成本，提高设备性能和经济效益。

2010年，我国设置配电网检修的试點单位，包括邢台、青岛、金华、无锡和荆州，金华电力局在2011年率先通过验收，并上线运行，取得了一定成效。金华电力局主要采用了先进的开关柜在线测温技术、在SF6开关站室内安装SF6气体泄漏监测报警系统、室内环境自动控制等配电网检修技术，取得了良好的效果。

3 10 kV配电网技术的发展方向

3.1 无线传感器网络技术

无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是由电池供电，或振动发生器构成的无线传感器网络节点提供，由随机分布的集成传感器、数据处理单元和通信模块的微型传感器节点，通过无线通信形成一个自组织的网络系统。它可以获取设备的数字信号，通过无线传感器网络、无线网关传输到监控中心，直接进入计算机，进行分析处理、远程数据采集和状态监测。该技术主要用于配电变压器绕组、避雷器、柱上开关温度的在线监测。

3.2 红外测温技术

红外测温技术是根据测量设备温度分布来确定热故障的一部分，它的技术优势是对设备检测的效果比较直观，能快速检测出设备是否存在热故障，在一定距离内就可以直接遥测测量，并显示温度梯度图像，确定设备有无故障。

3.3 局部放电监测技术

局部放电检测是以产生的电气、光学等现象为基础来确定是否存在局部放电的情况。局部放电检测技术包括多种脉冲电流检测方法、超高频检测方法和瞬态接地电压检测方法。

3.4 现场运行环境监测系统

现场运行环境监测系统是配电网技术发展的重要方向，主要包括微气象监测系统、绝缘子监测系统、红外在线故障监测系统。微气象监测系统利用无线传感技术，监测风速、风向、降雨和温度等气象条件，工作人员通过对监测数据进行分析，有利于制定有效的措施。绝缘子监测系统通过光纤密度传感器，监测绝缘子的污染程度，然后建立数学模型进行相关分析，能够有效地划分绝缘子污区域的等级，从而按照等级进行不同强度的巡视工作。红外在线故障监测系统通过采用红外测温技术，可以检测变压器、柱上开关和户内开关柜具体部位的温度，并根据温度信号变化分析柱上开关、变压器与开关柜的运行状态。然后系统会将温度分布转变为视频信号，该信号可以通过高频放大电路反馈到监测点，进而确定配电设备的温度和功率类型，为设备是否存在放电故障点和准确定位故障点提供依据。

3.5 电气运行状态监测系统

电气运行状态监测系统也是配电网技术发展的重要方向，主要包括变压器绕组温度分布监测系统、10 kV交流金属氧化物避雷器无线监测系统、柱上开关的接地故障在线监测系统。

变压器绕组温度分布监测系统通过对变压器状态的实时监测，结合变压器的基本参数，实时监测环境温度参数，分析计算变压器的温升热路模型。该系统基于变压器的温升极限预测模型的数学模型，来确定绕组温度变压器的电流和温度升高的阈值，利用测量数据分析对变压器健康状况的影响，并通过应用温度上升限预测模型，采用绕组温度实时跟踪的方式，实时监测配电变压器的温度，使其更具可靠性和安全性。10 kV交流金属氧化物避雷器无线监测系统的传感器安装在操作装置上，利用GPRS无线网络，对线路避雷器的工作电流、漏电电流等进行数据采集，远程传输到接收端。柱上开关的接地故障在线监测系统，用来监测开关装置本身的机械性能、合闸线圈电流、振动信号的变化和绝缘状况等。同时该系统还能监测电路负载的电流信息，实现单相接地故障、相故障监测。

4 结 语

10 kV配电网状态检修是智能电网发展的必然趋势，为智能电网的配电网检修及相关技术提供了详细的理论依据和技术支持。我国的配电网检修技术尚处于起步阶段，未来几年，我国应积极探索，密切关注新技术的研究和发展，加快智能配电网检修标准化建设。

主要参考文献

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