黃漢斌 王春光 黃天富 吳志武 林彤堯 周志森

(1.國網(wǎng)福建省電力有限公司營銷服務(wù)中心，福建 福州 350011;2.福建省供電服務(wù)有限責(zé)任公司，福建 福州 350011)

1 概述

近年來，配電網(wǎng)低壓計(jì)量設(shè)備故障占比居高不下。落實(shí)國務(wù)院《計(jì)量發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》，強(qiáng)化設(shè)備運(yùn)行管理，提升計(jì)量裝置運(yùn)行可靠性，分析計(jì)量設(shè)備故障原因，并制定相應(yīng)的處理方案，是計(jì)量技術(shù)監(jiān)督檢查高效運(yùn)作的重要舉措。國內(nèi)關(guān)于低壓計(jì)量設(shè)備故障的研究主要包括表前開關(guān)燒毀和跳閘、電能表故障以及電能表前(后)線故障等[1]。低壓計(jì)量設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行是計(jì)量業(yè)務(wù)及計(jì)量管控體系的基礎(chǔ)，明確劃分故障類型，制定完整的分析流程和解決方案，能為關(guān)口計(jì)量裝置運(yùn)行管理提供有效支撐。

2 計(jì)量箱(柜)故障類型

2.1 表前開關(guān)部分

安裝在表計(jì)前端的表箱總開關(guān)、分戶開關(guān)和熔絲會(huì)出現(xiàn)無法合閘、缺相、燒毀、接觸不良等故障。如施工接線時(shí)未完整執(zhí)行施工工藝標(biāo)準(zhǔn)，出現(xiàn)螺絲未旋緊、端鈕與導(dǎo)線接觸不良等現(xiàn)象；計(jì)量箱內(nèi)首個(gè)電氣接點(diǎn)(表前開關(guān)接線端子)與鋁質(zhì)接戶線連接時(shí)未經(jīng)銅鋁過渡處理，長時(shí)間帶負(fù)荷運(yùn)行后在銅鋁過渡處出現(xiàn)氧化及燒損[1]；部分老舊計(jì)量箱未配置表后開關(guān)，計(jì)量箱表后開關(guān)與表前開關(guān)的額定電流不匹配，用戶內(nèi)部線路漏電且未安裝三級(jí)漏保開關(guān)或開關(guān)因防水措施不到位而進(jìn)水，導(dǎo)致帶漏保功能的表前開關(guān)跳閘[2]。

其中，當(dāng)發(fā)生漏電或過負(fù)荷情況時(shí)，開關(guān)跳閘屬正常保護(hù)動(dòng)作，不應(yīng)歸類為計(jì)量裝置故障[3]。如部分開關(guān)老化或開關(guān)本身質(zhì)量問題，誤將其登記為計(jì)量故障，屬故障分類登記有誤。

2.2 電能表部分

電能表故障是計(jì)量裝置故障的一個(gè)重要分支，其中表計(jì)老化、安裝不當(dāng)?shù)仍驅(qū)е碌碾娔鼙砗谄?、不?jì)量或錯(cuò)誤計(jì)量和燒表等情況時(shí)有發(fā)生。

2.3 連接線部分

計(jì)量箱(柜)總開至表計(jì)之間連接線以及計(jì)量箱(柜)內(nèi)的表計(jì)出線會(huì)發(fā)生老化、絕緣破損、線徑太小引起燒毀等故障。出現(xiàn)此類故障的主要原因是計(jì)量箱(柜)長期未改造，并且箱內(nèi)導(dǎo)線線徑已無法滿足當(dāng)前用電負(fù)荷需求。另外，接線時(shí)螺絲未緊固到位、多芯銅導(dǎo)線未經(jīng)銅鼻子冷壓接等也是主要原因[3]。

