摘要：隨著經濟的快速發(fā)展，各行各業(yè)都在迅速發(fā)展壯大，配電網(wǎng)作為一個重要行業(yè)也不例外。自電力工業(yè)發(fā)展以來，配電網(wǎng)設備的安全、穩(wěn)定運行是保證供電可靠性不受影響的主要因素。但在電網(wǎng)規(guī)模不斷拓展及設備老化情況下，配電網(wǎng)設備狀態(tài)的檢修及運維工作將面臨諸多困難。為此，將就這一領域進行深入探尋，以期為提高配電網(wǎng)設備的運維效率及供電可靠性提供便利條件。

關鍵詞：配電網(wǎng)設備狀態(tài)檢修運維技術分析

中圖分類號：TM73文獻標志碼：A

ResearchonStatusMaintenanceandOperationTechnologyofDistributionNetworkEquipment

TUHui

WuhanPowerSupplyCompanyofStateGridHubeiElectricPowerCo.，Ltd.，Wuhan，HubeiProvince，430077China

Abstract：Withtherapiddevelopmentoftheeconomy，allwalksoflifearerapidlygrowingandexpanding，anddistributionnetwork，asanimportantindustry，isnoexception.Sincethedevelopmentofthepowerindustry，thesafeandstableoperationofdistributionnetworkequipmenthasbeenthemainfactortoensurethereliabilityofpowersupplyisnotaffected.However，withthecontinuousexpansionofpowergridscaleandequipmentaging，themaintenanceandoperationofdistributionnetworkequipmentwillfacemanydifficulties.Tothisend，，in-depthexplorationwillbeconductedinthisfield，inordertoprovideconvenientconditionsforimprovingtheoperationandmaintenanceefficiencyofdistributionnetworkequipmentandpowersupplyreliability.

KeyWords：Distributionnetwork;Equipmentstatus;Maintenanceandoperation;Technicalanalysis

1設備狀態(tài)監(jiān)測診斷技術及原理

1.1設備狀態(tài)監(jiān)測診斷技術

• 傳感器技術

隨著工業(yè)的發(fā)展，特別是計算機信息科學和自動化技術的廣泛應用，傳感器也在配電系統(tǒng)中得到應用。傳感器可以檢測到電網(wǎng)運行過程中出現(xiàn)的故障、干擾信號等，并將其轉換成有用的信息來確定問題所在；傳感器還可以實時監(jiān)測電力系統(tǒng)運行情況，及時發(fā)現(xiàn)故障隱患并進行維修。目前，市場上使用較多的傳感器有電流互感器、電壓互感器、電感式電流互感器等，其具有測量精度高、靈敏度好、抗干擾能力強、安裝方便等優(yōu)點，被應用于配電網(wǎng)中。

傳感器技術中傳感器是監(jiān)測設備狀態(tài)的重要手段，但在實際應用中，傳感器存在不足之處。由于其自身結構特點，易受外界環(huán)境影響，因此常出現(xiàn)短路、斷路等故障。再者，使用傳統(tǒng)的檢測方法將難以妥善解決長延時接地問題，由于其他因素如絕緣老化或潮濕等原因造成的傳感器失效也時有發(fā)生。為此，可通過對電流、電壓和溫度等物理量進行測量，了解被測對象的運行狀況，并預測其未來可能發(fā)生的故障或異常行為[1]。

1.1.2數(shù)據(jù)采集與處理技術

數(shù)據(jù)采集與處理技術主要包括監(jiān)測系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及通訊網(wǎng)絡三部分。數(shù)據(jù)采集與處理技術對電網(wǎng)中大量的測量信息進行分析、整合、存儲、計算等操作，使得監(jiān)測人員能夠快速、有效地獲取電網(wǎng)運行狀況。隨著信息技術的發(fā)展，數(shù)據(jù)采集與處理技術也在不斷進步。目前，常用的數(shù)據(jù)采集方法有兩種：一種是傳感器直接感應到設備狀態(tài)變化時產生信號，這種方法需要昂貴的傳感器；另一種則通過將待測變量轉換為對應參數(shù)進行間接測量，這種方法成本低、使用方便，但準確性不高。近年來，人們提出了一些新的數(shù)據(jù)采集和處理方案來提高檢測精度。例如：美國科學家研制出一種新型光纖傳感裝置，可以通過光纖直接讀取電力設備中溫度、電壓等物理量的變化情況；日本學者研制出一種具有高分辨率的圖像分析儀，能夠實時獲取紅外光譜曲線圖像并對其進行分析；中國學者研制出一種基于神經網(wǎng)絡的非線性濾波器，該濾波器具有良好的性能，能有效地抑制諧波干擾[2]。

