对低压配电设备安全信息化管理及故障维修的探讨

中共山东省委机关政务保障中心 魏长东

低压配电设备在电网体系中有着非常重要的地位，它是电力系统运转的主体，时刻保障着电力能源的传输、供应，以保障电力系统的稳定运行。因此，为了加强配电设备管理，充分发挥配电设备的功能，延长其使用寿命，保障设备安全可靠运行，完善电力系统现代化管理水平，提高电网管理效率，降低运行成本，加强和提升低压配电设备安全管理的信息化水平变得尤为重要，这是顺应社会发展的趋势，更是电网现代化发展的必然要求。

但现在设备管理、尤其是低压配电设备管理仍存在一些问题：设备种类繁多，信息化管理方面数据处理分析能力不健全，未能充分分析利用有效信息而造成故障等问题的处理不明确、不彻底。这样不仅会造成设备在管理方面难度加大，还会在故障诊断、维修方面造成影响，分析问题不及时、不充分等造成设备损坏、故障等，间接的增加了电网维护的成本。

1 基于信息化技术的设备安全管理方法设计

1.1 基于信息化技术的设备安全管理技术选择

在设计设备安全管理方法时，应明确设备的信息化安全管理技术的选择，以便构建信息化安全管理系统，通过这种信息化安全管理系统可实现非人为的对设备的运行、数据传输等操作进行监管，且能实时提取、分析处理有效信息，以便对整个设备运行系统进行分析诊断。由于在信息化技术中，PGMI技术可对设备运行现场出现的信息实时收集与控制，然后反馈回信息数据库进行信息处理、数据信息保存、数据信息的再分析等功能。

以设备运行时系统管理燃料流程时的系统界面为例，鉴于图1系统框架的设计，网络与应用相结合的数据处理层其对于设备信息的收集与处理能力十分出众，再加上与安全联锁技术的结合，可有效的解决低压设备在稳定运行方面存在的问题。上述系统分为三个功能区：状态处理、状态管理、状态反馈，即在设备运行时进行检测从而判断和预测接下来设备的运行状态，并结合设备的状态进行状态验证，并将信息反馈给处理系统，以上三个系统协调工作就能稳定保证低压配电设备能够正常工作运转[1]。

1.2 基于信息化技术的低压配电设备安全运行策略

基于上述安全管理技术及其框架下，为保障设备运行时数据信息的安全可靠性，首先应为安全管理平台搭建安全防火墙，即为计算机安装优秀的杀毒软件如卡巴斯基、迈克菲等，以防木马、病毒的入侵造成数据文件的损坏；然后在办公网络、数据网络之间的数据交换时进行网络防护；最后对操控平台加强权限管理，如查看、改写、修改程序，用户授权等服务，特别是在用户的授权等级上，为授权账户应该有相应的管理制度，为其获取特定的权限而专门设置预分配的使用功能。

这一做法可参考手机中的一些应用的功能使用权限，只有手机持有人同意才能让应用获得相应的权限和功能使用，这样就能很好的保障数据的安全性，能够对使用者的权限进行验证，而不同于手机对应用权限的方面有不少，因为访问人员的使用要求不同，所以要绝对保证使用者的信息隐私安全，对于低压配电设备设备运行数据的安全，需要高度重视，这里可运用一些数据信息保护软件如Veritas进行数据的安全保护，此外还要做好网络环境安全管理体系网络。

在办公网络和数据采集网之间应用Web防火墙防护，可相对的保证服务器网络方面的安全，从而进一步保证控制网之间的数据有效传递、控制、运用等，因为一些设备因漏洞、木马、爬虫病毒等信息技术危险而导致数据网络瘫痪损坏，进一步导致设备损坏的事件也有发生，因此在数据采集网做好web防护很有必要；而在数据网和控制网之间，由于这涉及到多种设备之间的数据集中处理、协议转换交流等功能行为，因此就需要施加多种安全措施以夯实整个安全管理体系网络信息的安全性，这里建议可设置TASS ICFW200之类的工业防火墙。此外，对低压配电设备安全管理过程中要定期对上述系统中的服务器、数据库、操作站电脑等设备进行漏洞检测扫描、检测。

1.3 基于信息化技术的低压配电设备安全管理系统监管策略

上述信息安全系统运行中，也要建立监管系统进行监督，在系统运行时设置一个后台运行统计模块，这样可方便单位对整个系统有更好的掌控，也可对设备运行时各部分内容进行实时查询，以了解整个系统在运行中各个机械运行情况，在维修时就能更好了解各个机械的大致损耗情况，这样就能提升整个系统的工作效率和管理工作的水平。

1.4 低压配电设备安全管理信息系统运行

通过对系统数据库的数据访问权限严控、对安全管理系统的分级分类专项管理，对不同单位、不同使用者的使用权限明确设定等细致化，专项化的任务分配，确保机械设备的安全管理工作稳定运行。同时也要注意要对上述信息化管理系统保持更新、清理无用缓存和扩容、及时变更系统和其分配的管理权限、管理范围、管理内容等提高系统的可拓展能力，降低其耦合度，这样也利系统和设备的维护、检修。

2 低压配电设备故障分析

2.1 分析造成低压配电设备故障的原因

低压配电设备出现故障的时间时有发生，且故障频率大多发生在夏季用电高峰季节，低压配电设备出现故障的问题也多种多样，一般性故障有系统接地、保险熔断、线路断线等问题，其他性故障则有电容器运行故障、直流系统运行故障等，这样不便于运维人员快速排查、解除故障，恢复设备正常供电，会造成很大的损失。