2.4 主干線部分

在主干線上出現(xiàn)的故障主要包括主干線斷線、線徑與實(shí)際負(fù)荷不匹配、過負(fù)荷引起導(dǎo)線燒斷等。但是異物短路故障等引起線路開關(guān)跳閘屬非計(jì)量設(shè)備故障，不歸類為計(jì)量裝置故障，例如因外力因素交通車輛誤碰電桿、村民砍伐樹竹碰導(dǎo)線引起的主干線斷線、短路等故障，因天氣因素雷擊、臺(tái)風(fēng)、暴雨等引起的主干線斷線等。

2.5 互感器部分

電流互感器至表計(jì)之間連接線發(fā)生的故障，主要包括導(dǎo)線老化、絕緣破損等引起的互感器連接線故障。計(jì)量箱(柜)內(nèi)導(dǎo)線接入的各接線端子的故障，主要包括端子銹蝕、缺失，或因工藝質(zhì)量問題引起的燒毀和打火等。

2.6 計(jì)量箱(柜)部分

計(jì)量箱(柜)老化、破損、進(jìn)水、接地電阻不合格、孔洞未封堵等引發(fā)計(jì)量設(shè)備故障。如計(jì)量箱老化銹蝕嚴(yán)重引發(fā)計(jì)量箱掉落、計(jì)量箱年久失修某相燒斷發(fā)生缺相、雷雨極端天氣因接地電阻不合格引起計(jì)量箱炸毀等。

綜上所述，低壓計(jì)量設(shè)備故障主要出現(xiàn)在表前開關(guān)(熔絲)、表前線、表后線、計(jì)量表計(jì)、電流互感器、互感器連接線、接線端子、計(jì)量箱(柜)等位置。

3 低壓計(jì)量設(shè)備故障分析流程

3.1 低壓設(shè)備故障檢測(cè)方法

目前，設(shè)備故障檢測(cè)方法主要有數(shù)學(xué)模型法、數(shù)字信號(hào)識(shí)別法、匹配知識(shí)庫法和人工周期檢查。其中，數(shù)學(xué)模型法相對(duì)簡便，但需要對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)及原理有深刻的理解才能運(yùn)用[4]。數(shù)字信號(hào)識(shí)別法則只有在設(shè)備有明顯外顯特征時(shí)才有效，不適用于特征不明顯的設(shè)備。匹配知識(shí)庫法有較為廣泛的適用性，在收集大量運(yùn)行特征數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，建立與低壓計(jì)量設(shè)備匹配的知識(shí)庫規(guī)則，并在實(shí)踐中不斷更新，可以得到更為準(zhǔn)確的狀態(tài)檢測(cè)結(jié)論和意見方案。知識(shí)庫的擴(kuò)展流程如圖1所示。

圖1 故障監(jiān)測(cè)知識(shí)庫擴(kuò)展流程

運(yùn)用計(jì)量設(shè)備返回記錄的數(shù)據(jù)，如有功電量、無功電量、功率因數(shù)等，將峰、平、谷電量占總電量的比例與歷史數(shù)據(jù)對(duì)比分析，判斷有無異常。同時(shí)，將異常情況與狀態(tài)檢測(cè)故障分析歷史數(shù)據(jù)庫比對(duì)，確定故障類型，并及時(shí)發(fā)出預(yù)警至相關(guān)人員，相關(guān)人員收到預(yù)警后及時(shí)分析原因并處理，以確保電能計(jì)量裝置準(zhǔn)確計(jì)量，為營銷電能量結(jié)算提供技術(shù)支撐。

數(shù)學(xué)模型法存在上手難度大、發(fā)現(xiàn)故障類型劃分難度大等問題[5]；數(shù)字信號(hào)識(shí)別法獲取信號(hào)周期長、時(shí)間滯后會(huì)影響識(shí)別成功率；匹配知識(shí)庫法則缺乏實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警的能力[6]。數(shù)學(xué)模型法、數(shù)字信號(hào)識(shí)別法和匹配知識(shí)庫法所采用的數(shù)據(jù)均源自于人工周期檢查。現(xiàn)階段低壓計(jì)量設(shè)備的檢修維護(hù)仍然采用工作人員定期前往現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的方式，在人工收集大量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，分析出能明確體現(xiàn)低壓計(jì)量設(shè)備故障的數(shù)據(jù)類型，為故障及時(shí)診斷提供依據(jù)。

