10KV环网柜故障下配电网设备检修系统研究

10KV环网柜故障下配电网设备检修系统研究

李虎

国网山西技培中心大同分部，山西 大同 037039

摘要：随着国家经济的飞速发展，电力的需求也不断增加，促进电力事业的不断改革和进步，传统的辐射型、树干型配电网已不能满足电网建设和公众的需要，环形配电网应运而生。配电网络是指供电的中继线可以形成一个闭合的环形，供电到环形中继线，通过高压开关到干线上的外部配电。环路配电网中最关键的设备是环路机柜。环网柜是指一组电力输配电设备，主要安装在金属或非金属绝缘柜内，其核心部件为熔断器、负载开关，具有体积小、结构简单、价格低廉、性能好等优点。环形网柜是一种高压开关柜，它直接决定了环形配电网能否正常运行。

关键词：10KV环网柜故障；配电网设备检修

引言

配网设备的良好运行对于电网的运行有着一定的影响，同时对于电能传输质量也会产生影响。随着当前社会经济以及科学技术的发展，电网工程也逐渐朝向信息化以及自动化和智能化方向发展，对配电网设备运行要求也在不断提升。在当前竞争激烈的环境中，电力为了能够获得相应的地位，在这当中就需要确保电网稳定安全运行。所以，加强配电网设备运行检修和维护，在对配电网的性能以及配网效率和质量的提升有着很重要的作用。

1配电网设备检修系统硬件单元

1.1无线测温传感器硬件单元

无线测温传感器由数字式测温芯片、CPU、无线通信芯片以及供电电池构成。依据设计系统需求，数字式测温芯片选取TMP102芯片；为了保障测温传感器的安装便利性，采用电池供电方式。测温传感器供电电池选用2节1000mAh锂电池，其使用寿命可以长达5年；测温传感器CPU选用Microchip公司生产的PIC16F690芯片，该芯片中自带存储器，功能为存储测温传感器的唯一地址编号，利用通信线路获取数字式测温芯片测量数据。考虑到硬件单元之间的连接问题，测温传感器中CPU芯片需要具备PC817硬件，以此实现电平转换，方便测温传感器与其他硬件单元的连接。

1.2振动传感器单元

振动传感器是设计系统的关键硬件之一，其功能为接收环网柜机械量，并将其转换为与之成比例的电量。振动传感器实质上是一种机电转换装置，故也可将其称为换能器。振动传感器通过高速UART接口和采集单元连接在环网柜上，当环网柜机械开关时，传感器外壳随环网柜振动，由惯性质量块记录笔记录下传感器外壳的相对振动位移幅值，利用标准关系式求解环网柜的振动位移波形。

1.3环网柜数据采集单元

环网柜数据采集单元任务是接收温度、开关震动位移数据等信息。总体结构由传感器模块、下位机、通信模块、以及上位机组成。首先由传感器从现场采集信号，做初步的信号调理和A/D转换后，实现数据传输，将信号传输到下位机完成信号处理等功能，如果系统出现异常则会动作于跳闸或发出报警信号，并将与事故相关的信息存储起来，实现对设备监控保护的目的，同时将信号通过CAN总线系统上传，实现与上位机的通信。此外所设计的监测系统还具有较强的抗干扰能力。

2配电网设备运行维护工作中存在的问题

（1）PMS系统状态评价模块有待完善。在正式运用PMS系统配网设备状态之后，其充分发挥了评价准确性高、评价速度快以及操作简单等优势，获得了配网运检人员的一致好评。但因配网设备本身的数量非常大，并且配网设备的种类也非常多，同时因其实际运行的时间相对较短，故存在在实际运行时，经常性出现流程中断的现象，给评价工作带来了诸多阻碍；个别评估报告中所显示的单元状态和设备规模，与实际评价结论存在出入等问题。（2）信息收集难度大。在状态检修期间，应当落实历史数据的备份与保存，才能够确保设备各项信息在全寿命周期时间内，更加的准确和完整。但是由于配备所涉及的范围较广且点多，更新速度非常快，且数据量也较大，而部分地区设备资料管理不规范、标准化程度不高，使得其历史数据和基础信息保存不完整。（3）对设备进行维护的工作人员专业技术缺乏，降低了维护的速度和准确性。由于对配电网设备的检修主要是由人工来进行操作的。因此，相关维护人员专业水平的高低就在一定程度上决定了对设备检测的有效性。若相关维护人员在对设备进行检测的过程中，缺乏较硬的专业技能和丰富的工作经验，则在一定程度上降低了对设备进行维护的准确性。