1.1.3故障診斷技術

故障診斷技術通過對各種典型故障的特征和發(fā)生機理進行準確識別和判定來提高電網(wǎng)管理水平和供電可靠性水平。根據(jù)需要選擇適當?shù)脑\斷方法，如現(xiàn)場測試法、實驗室檢測法和實驗室檢查法，對設備狀態(tài)進行初步判斷，查找出潛在問題所在，為檢修提供依據(jù)。變電站大量使用電能監(jiān)測裝置對用電進行監(jiān)測，收集相關數(shù)據(jù)進行分析，為提高供電質量提供可靠依據(jù)。由于許多技術難題無法通過常規(guī)方法解決，因此，進行全面的測試非常必要，雖然難以實現(xiàn)自動化故障診斷，但需對任何可能導致設備停機的異常情況加以重視。狀態(tài)檢修的公式可以表示為：

檢修周期=（設備類型+運行環(huán)境+工作條件+歷史數(shù)據(jù)）

其中，設備類型、運行環(huán)境、工作條件和歷史數(shù)據(jù)是影響檢修周期的主要因素，根據(jù)不同的設備和實際情況，可以采用不同的評估方法和公式來計算檢修周期。

1.2設備運維原理

配電網(wǎng)的正常穩(wěn)定運行需要多種設備共同協(xié)同發(fā)揮作用，因此，各個電力設備的運行狀態(tài)直接關系到電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。電力設備的狀態(tài)檢修不僅是電力設備自身的運行狀態(tài)的穩(wěn)定性的判斷，還包括對電力設備的周圍環(huán)境的判斷，因此，對配電網(wǎng)的電力設備進行狀態(tài)檢修對電網(wǎng)系統(tǒng)有著非常重要的作用。配電網(wǎng)設備的計算公式如下：

視在功率（S）：S=1.732×U×I

有功功率（P）：P=S×cosφ

無功功率（Q）：Q=S×sinφ

空載損耗（Po）：Po=Io×Uo×1.732

負載損耗（Pk）：Pk=Ik×Uk×1.732

其中，U為線電壓，I為線電流，cosφ為功率因數(shù)，Io為空載電流，Uo為空載電壓，Ik為短路電流，Uk為短路電壓。在實際應用中，需要根據(jù)具體情況選擇合適的設備型號和參數(shù)。同時，在使用設備時，需要注意安全操作規(guī)程，確保設備的安全、穩(wěn)定運行[3]。

2配電設備維護技術

2.1清潔維護技術

清潔維護技術主要對配電網(wǎng)設備進行日常檢查和清掃，以防止絕緣材料、金屬和塑料材質等可能造成的設備短路或斷路故障。在電力設備運行過程中，通過對設備進行定期的清潔、清洗和保養(yǎng)來確保其正常運轉。清潔維護包括對設備表面污垢的清理、擦拭及檢查等操作。如果發(fā)現(xiàn)設備內部存在著污垢或污染物，就需要及時清除干凈并進行處理。清潔維護通常會使用一種專門針對設備污垢的清洗劑來完成，常用的清洗劑有酸溶液、堿溶液和汽油混合液等。清潔維護不僅能保證電力設備的正常運行，還能夠有效地減少能耗，降低對環(huán)境造成的影響。

2.2潤滑維護技術

潤滑維護技術是電力設備檢修運維的重要內容。常見故障有斷路、短路和接地，這些都會導致絕緣體破損而引起觸電事故。為了保證供電安全，應定期對變壓器進行保養(yǎng)。一般來說，要每季度清洗一次變壓器油底紙，并定期檢查其表面溫度，以防止產生氣泡或者腐蝕。在我國南方地區(qū)，氣候干燥，濕度較高，因此，要注意保暖、保濕。變壓器表面出現(xiàn)污垢時，應及時清理干凈，當發(fā)現(xiàn)污垢增多或水印增多時，應立即更換新的油底紙，以免造成電路短路[4]。

2.3緊固維護技術

緊固維護技術主要涉及對配電網(wǎng)設備的維護和修理，在電力系統(tǒng)中，如果配電網(wǎng)設備出現(xiàn)故障或者零部件損壞，會導致供電中斷、電壓下降等問題，這就需要及時進行維修。為了提高檢修效率，可以采用新型的監(jiān)測儀器來發(fā)現(xiàn)設備異常，并采取有效措施進行維護。目前，市場上使用較多的是傳感器技術，其具有精度高、價格相對便宜等特點。傳感器技術能夠實時監(jiān)控配電網(wǎng)設備狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)隱患，并提出相應的處理方案。此外，還可以通過數(shù)據(jù)分析來判斷設備情況，以便更好地開展檢修工作[5]。

2.4熱紅外檢測技術

熱紅外檢測技術是一種利用光譜分析法來確定設備內部故障的方法，通常使用特殊的傳感器，并結合溫度和光譜數(shù)據(jù)來檢測設備表面是否有缺陷或者損壞。通過對監(jiān)測到的信息進行處理，可以判斷出設備是否存在問題。此外，這種技術還能幫助企業(yè)快速、準確地找出設備潛在風險。目前，在我國電力行業(yè)中，應用較廣的熱紅外檢測技術包括基于波長譜的檢查儀和光電子測溫儀兩種類型，這些儀器能夠實時監(jiān)測配電網(wǎng)設備運行情況，為設備狀態(tài)檢修提供依據(jù)。

