供电企业配网设备状态检修管理
金华电业局是浙江省电力公司直属的国有特大型供电企业，担负金华电网建设、运营和发展任务，供电范围包括金华市所属9个县（市、区），供电面积10941平方公里，供电人口464万人。电力系统分为发电、输电、变电、配电和用电等五个环节。根据《城市电力网规划设计导则》，电力网由输电网、配电网组成，输电网包括110千伏及以上的线路和变电站，中压配电网（简称配网）由10千伏或20千伏线路、配电室、开关站、箱式配电室、杆架式变压器等组成，主要为分布面广泛的公用电网。截至2011年底，金华电网共有110千伏及以上输电线路240条、
一、供电企业配网设备状态检修管理背景
配网状态检修是以设备状态为依据，遵循“应修必修”原则，采用危险点预控、带电作业、状态监测等管理和技术手段，实时开展配网设备状态评价，并根据设备运行状态适时安排设备检修。配网状态检修可有效提高设备检修的针对性和有效性，同时，可大幅降低设备停电次数和停电时间，并保障配网设备安全、可靠、经济运行。随着国民经济的快速发展，配网规模不断扩大，新设备、新技术、新材料、新工艺广泛应用，传统的配网运行检修模式的弊端日益明显，与当前用户供电可靠性要求越来越高、运检人员紧缺的矛盾日渐突出,变革配网运行检修管理模式已成为配网管理的当务之急。
（一）适应供电企业发展和建设“坚强智能电网”的需要
设备检修是保障配电网安全运行的重要手段。定期检修模式在过去电网规模相对较小、传统设备较多、技术装备相对简单的配电网运行管理中发挥了重要作用。近年来，随着国民经济的快速发展，电网规模不断扩大，电网安全风险也逐步加大。2011年底，金华电业局拥有的10千伏配电线路长度和配电变压器台数分别为2000年的3.05倍和2.77倍，配电网结构发生了很大的变化。为了建设“坚强智能电网”，新设备、新材料、新工艺在电网中得到广泛应用，如六氟化硫、真空断路器取代了油断路器，封闭式综合自动化高压开关柜取代了敞开式元件型保护的高压开关柜，箱式变电站、六氟化硫充气式高压开关、固体环网柜等新设备大量应用等，这对电网运行检修提出了新的更高要求。传统的设备定期检修模式已显得越来越不适应。定期检修必然会导致部分运行状态良好的设备因周期性停运和频繁拆装试验，设备损坏概率加大，或导致新的设备隐患，缩短设备使用寿命，造成人力、物力、财力浪费。同时，在当前配网设备规模下，人力资源配置也难以满足定期检修工作的实际需要。
为了有效解决上述矛盾和问题，供电企业必须改变传统的配网设备检修模式，并依托科技进步，提高配网检修工作效率，有效保障配电网的运行安全。近年来，通过不断加大对城乡电网建设与改造力度，配网网架进一步完善，智能化水平进一步提高，也为开展配网状态检修奠定了良好的物质基础。红外测温、开关柜和电力电缆带电局部放电检测、SF6气体检漏、配电变压器在线监测等状态检测（监测）技术和生产信息管理系统的推广应用，以及配网带电作业的普及和常态化，为配网设备状态检修的开展创造良好的技术条件。配网设备状态检修顺应了当前电网企业集约化、专业化、精益化发展的要求，是供电企业建设“坚强智能电网”的必然要求，对提升配网管理整体水平具有重要意义。
（二）提高配网设备安全性、可靠性和经济性的需要
配网设备处在电力系统末端，直接与用户设备相连，直接面对千家万户、工矿企业和军事、机场、广播电视、政府机关等重要场所。因此，配网设备运行可靠性、安全性直接关系到用电设备的正常用电，直接关系到百姓正常生活和企业生产经营活动的正常运转。用户供电靠性是反应供电企业服务质量的最根本指标。国家电网公司曾向社会承诺，城区用户供电可靠率不低于99.90%，即每个10千伏用户一年停电不得超过8.76小时。但是，配网处在一个敞开的运行环境，配网设备故障具有突发性特点，定期检修容易出现配网设备失修、误修或过度检修，同时增加了配网安全风险。重要场所、重要用户设备故障还将影响群众生命财产安全和社会和谐稳定，更严重的甚至危及国家安全。状态检修充分考虑设备重要程度，并根据设备实际健康状态开展有针对性的检修，使大部分设备避免过度检修而造成的不必要停电，避免因设备失修、误修造成的配网设备故障停电的发生，更好地贯彻了“应修必修”的检修原则，有效提高了配网设备安全性、可靠性和经济性。
