倪 瓊,余 濤,何斌斌

（深圳供電局有限公司,518000）

配網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估探究

倪 瓊,余 濤,何斌斌

（深圳供電局有限公司,518000）

配網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)評(píng)估是電網(wǎng)安全運(yùn)行的基本保證。本文在對(duì)當(dāng)前配網(wǎng)狀態(tài)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估現(xiàn)狀分析基礎(chǔ)上，將層次狀態(tài)評(píng)價(jià)法應(yīng)用到配電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估中，并用此種評(píng)價(jià)法對(duì)深圳供電局某變電站環(huán)柜網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。

配網(wǎng)；設(shè)備狀態(tài)；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；研究

0 前言

配網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是配電網(wǎng)日常運(yùn)行維護(hù)的重要工作環(huán)節(jié)，是保證配電網(wǎng)安全運(yùn)行的基本前提，專業(yè)性高，工作嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)于環(huán)網(wǎng)柜、變壓器、電纜等重要設(shè)備的檢測(cè)與評(píng)估，需要在確保安全性能以及使用性能的同時(shí)，同時(shí)兼顧客觀市場(chǎng)規(guī)律，這樣配網(wǎng)在安穩(wěn)運(yùn)行的前提下，才能為供電企業(yè)帶來(lái)更多經(jīng)濟(jì)效益。

1 配網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的現(xiàn)狀

當(dāng)前在深圳供電公司中，對(duì)于城市配網(wǎng)檢修主要還是定期檢修，在城市配網(wǎng)快速發(fā)展的情形下，這種傳統(tǒng)檢修模式存在很多問(wèn)題，主要問(wèn)題如下：

2.1 工作保守

“一年一小修，五年一大修”這種傳統(tǒng)檢修方式不能對(duì)設(shè)備壽命及磨損詳細(xì)掌握，存在過(guò)多不必要例行檢查，同時(shí)設(shè)備管理中過(guò)度檢修傾向明顯，停電時(shí)設(shè)備指標(biāo)性能良好，維修人員只對(duì)設(shè)備登記的缺陷進(jìn)行消缺，進(jìn)行故障后檢修，不能針對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。

2.2 沒(méi)有明確的設(shè)備狀態(tài)分析

隨著在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用，設(shè)備檢修運(yùn)行中存在大量設(shè)備狀態(tài)信息，但是鑒于檢修管理等原因，大部分信息沒(méi)有及時(shí)保存分析，不能根據(jù)設(shè)備狀態(tài)信息對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效分析，不能對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行準(zhǔn)確診斷。

2.3 缺乏檢修回饋

檢修工作中，在當(dāng)前工作機(jī)制下，工作人員工作不積極，只是按檢修計(jì)劃對(duì)設(shè)備盲目檢修，檢修后不能對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行及時(shí)分析評(píng)估。

2.4 檢修同配網(wǎng)的發(fā)展脫節(jié)

近些年深圳經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，電力設(shè)備總量成倍增長(zhǎng)，維護(hù)運(yùn)行面臨巨大壓力。但是檢修隊(duì)伍建設(shè)趕不上配網(wǎng)發(fā)展速度，檢修人員隊(duì)伍老化，素質(zhì)低，檢修的質(zhì)量差。

2.5 配網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的必要性

當(dāng)前電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，對(duì)供電設(shè)備安全性提出了更高要求，電力設(shè)備制造的工藝及材料有了很大提高，大量進(jìn)口設(shè)備應(yīng)用，使得配電設(shè)備在檢修項(xiàng)目及檢修周期上必須進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。在配電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)不斷完善基礎(chǔ)上，為設(shè)備檢測(cè)從帶電檢測(cè)、在線監(jiān)測(cè)過(guò)渡至狀態(tài)監(jiān)測(cè)提供了相應(yīng)技術(shù)保障。