3.2 故障分析流程

首先，判斷出計(jì)量故障類別并統(tǒng)計(jì)分類，并按地區(qū)分析故障搶修情況，與前一年進(jìn)行同期比較。其次，篩選出占比較高的故障類型，記錄其故障現(xiàn)象，對(duì)每月低壓計(jì)量搶修工單數(shù)進(jìn)行圖表分析。針對(duì)占比較高的計(jì)量故障工單，組織各基層單位開展自查自糾。最后，綜合各方面情況，確定主要低壓計(jì)量故障主要集中的類別，針對(duì)該類別選擇對(duì)應(yīng)的處理方案。

4 低壓計(jì)量設(shè)備故障解決方案

4.1 隱患排查和整改

4.1.1 故障隱患排查

周期性開展計(jì)量箱及內(nèi)部設(shè)備故障隱患專項(xiàng)排查工作，排查表前開關(guān)與鋁質(zhì)接戶線間是否進(jìn)行銅鋁過渡處理、表前(后)線徑是否偏小、是否配置表后開關(guān)、表后開關(guān)額定電流配置是否得當(dāng)、進(jìn)戶線載流量及電表最大電流是否匹配、各端子螺絲是否緊固、箱內(nèi)線路是否雜亂或破損、計(jì)量箱防水措施是否到位等。強(qiáng)化計(jì)量箱巡檢管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)計(jì)量箱缺陷和設(shè)備隱患，加強(qiáng)計(jì)量設(shè)備故障搶修工單的跟蹤分析。

4.1.2 故障隱患整改

根據(jù)排查情況，對(duì)排查結(jié)果中計(jì)量箱問題比較嚴(yán)重的臺(tái)區(qū)立即進(jìn)行整改。常態(tài)開展低壓用戶用電情況分析，對(duì)低壓超容用電嫌疑用戶進(jìn)行專項(xiàng)檢查，或結(jié)合用電檢查、營業(yè)普查、臺(tái)區(qū)線損治理開展現(xiàn)場(chǎng)安全服務(wù)。規(guī)范戶表驗(yàn)收核查，落實(shí)開關(guān)容量，規(guī)范引導(dǎo)客戶用電，對(duì)于過負(fù)荷用電的應(yīng)通知用戶合理控制負(fù)荷，多次超容用電且拒不辦理增容手續(xù)的按照違約用電處理。

在完善服務(wù)方面，在計(jì)量箱上張貼網(wǎng)格長聯(lián)系卡，引導(dǎo)客戶利用片區(qū)服務(wù)資源解決頻繁停電問題，規(guī)范設(shè)備主人用電行為。接到停電情況電話后，除了安排有關(guān)人員送電和安撫外，可聯(lián)動(dòng)相關(guān)人員分析停電原因，協(xié)助客戶解決停電的根源問題。

4.2 運(yùn)維管理和宣貫培訓(xùn)