2.2 针对低压配电设备一般性故障的分析

对于上述所说到的一般性故障，因为在发生故障时，由于通过消弧线圈进行先消弧后接地的小电流接地系统，其接地系统中母线辅助线圈开口端存在电压，当继电器在系统处于平衡状态时，开口端角接电压为0，而当系统电压失衡后，开口角接电压中相位角改变，使某项电压下降，这样其他项电压就会升高，导致电压过高造成保险熔断，若是在电压升高的过程中出现谐振现象，就很容易造成线路断开[2]。

2.3 针对低压配电设备的电容器运行故障分析

造成低压配电设备的电容器产生故障的成因大致分为两类：谐波和运行电压。由于部分电器在使用过程中不可避免的产生谐波电压，对电网产生污染和干扰，扰乱电器正常运行状态，在此情况下电容器就极易收到谐波电压、谐波电流的干扰，使其内部电压、电流快速上升，就是我们所说的出现过电压、过电流状态，这种状态就极易烧毁电容器，这就是谐波电压对电容器产生的危害。

此外，运行电压也会影响到电容器的运转状态，电容器经常在工作时随时间的增加，其自身的温度也越升越高，这样就会导致其运行电压越来越高，由于电容器的额定电压，而运行电压不受控的随运行时间增加而变长时，超过电容器的额定电压，就会造成无功功率增大，电容器介质损耗也不断增加，也就是无功损耗增加，长此以往电容器电阻就会随使用时间不断变大，损耗也越来越快，使用寿命也会大大下降。

2.4 针对低压配电设备的直流系统运行故障分析

低压配电系统在运行时要求对直流系统进行绝缘处理的，若发生接地故障，且接地点只有一个时，会大大影响电压的幅值，可能使系统把控回路功能下降，出现保险熔断的情况；接地点有多处时会使系统逻辑控制回路功能下降，出现误操作，这样也会造成保险熔断甚至继电器短路等安全问题发生。

3 解决低压配电设备故障维修的方法

为了防止在低压配电设备在运行中出现故障，应根据搭建的信息化安全管理平台对整个运行系统进行实时监控，根据实时运行数据，在故障发生的高峰期总结和摸索规律，充分发挥主观能动性，根据电网负荷及时调整、控制电流，以避免电力设备出现故障。同时为了在配电过程中能够科学、且有针对性的分析所出现的问题，应注意总结以下几点：

一般性问题维护。当出现上述提到的一般性问题时，由于经常故障表现为保险熔断，所以要经常对线路二次侧电压进行检测，避免某项电压因为电压失衡而升高造成保险熔断断路。若是由于接地造成故障那么就需要对相关设备进行运行监测，时刻根据信息化系统反馈出来的数据进行实时分析，快速处理故障，及时排查故障，更换故障零件，并在故障解除后复查，以防止类似故障再次发生。

操作电源的维护。在电力系统运行时，保障低压配电设备操作电源稳定可靠是十分重要的，因为低压配电系统的操作电源会因为电压过载，不当操作导致电源负载变高，进而使电源老化。为此就要定期请检修人员对设备进行电路检测，排查故障，分析存在的故障，对现有系统所能承受的最大负荷进行评估预测，然后及时调整配电设备的运行参数，对老化、故障设备进行更换，这样就可为后期故障排查减轻负担。

断路器的运行维护。断路器对于保护电网稳定运行来说是一个必不可少的控制器件，因此对该设备的维护诊断就需要高度重视，以常见的真空断路器的维护为例，在维护检测时需要严格按照技术标准，按照一定的检测周期对真空断路器进行工作频率耐压测试，对真空灭弧室进行定期巡逻检验，若是发现灭弧室室内出现异样颜色，就需要及时汇报并进行检修、维护，以保证真空断路器的正常工作。参照真空断路器的检修维护程序，其他断路器的运行维护也是如此，按周期对其进行工频耐压测试，对设备实时监控、巡逻检测。

互感器的运行维护。互感器在电力系统中无论是在一次侧还是在二次侧都发挥着巨大的作用，它监控电力系统中一些重要的指标，能够及时反馈系统运行状态，因此变压器的维护检修同样需要高度重视。由于电流互感器测量变化幅度相对电压而言较大，为此为了准确调整电流，应配备高精度的电流互感器，以防止负载超过互感器测量极限出现测量误差而导致二次侧绕组电流过大而发热烧毁，同样要确保变压器的负载与互感器的负载所匹配，不应差距过大。上述现象表明在互感器的维修检测中，重点检查互感器的绝缘损坏问题和负载容量问题，这一点与电压互感器相似，电压互感器需要与之运行匹配的负载容量，以防容量不足而过载，这样长期过载运行同样会造成二次侧发生短路烧毁时间。对于电压电流互感器应检测互感器漏电、漏油等情况，注意保证互感器清洁，避免油污堆积等现象，定期更换损坏的绝缘子，防止绝缘子损坏放电。

跳闸故障的应对措施。对于出现跳闸故障，应及时快速改变线路运行方式，运行预备方案，转移出线路负荷，然后对线路检测排查，停止故障段线路设备的运行，切断该设备，如果同时出现变压器过载，那么优先检测变压器侧线路是否出现不规则动作，若是未出现变压器过载，那就是线路负载大所造成的，就要有效降低该线路的负载。

综上，在低压配电设备运行中做好信息化安全管理工作和常规检查检测工作是必不可少的，信息化安全管理可更有效地帮助工作人员在第一时间了解系统的运行、损耗、状态等信息，进行故障诊断和维修保养工作，同样也降低低压配电设备在运行时出现故障的概率。在常规检查和巡逻监测同样也要注意巡查中出现的问题，及时处理才能及时止损，防止事态变严重出现大问题。为满足社会的用电需求，电力企业一定得在低压配电设备的信息化安全管理和故障维修检测方面重视，以勤维护勤检查保障配电系统的安全稳定，为社会提供稳定高效的优质服务，也推动电力企业的可持续稳定发展。