當(dāng)前電力同工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人民生活存在越來(lái)越密切的關(guān)系，一旦因?yàn)樵O(shè)備問(wèn)題出現(xiàn)電網(wǎng)事故造成大面積停電，后果不堪設(shè)想。近幾年深圳變電站數(shù)目不斷增加，怎樣利用較少檢修人員對(duì)配電設(shè)備進(jìn)行安全可靠檢修維護(hù)同供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益直接相關(guān)，也是提高電網(wǎng)設(shè)備管理水平及供電可靠性的必然要求。

3 設(shè)備狀態(tài)評(píng)估模型

3.1 環(huán)柜網(wǎng)狀態(tài)評(píng)估模型

此次研究中我們對(duì)設(shè)備狀態(tài)評(píng)估首先采用自頂向下逐步分解的方法建立狀態(tài)評(píng)估的層次分析模型，以高壓開(kāi)關(guān)柜環(huán)柜網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)評(píng)估為例，可以按照?qǐng)D1模型進(jìn)行。模型共分為四層，頂層為設(shè)備層，第二層為部件層，第三層為評(píng)價(jià)內(nèi)容層，第四層為狀態(tài)量層。不同的部件側(cè)重的評(píng)價(jià)內(nèi)容不同，例如：本體的評(píng)價(jià)內(nèi)容包括：家族性缺陷、異常工況、運(yùn)行巡視、預(yù)防性試驗(yàn)等，其中運(yùn)行巡視又包括：運(yùn)行環(huán)境、紅外測(cè)溫、噪音、輸出電壓…等狀態(tài)量。

狀態(tài)量指標(biāo)的取值采用扣分法，即由權(quán)重和狀態(tài)量劣化程度共同決定應(yīng)扣分值：狀態(tài)量應(yīng)扣分值=權(quán)重系數(shù)×該狀態(tài)量的基本扣分值；狀態(tài)量正常時(shí)不扣分。權(quán)重視狀態(tài)量對(duì)配網(wǎng)變壓器安全運(yùn)行的影響程度，從輕到重分為w1、w2、w3、w4四個(gè)等級(jí)，對(duì)應(yīng)的權(quán)重系數(shù)分別為1、2、3、4。設(shè)備狀態(tài)劣化程度從輕到重分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ級(jí)，對(duì)應(yīng)的基本扣分值為2、4、8、10 分。

配網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)可分為四種：正常狀態(tài)、注意狀態(tài)、異常狀態(tài)和嚴(yán)重狀態(tài)。（1）正常狀態(tài)：設(shè)備可以正常運(yùn)行，各狀態(tài)量穩(wěn)定且在規(guī)程規(guī)定的警示值、注意值以內(nèi)。（2）注意狀態(tài)：?jiǎn)雾?xiàng)（或多項(xiàng)）狀態(tài)量朝著接近標(biāo)準(zhǔn)限值方向變化發(fā)展，但未超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限值，仍可以繼續(xù)運(yùn)行，應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)行中的監(jiān)視。（3）異常狀態(tài)：?jiǎn)雾?xiàng)重要狀態(tài)量已接近或略微超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限值，應(yīng)監(jiān)視運(yùn)行，并采取相應(yīng)的處理措施，或適時(shí)安排停電檢修。（4）嚴(yán)重狀態(tài)：?jiǎn)雾?xiàng)重要狀態(tài)量

嚴(yán)重超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)限值，需要盡快安排停電檢修。

表1 環(huán)柜網(wǎng)狀態(tài)與扣分值對(duì)應(yīng)表

部件狀態(tài)與扣分值的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示：

3.2 環(huán)柜網(wǎng)設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要考慮設(shè)備平均故障率、資產(chǎn)損失兩個(gè)方面的因素，其計(jì)算公式為：風(fēng)險(xiǎn)水平值L=L1（設(shè)備平均故障率）×L2（可能損失的資產(chǎn)）。