4.2.1 運(yùn)維管理

設(shè)備責(zé)任人應(yīng)將轄區(qū)內(nèi)所有計(jì)量裝置臺(tái)賬編制成冊(cè)，對(duì)計(jì)量裝置進(jìn)行定期巡檢，重點(diǎn)關(guān)注表前開關(guān)、表后開關(guān)是否有燒毀跡象、計(jì)量箱(柜)的孔洞是否有防小動(dòng)物封堵等，設(shè)備責(zé)任人日常巡檢要認(rèn)真仔細(xì)，必要時(shí)進(jìn)行紅外測(cè)溫，及時(shí)發(fā)現(xiàn)開關(guān)設(shè)備線夾是否有裂痕、開關(guān)本體是否存在隱患、開關(guān)負(fù)載能力是否匹配等，巡視發(fā)現(xiàn)的缺陷隱患要及時(shí)登記，派發(fā)檢修消缺工單及時(shí)消缺，落實(shí)計(jì)量設(shè)備主人制，并及時(shí)將發(fā)現(xiàn)問題錄入營銷系統(tǒng)缺陷管理流程。進(jìn)一步規(guī)范搶修工單處理結(jié)果系統(tǒng)登記，定期組織開展計(jì)量故障搶修工單分類原因準(zhǔn)確性分析。定期匯總統(tǒng)計(jì)計(jì)量設(shè)備故障處理情況，無法立即整改的，應(yīng)制定相應(yīng)措施，并列入改造計(jì)劃。另外，設(shè)備責(zé)任人要加大對(duì)轄區(qū)內(nèi)專變用戶的用電檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)用戶設(shè)備存在的隱患，并下發(fā)整改通知書，督促用戶對(duì)運(yùn)行年限久且沒有定期維修的老舊設(shè)備進(jìn)行消缺或更換，密切跟蹤用戶的整改落實(shí)情況，以減少專變用戶計(jì)量設(shè)備故障，確保專變用戶計(jì)量準(zhǔn)確。

4.2.2 宣貫培訓(xùn)

加強(qiáng)裝表接電人員和隊(duì)伍的技能培訓(xùn)，常態(tài)化開展相關(guān)規(guī)范文件學(xué)習(xí)培訓(xùn)，規(guī)范故障搶修的信息反饋，確保信息填報(bào)正確。同時(shí)，配齊備足施工安裝工具和輔材，提高計(jì)量設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)安裝工藝水平。

4.3 質(zhì)量管控和資金投入

4.3.1 供貨和驗(yàn)收質(zhì)量管控

加強(qiáng)計(jì)量設(shè)備供貨前樣品檢測(cè)、到貨驗(yàn)收和到貨后抽測(cè)、送檢等環(huán)節(jié)的質(zhì)量管控，重點(diǎn)對(duì)核心器件進(jìn)行質(zhì)量抽檢。嚴(yán)格把關(guān)施工現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收，切實(shí)落實(shí)相關(guān)規(guī)范要求，并建立驗(yàn)收責(zé)任追究制度。同時(shí)，常態(tài)化開展現(xiàn)場(chǎng)安裝質(zhì)量抽查，并進(jìn)行通報(bào)考核。

4.3.2 計(jì)量裝置運(yùn)維資金投入

對(duì)于老舊、破損的表箱和箱內(nèi)設(shè)備，做好登記并納入改造項(xiàng)目，爭(zhēng)取表箱批量改造資金，按照輕重緩急分次分批開展破損表箱改造，加強(qiáng)改造資金審計(jì)管控，確保落到實(shí)處。對(duì)于日常零星缺陷、破損表箱，建議設(shè)立零星缺陷消缺包，按件付費(fèi)，組建一支專門隊(duì)伍開展缺陷整改，要求片區(qū)(臺(tái)區(qū))責(zé)任人現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督，保證施工質(zhì)量，施工完畢后立即開展驗(yàn)收。

5 結(jié)束語

明確劃分低壓計(jì)量故障類型，是關(guān)口計(jì)量裝置運(yùn)行管理的重要一環(huán)。表前開關(guān)與表計(jì)、表后開關(guān)配置容量不匹配、施工工藝不合格、用戶內(nèi)部線路狀況不佳、開關(guān)質(zhì)量不好、容易燒毀等問題為低壓計(jì)量故障中的常見情況。在分析低壓計(jì)量故障問題時(shí)，采用基于知識(shí)庫判斷故障的方法，能以較高的效率找到故障所在，并選擇對(duì)應(yīng)的解決方案。通過加強(qiáng)表箱運(yùn)維管理、落實(shí)表箱招標(biāo)技術(shù)規(guī)范配置要求、加強(qiáng)到貨驗(yàn)收、提升表箱安裝施工質(zhì)量、改進(jìn)系統(tǒng)故障分類、規(guī)范工單處理結(jié)果登記等措施，可以作為解決配電網(wǎng)低壓計(jì)量設(shè)備故障占比高的問題的主要解決方案。