配网运行数据感知对于低压运维检修工作的意义

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月第7期   作者:张豪
[导读] 随着经济社会的高速发展,社会国民经济不断提升
       张豪
        国网重庆市电力公司永川供电分公司 重庆市 402160
        摘要:随着经济社会的高速发展,社会国民经济不断提升,当前人们的生活水平有了很大的改善。在电网生产中逐渐有越来越多的电气设备被有效应用,广大电力客户对可靠用电的需求日益提升,而供电可靠性是区域电网运维管理水平的重要体现指标。泛在电力物联网的建设,其核心为通过电力网的电能传输和信息传递功能实现万物互联,其中对低压配电网末端的数据感知是实现万物互联的基础能力。
        关键词:配网运行;检修;数据感知
        随着我国城市进程的快速发展及科技水平的不断提商,大量新型精密机械设备、电子产品、光伏发电等新能源设备应运而生,用电负荷日益增长,对电力的需求不断増加,尤其对供电电压、频率稳定性等供电质量提出了更高的要求;同时伴随着电力客户用电意识的不断提高,普通低压居民客户对供电电压合格率也日益关注,对电力故障抢修的及时性、有效性的要求越来越高,要求低压抢修工作由原先被动抢修变为主动枪修,提髙故障检修反应速度及故障研判能力,不断提升优质服务水平;但是由于低压电网设备存在位置较为分散、数量较多、用电负荷随机性大等问题,而且随着分布式电源入网,低压电网结构逐渐复杂,给供电电能质量带来了很大影响。本文通过低压配电网建设和运维现状分析,对低压运维工作中目前存在的频繁停电等难点痛点问题进行探究,发现低压配网运行数据的感知对于低压智能电网的建设及运维检修。
        一、低压电网运维检修
        1、低压电网运维方面
        (1)无法开展差异化巡视。配电中低压电网线路设备位置较为分散,同时低压设备数量庞大且种类繁多,按照传统的运维模式,纯粹依靠人力巡视,存在巡视工作没有侧重点、容易遗漏、效率低等缺点,造成低压电网设备巡视周期较长、无法满足低压设备正常巡视周期要求的问题,导致低压电网设备运行状态恶劣,无法有效保障供电质量。
        (2)无法实时掌握设备运行工况,目前低压电网关于电压、电流、运行温度等运行数据主要来源于两个方面,一是来源于日常红外测温、电压、电流测量等带电检测工作,二是主要来源于营销计量终端等设备,但由于营销侧数据量巨大且上传周期较长,无法做到运行数.据的实时分析与问题处理,对运行管理时效性造成一定影响,使低压运检人员无法实时掌握低压电网运行工况。
        (3)无法准确掌握设备完整信息参数。目前低压电网图纸资料、低压电力设备台账资料等基础台账资料严重缺失,造成对低压电网的实际网架架构掌握不足,对低压台区设备台账及拓扑关系不熟悉,使低压运检人员无法科学、合理的分析低皮电网运行情况,科学改造,无法促进低压电网健康、科学发展。
        2、低压电网检修方面
        (1)不能提前预知低压电网隐患缺陷,目前低压电网检修计划安排依据来源于现场运行所发现的隐患和缺陷,检修工作处于被动告知阶段,低压电网仍处于"不停不修,逢修必停"的被动检修状态,即事故检修,检修工作始终处于被动告知阶段,对低压电网的隐患、故障无法提前预知及整改。对部分故障频发的老旧台区无法提前预知,不能为差异化检修提供依据。
        (2)不能提供现场实时运行数据。目前低压电网检修决策主要依据配网监控平台,但是配网监控平台只能监测配变负荷、电流、电压情况,而且为24时整点信息,缺乏时效性,不能反映变压器出线至用户侧低压线路的电流、电压、H相不平衡率、温度等运行信息,不能为低压电网检修决策提供有效数据支持。
        (3)不能解决电能质量和分布式电源监管难题,对于电能质量问题、动力户和分布电源等问题,没有有效的监管手段,没有有效的技术支撑,难W对电能质量和分布式电源进行实时监管。


        二、低压运维检修工作