（三）配电与输电设备全面实施状态检修管理的需要
金华电业局从2004年开始实施输电设备状态检修，在输电设备状态检修组织体系、执行体系和输电设备评价方法等方面取得了丰富经验，为开展配电设备状态检修奠定了基础。
配电和输电设备都在敞开环境中运行，部分配电设备形式与输电设备相同。配电和输电设备不同之处在于：一是电压等级不同；二是输电设备主要由架空导线、杆塔、绝缘子和电力电缆组成，而配电设备还包括柱上设备（断路器、负荷开关、隔离开关等）和变电设备（开关柜、互感器、变压器等）；三是输电设备只能整条线路运行或停役，而配电设备可以分段停电；四是输电设备分布郊外居多，而配电设备在市区、城镇居多，设备数量上相差悬殊，运行环境复杂；五是输电设备面对电网，互供能力强，而配电设备直接面对用户，设备故障将直接影响居民生活、企业生产；六是配电设备种类众多，状态检修标准比输电设备复杂，检修试验难度更大。配网设备状态检修管理面临的主要难点：一是标准体系的建立；二是状态检修策略的制定；三是技术保障体系的建立；四是信息管理体系的创建；五是实施过程中的风险管控。
配电网与输电网是一个整体，要提高电网的电力保障能力，确保电网安全可靠供电，必须解决配电网管理相对薄弱的问题。因此，全面实施配电与输电设备状态检修管理是电网发展的必然需求。
二、供电企业配网设备状态检修管理内涵和主要做法
金华电业局以提高配网设备安全性、可靠性和经济性为目标，通过深入研究设备信息、状态检测、状态评价、危险点预控等核心业务和关键技术，综合应用信息化平台，创建了配网设备状态检修管理模式，制定了差异化检修策略，构建了配网状态检修标准体系、技术保障体系、执行体系和信息管理体系，实现配网设备专业化、精益化和标准化管理，取得显著的经济效益和社会效益，为电力行业全面开展配网状态检修起到了示范和引领作用。主要做法包括：
（一）确定配网设备状态检修管理基本内容和原则
金华电业局积极采用设备管理先进理念，结合配网设备点多面广、设备数量庞大和供电可靠性要求高等管理实际，认真贯彻国家电网公司、浙江省电力公司精益化管理要求，立足经济社会和配网发展现状，突破原有体制和技术规程束缚，努力探索解决用户供电高可靠性要求与传统检修模式之间突出矛盾的新途径，创建配网设备状态检修管理模式。
为了安全、稳妥、有序推进这项工作，实现配网运行检修管理模式的转变，金华电业局提出“以科技为引领，标准为基础，信息化为手段，设备状态评价为核心，提高设备检修的针对性和有效性”的状态检修工作指导思想，并明确实施原则：
一是坚持“安全第一”原则，综合考虑设备状态、运行工况、环境影响等风险因素，确保人身、设备和供电安全；
二是坚持“标准先行”原则，以健全的技术标准、管理标准和工作标准为保障，规范现场标准化作业，确保工作全过程有章可循、有据可依；
三是坚持“应修必修”原则，依据设备状态适时开展巡检、维护和检修工作，真正做到“应修必修，修必修好”；
四是坚持“过程管控”原则，遵循资产全寿命周期管理，强化规划设计、设备选用、工程建设、交接验收、运行检修、技改报废等全过程技术监督，提高设备寿命周期内的使用效率和效益；
五是坚持“持续完善”原则，制订切实可行的目标、总体规划和工作计划，适应电网发展和技术进步的要求，不断健全制度体系，完善装备配置，提升人员素质和技能水平；
六是坚持“统筹兼顾、突出重点”原则，根据配网设备的重要性、用户供电可靠性的不同要求，加强设备的运行、维护，分别制定特别重要设备、 重要设备、一般设备的状态检修策略。