（1）平均故障率

設(shè)備平均故障率計(jì)算采用以設(shè)備狀態(tài)作為自變量的一種指數(shù)函數(shù)模型,該模型認(rèn)為當(dāng)設(shè)備狀態(tài)惡化時(shí),設(shè)備故障率會(huì)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。其計(jì)算公式為：λ(s)=ke-cs。其中λ為設(shè)備平均故障率；s為設(shè)備狀態(tài)級(jí)別；k為比例系數(shù)；c為曲率系數(shù)。系數(shù)k、c需要通過(guò)大量樣本統(tǒng)計(jì)計(jì)算而得。例如：環(huán)柜網(wǎng)的平均故障率如表2：

表2 環(huán)柜網(wǎng)平均故障率取值

（2）可能損失的資產(chǎn)

L2（可能損失的資產(chǎn)）= A（設(shè)備價(jià)值系數(shù)）× F（資產(chǎn)損失程度）

設(shè)備價(jià)值直接反映設(shè)備本身固有成本以及損壞后的維修或更換成本。資產(chǎn)損失程度由設(shè)備成本、 環(huán)境、人身安全、停電戶數(shù)四個(gè)要素的損失程度確定。

F=w1F1+ w2×F2+ w3×F3+ w3×F3

其中w1、w2、w3、w4權(quán)重系數(shù)取值分別為0.1、0.2、0.2、0.5。

F1、F2、F3、F4取值如表3

表3 資產(chǎn)損失值

基于上述風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法計(jì)算出來(lái)風(fēng)險(xiǎn)水平的數(shù)值，可根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分表，將所識(shí)別出的風(fēng)險(xiǎn)按高、中、低風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分級(jí)和排序，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)如表4所示：

表4 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)表

4 評(píng)估實(shí)例

深圳供電局某變電站高壓開(kāi)關(guān)環(huán)柜網(wǎng)已經(jīng)17年，設(shè)備外觀輕微銹蝕，按照上述模型得到如下評(píng)價(jià)結(jié)果，表5.

表5 深圳供電局環(huán)柜網(wǎng)評(píng)價(jià)結(jié)果

對(duì)照表5，對(duì)此設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行打分：

設(shè)備材料劣化程度II級(jí)，權(quán)重系數(shù)1，扣分4分；

紅外測(cè)試劣化程度II級(jí)，權(quán)重系數(shù)2，扣分8分；

局放測(cè)試劣化程度I級(jí)，權(quán)重系數(shù)4，扣分8分；

運(yùn)行年限劣化程度II級(jí)，權(quán)重系數(shù)1，扣分4分；

環(huán)柜網(wǎng)整體扣分：4+8+8+4=24分，該設(shè)備屬于注意狀態(tài)。

進(jìn)一步對(duì)該設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估：

設(shè)備平均故障率5%=0.05；

損失程度=0.1×2+0.2×3+0.2×3+0.5×3=2.9

可能損失的資產(chǎn)=2.9×1=2.9

設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)水平值L=L1×L2=0.05×2.9=0.145，對(duì)照表4，屬于中度風(fēng)險(xiǎn)。

按照狀態(tài)評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)處置原則，對(duì)此環(huán)柜網(wǎng)需要加強(qiáng)跟蹤，適時(shí)安排處理。

5 結(jié)論

總之，在當(dāng)前供電企業(yè)激烈競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，采用層次分析狀態(tài)評(píng)價(jià)法對(duì)配電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，能夠更清楚掌握配電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及趨勢(shì)，能夠讓供電企業(yè)在配網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行前提下，獲得更多社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

[1] 馬國(guó)真.供電設(shè)備狀態(tài)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究[D].華北電力大學(xué)（河北）,2009.

[2] 喇元,王紅斌,陳忠東.基于狀態(tài)評(píng)價(jià)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修策略的研究[J].廣東電力,2010,10:36-40.

[3] 黃昌輝.配網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修及運(yùn)維管理的探索及應(yīng)用[J].科技與企業(yè),2013,09:106-107+109.

倪瓊，男，1984.09.08，籍貫：湖北，本人學(xué)歷：碩士，畢業(yè)院校：三峽大學(xué)，現(xiàn)有職稱：電力工程技術(shù)工程師，研究方向：配網(wǎng)運(yùn)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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