        对故障处理不完善的原因进行分析, 并用关联图分析末端 因素。经关联分析,涉及故障处理不完善这一症结的主要因素类型分别为:抢修质量不过关,抢修方法不正确及故障原因不准确,对各项末端因素展开分析。确定主要原因:
        1、异常电流未测出。由于低压配网在运行过程中,受多方环境影响会产生超负荷过电流、三相不平衡、冲击电流、漏电、短路等异常电流导致断路器保护动作。经统计发现,该类异常电流引起的开关跳闸,在重复故障频停事件故障原因中占比高达72%。通过整理停电事件故障停电保修工作记录,其中仅有 10 次在故障现场测出异常电流,占比为13.08%。而该类原因故障工单在处理过程中有 86.92%的故障停电现场未能及时检测出异常电流,是导致故障处理不完善的主要原因。
         2、设备定值未检查。将低压开关频停事件涉及的开关设备按是否具有定值保护功能进行分类。经分类统计,具备定值保护功能的低压断路器频繁跳闸事件发生停电检修的占比达到36.28%。因此可以推断:在低压断路器跳闸的现场故障处理过程中,保修人员有80.5%的概率未对保护定值进行检查,最终导致故障处理不完善而引发重复停电,故定值保护未检查可视为主要原因。
        3、直埋线路封闭空间的限制,通过收集整理涉事低压开关所在地址的低压出线敷设方式相关资料。按不同的敷设安装方式进行分项,并导入开关数量,以此分析该类开关供电范围内低压线路的通道类型比例。有高达 75%的故障开关低压出线通道为封闭式空间, 该类通道典型的线路敷设方式为直埋、穿管、电缆竖井、电缆沟、桥架,线路均敷设于建筑通道内部,存在无法用肉眼直接观察线路外观 和空间狭小不利开展抢修作业的特性。需要一款能够在各类低压开关出线上安装使用的运行数据采集设备,作为故障现场的研判依据,可大幅提升现场故障判断排查的准确率,从而有效降低低压开关频繁停电发生率。
        4、项目实施情况介绍
        设计研发:本项目包括硬件设计、嵌入式软件设计、APP 软件设计、美工设计、测试设计及实施、样机测试几个部分。
        功能测试对产品样机的调试,并由配电运检室提供场所进行了联调试跳试验。 经试验测试,样机对线路实时电流、电压、功率等运行数据的监测到位,记录准确。现场使用 APP 终端读取运行数据,通信良好稳定,无信号掉线。通过试跳试验,设备可以准确记录线路跳闸断电瞬间的异常电流和电压波动情况。
        运用试点由技术厂家按照样机,组装生产了试用设备。交付于供电公司配电运检室日常故障报修工作中使用,试用设备涉及低压开关跳闸的故障抢修现场投入使用监测记录现场异常电流,三相电流不平衡协助工作人员现场排查线路故障,并为低压线路三相负载率调整,提供了准确的依据。 在全部参与试点使用的故障现象,均未发生内因相同故障导致连续三次及以上的开关跳闸事件。在试用过程中,经多次改良升级,设备体现出了良好的适用性。在各处低压开关安装现场,因设备体积小,接线简单,安装方便。 并未发生现场无法安装导致设备无法使用的情况。 且 各处使用环境均未造成设备运行故障,其可靠性得到了充分验 证。
        4、成果检验。在该配电在各类低压运维工作中,先后对现场安装了检测器。在低压故障处理、电能质量监测、线路负载监测等工作中得到了广泛运用,低压配网负荷陡增,各类低压配网设备重载情况的监测工作中,该款产品起到了极大的作用,产品投入试用以来,配网低压开关频跳情况得到有效控制。全年低压开关频繁停电事件降,降幅达到 77.78%。
        通过对低压运维工作中目前存在的频繁停电等难点问题进行探究,寻找症结,制定对策,检验成效的过程,发现低压配网运行数据的感知对于低压智能电网的建设及运维检修工作具有重要的意义。
参考文献:
[1] 崔军朝,孟凡钟,陈蕾.配电网实用技术[M].北京:水利水电出版社,2019.
[2] 曾昭桂.输配电线路运行和检修[M].北京:中国电力出版社,2017.
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