3配电网运维检修工作的重点分析

3.1提升检修人员专业化程度

配电网运维检修工作，需要一批专业化的技术人员进行维护，技术人员的技术水平对维护工作起着至关重要的作用。公司需要做好人员选拔机制，从学校和社会中选拔专业化素质较高的员工，并完善公司内的教学体制，引导员工不断实现自我突破，并能够应对突发性的故障，找到故障的发生位置，采取对应的手段进行维护。公司不但要建立人员培养制度，还要建立合理的人员升迁制度，提升技术人员的工作积极性，能够不断充实自我，提高技术水平。公司可以加入虚拟设备，让新员工能够动手操作，并结合具有代表性的问题，进行模拟操作。

3.2做好线路日常监测工作

配电网需要设备进行支撑，因此需要完善对于配电网系统的监测工作，完善管理机制，设定应急处理办法，达到提升配电网稳定性的效果。在配电网的系统中，要做好设备的防雷工作，使用避雷针对雷电进行引导，防止出现雷击、火灾的情况。同时，在配电网的系统中，要时刻注意送电效果，能够第一时间对配电设施进行排查，让技术人员能够尽快赶到事故地点。配电网系统需要完善应急机制，缩短检修流程所耗时间，做好信息的反馈工作，提供更为优质的服务。同时，要结合季节和天气的变化，对当地的配电网进行巡查，掌握配电网的隐患，降低事故的发生几率。

3.3提高设备的维护建设水平

配电网的设备大多处于露天状态，对于外界因素的抵抗力较弱，人类的活动也会对配电网系统造成影响。如出现大雨天气，如果当地设备的密封性存在问题，则设备容易出现短路的清空，如出现大雪，设备容易被雪覆盖，并提升设备的垮塌隐患。而人类活动也会对配电网系统的运转提出挑战，如交通事故会影响设备的运转，夏季用电需求的增加，对于配电网也会提出巨大挑战。因此，在配电网线路的维护中，需要使用专业化设备，对线路进行检测和维护，如红外测温设备、超声波检测设备等，同时，要完善巡查机制，采用定期巡视、事故巡视等方式，对沿线设备进行维护。

3.4进行系统设备的更新换代

随着互联网技术的发展，配电网系统也在不断更新换代，应对配电网的不断扩大，及内容的不断增多，需要使用更为先进的系统进行支撑。新式系统能够更好的进行数据搜集，调查电网的负荷程度，并根据用电需求的特点，进行错峰作业。同时，还可以增加配电网系统的自动化，将配电网范围进行合理划分，实现配电网维护人员的分区维护，提升检修维护的作业效率。同时，配电网设备也需要更新换代，注意配电网设备的使用年限，并掌握配电网设备的具体信息，进行设备的更新和维护。配电网系统与设备的更新，具备长期性、实时性、延续性的特点，需要企业提高关注程度。

结语

总之，对于配电网设备的状态检修和运行维护，采用相应的技术实施设备状态检修，便于能够对设备的故障及时发现，应用相应的对策，保证电网的安全稳定运行，使得供电企业实现可持续发展。

参考文献

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[2]郭术明，姜英武，配电网检修计划优化应用探究[J]，黑龙江科学，2021，8(11)：52-53.

[3]黄弦超，张粒子，舒隽，等．配电网检修计划优化模型[J]．电力系统自动化，2021，31(1)：33-37．