（二）制定配网设备状态检修标准体系
近几年来，随着配网规模不断扩大、设备不断更新换代、检测技术不断发展，配网设备检修所依据的《电力设备预防性试验规程》（DL/T596—1996）、《架空配电线路及设备运行规程》（SD292-88）等标准已不适应实际工作的需要。如，在需求侧管理方面，标准规定与用户供电可靠性要求严重脱节；在检修过程管理方面，与当前推行的精细化、专业化管理要求相差甚远；在广度方面未覆盖配网所有设备，在深度方面未涵盖现有检测技术，未反映主网设备和配网设备的差异，难以适应当前电网发展要求。
金华电业局自2008年起开展配电网状态检修课题调研，着力解决检修标准缺乏、管理粗放、技术支撑薄弱、管控能力差等问题。针对配网设备点多面广、种类繁多，直接面对各种用户、停电检修困难、历史试验数据缺乏等具体情况，借鉴输变电设备状态检修相关标准，充分汲取各网省公司配网管理成功经验，系统汇集分析配网设备历史数据，研究制定配网状态检修试行办法，安排配网状态检修试点，开展配网设备状态评价，增加成熟实用检测技术的应用，扩大带电作业范围，不断总结试点经验，将研究的成果和经验提炼成状态检修标准。
2010年，金华电业局制定发布《配网设备状态检修导则》等5项标准，并承担了浙江省电力公司《配电网设备检修策略优化与关键技术研究》科技项目，深化配网设备的状态检修工作研究，进一步总结状态检修经验和成果。
2011年，《配网设备状态检修导则》等5项标准上升为浙江省电力公司标准，在浙江省全面实施。同时，国家电网公司决定在全系统推行配网状态检修工作，由金华电业局具体承担国家电网公司配网状态检修管理标准、技术标准和工作标准的起草工作。同年，国家电网公司《配网状态检修管理标准》、《配网状态检修工作标准》、《配网设备状态检修试验规程》、《配网设备状态检修导则》、《配网设备状态评价导则》等标准正式发布，形成配网设备状态检修标准体系，为配网状态检修工作规范有序开展提供依据。
（三） 实行“统筹兼顾、突出重点”的差异化检修策略
配网设备规模庞大，其数量是输变电设备的几十倍，因此，必须采取不同于输变电设备的状态检修策略。为了有效贯彻“应修必修”原则，保障配网设备运行安全，金华电业局率先提出分级检修管理理念。根据设备的重要性和用户供电可靠性的不同要求，将配网设备分为特别重要设备、重要设备和一般设备三类。特别重要设备是指在配网中所处位置特别重要和对国家规定的特级重要用户、一级重要用户供电的配网设备。重要设备是指对国家规定的二级重要用户供电的配网设备。一般设备是指除特别重要设备和重要设备之外的其他设备。按照“统筹兼顾、突出重点”的原则，针对不同级别的设备制定不同的检修策略。如，特别重要设备开关柜带电局部放电检测半年1次，重要设备1年1次。设备正常状态时，特别重要设备按6年1次开展C类检修（预防性停电检修），重要设备10年1次等。差异化检修策略的实施，配网设备安全得到进一步保障，检修针对性和有效性显著提升。
（四）创建三级递进设备评价方法
据根配网设备数量庞大、历史试验数据缺乏、停电检修困难的特点，金华电业局建立适合配网实际的设备状态评价方法。该方法以部件的状态量为基础数据，以赋权法和木桶短板原理为综合工具，按照部件评价、设备单元评价、设备整体评价进行三级递进评价（见图3）。评价体系对单元、设备部件的划分及权重，部件的评价内容、状态量及评分标准进行全面优化，使配网设备状态评价更加科学准确、便于操作。设备单元评价和整体评价结果从微观和宏观两个层面反应配网设备健康水平，为配网检修决策提供量化的判定依据。2011年，金华电业局完成246条线路、300座开闭所共9648个单元设备的状态评价,发现846个单元设备为注意状态、67个单元设备为异常状态。为配网年度检修计划的制定提供了重要依据。