3配電網(wǎng)設備維護策略

3.1預防性維護

預防性維護主要對設備的運行環(huán)境和工作條件進行全面、系統(tǒng)的監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)問題并采取有效措施。例如：溫度過高或過低會導致絕緣體軟化、老化；壓力過大使材料泄漏，造成機械損傷等；濕度過低則易結冰、發(fā)霉、腐蝕等情況。預防性維護是確保配電網(wǎng)設備正常運行的重要手段。在檢修過程中，應當對關鍵部位嚴格檢查，以避免故障發(fā)生；結合實際情況，適當調整負荷，保證元件參數(shù)正常；加強日常巡視檢查，及時發(fā)現(xiàn)隱患并予以處理；定期檢驗繼電器、連接器是否正常工作，防止因更換新零件而產生不穩(wěn)定因素。

3.2故障性維護

配電網(wǎng)設備的故障性維護主要是指對整個電網(wǎng)中一些容易發(fā)生的問題或異常狀態(tài)進行及時、準確的監(jiān)測和診斷。常見的配電網(wǎng)設備故障包括絕緣老化、老化失效、導體開裂、短路、斷線、線路接頭松動等，這些都會導致整個電網(wǎng)出現(xiàn)局部甚至整體短路現(xiàn)象、電力系統(tǒng)正常供電能力下降甚至中斷供電，從而影響正常供電，因此，應對配電網(wǎng)設備的異常運行狀態(tài)進行診斷和處理。應對故障的有效方法是在故障發(fā)生前或發(fā)生后盡快實施運維措施，以保證設備能夠恢復正常運行。由于電網(wǎng)中存在大量不同類型的電器組件和元件，因此會產生諸多故障。

3.3修復性維護

配電網(wǎng)設備的修復性維護主要是對電路和機械進行檢查、測試，并根據(jù)檢測結果分析故障原因，制定維修方案。供電企業(yè)要做好發(fā)電機、變壓器、線路及其他電器元件的安全檢查工作，確保其運行正常，同時還要加強配電網(wǎng)絡的巡查工作，及時排除異常情況，及時發(fā)現(xiàn)隱患。為了保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行，供電企業(yè)應建立一套科學、合理的檢修體系，保證發(fā)電機組、變壓器等主要發(fā)電設備的定期檢修及例行大修制度，同時還要加強電網(wǎng)管理，嚴格執(zhí)行調度規(guī)則，及時發(fā)現(xiàn)問題并予以解決。

配電網(wǎng)設備的狀態(tài)檢修與維護工作一直是電力行業(yè)關注的重點。隨著人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，修復性維護逐漸成為了電力企業(yè)提高服務質量、降低維修成本的有效手段。通過傳感器技術，可以對電氣線路進行實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)故障并采取相應措施。通過數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，可以得到詳盡、準確的測量結果，為現(xiàn)場人員提供更加可靠的參考依據(jù)。

3.4智能性維護

智能性維護是一種常見的電力設備狀態(tài)檢修和運維技術，其通過對配電網(wǎng)中不同類型傳感器、數(shù)據(jù)采集與處理技術及故障診斷技術進行集成，實現(xiàn)對供電網(wǎng)絡設備運行狀況實時監(jiān)測、監(jiān)控及預警功能。智能化維護可以大大提高工作效率，減少工作時間，提高系統(tǒng)可靠性。通過對各種重要信息進行綜合分析，還能夠及時發(fā)現(xiàn)并排除設備運行中存在的安全隱患，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。

智能性維護是電力系統(tǒng)中的一個重要組成部分，可以幫助設備在故障發(fā)生前就發(fā)現(xiàn)和排除問題，這對于降低運維成本、提高供電可靠性都具有重要意義。目前，一些先進的監(jiān)測技術已經應用到配電網(wǎng)上，如激光傳感器、電橋式電流互感器等，這些設備能夠有效地檢測出配電網(wǎng)中常見的各類問題，并迅速采取應對措施，同時還能實時監(jiān)控電網(wǎng)的運行狀態(tài)，以便及時處理各種突發(fā)事件。

4結語

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電網(wǎng)設備越來越復雜，傳統(tǒng)的監(jiān)測方法已經不能滿足人們對其性能和可靠性的要求的日益提高，因此，有必要采用先進的檢測技術來確保這些設備正常運行。近年來，智能傳感器、微機電系統(tǒng)等新興技術得到了廣泛的應用，在此背景下，使用先進的傳感技術來進行在線檢修或運維已成為可能。目前，應用于配電網(wǎng)中的主要傳感技術包括人工神經網(wǎng)絡、光纖互感器等，其可以實時測量電源線路中各點的電壓水平，并將信息傳輸至監(jiān)控平臺供工作人員分析，這對配電網(wǎng)設備狀態(tài)檢修及運維工作多有裨益。

參考文獻

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[4]姚浪.基于LCC理論的含源配電網(wǎng)狀態(tài)檢修策略研究[D].南昌：南昌大學，2022.

[5]姚滬升.主動配電網(wǎng)故障風險評估與安全預警技術研究[D].南京：南京郵電大學，2023.