（五）建立配网设备状态检修技术体系
技术保障历来是配网检修最薄弱环节，往往由于技术手段欠缺而不能有效掌握设备运行状态，不能有效地进行风险管控。金华电业局加强配网状态检修技术保障体系的研究，完善配网技术监督工作机制,探索配网状态检测全覆盖技术，构建较为完整的配网状态检修技术体系，提升配网设备风险管控水平。
1．完善配网技术监督工作机制
金华电业局根据技术监督工作管理规定和实施配网设备状态检修需要，提升配网设备风险管控水平，研究制定了配网技术监督实施细则，明确了配网技术监督的范围、方式和主要内容，建立了配网技术监督技术体系。针对配网设备设计、选型、安装工艺、运行维护等方面，扎实开展电气设备性能监督、电能质量监督、环保监督、保护和控制系统监督、节能技术监督、电测技术监督，2008年至2011年累计编写配网技术监督报告700多份，解决运行维护中许多典型难点问题。
2．探索和应用配网状态检测新技术
一是深化应用红外线测温、六氟化硫气体检漏、配变智能监控、开关柜局放测试等一批成熟技术。修编红外线测温管理标准，全面开展开关柜红外线精确测温，弥补了开关柜无法开展红外检测的不足。开发配变智能监控系统，做到所有公变全覆盖，实现统一监控和操作，提高配变运行监测水平。开展开关柜局部放电测试技术研究，充分发挥不停电、测试方便的优势，及时掌握设备运行状态，合理调整巡视检测周期。例如，通过对1900多面开关柜的局部放电检测，发现并消除14面开关柜地电波或超声波测试幅值较高的缺陷，从而确保配网设备的安全运行。
二是创新应用柱上开关、电缆带电局放测试等一批新技术。综合应用带电作业和开关柜局放测试技术，成功开展10千伏柱上开关带电局放测试。该项技术具有技术先进、速度快等特点，能有效检测柱上开关内部放电产生的脉冲电磁及震动产生的超声波，填补了柱上开关绝缘状态信息采集的空白。该项技术已申请发明专利，并已得到国家知识产权局受理。例如，金华婺城供电局利用带电作业车对8台存在疑似问题的开关进行检测，发现2台开关存在问题。推广应用电缆带电局放测试技术。通过对电缆屏蔽层接地线上传导的脉冲电压信号进行测试分析，得出电缆局放特征。该技术具有测试简单、快速、直观的特点。2011年8月，金华婺城供电局对48段电缆进行带电局放检测，发现并处理红军巷分支电缆局部放电量异常的缺陷，为电缆的带电局放检测积累经验。
三是探索应用在线测温和室内环境智能控制等一批发展中技术。试点应用电缆中间接头在线测温技术。该项技术具有不需停电、装置安装灵活、实时监测的特点，解决了电缆中间接头红外测温难题。试点安装开闭所室内环境智能控制设备，实现了开闭所运行管理的信息集成、实时反馈与查询、自动监控、故障自动报警与发送等功能。开展架空导线、开关柜在线测温数据的跟踪分析，即时判定变化趋势，实现后台无人值守模式。带电检（监）测手段进一步丰富，有效推进配网状态检修工作。
（六）强化配网设备状态检修日常管理
金华电业局以配网状态检修全过程管理为抓手，重点加强设备评价、现场实施和前后期管理等日常工作，保障配网状态检修执行体系有效运转。
1．优化配网运行检修管理流程
原配网运行检修管理模式（见图4）仅由配电运检单位（工区）负责实施，管理流程简单，存在检修管理需求不清、计划性不强、分析总结不够等问题，较难达到预期检修效果。为此，金华电业局按照国家电网公司配网精益化管理要求，对配网运行检修管理流程进行全面优化：
一是强化运行检修的全过程管理。将配网状态检修管理流程在原配电运检单位检修管理的基础上拓展到地市公司、省公司。配电运检单位主要负责设备评价报告、检修计划的编制和检修实施及总结。地市公司负责设备状态评价报告、检修计划的审批，并对检修工作进行监督、考核。省公司要掌握特别重要设备评价检修信息，对地市公司状态检修工作进行监督考核。优化后的管理流程大幅提高检修管理的规范性。
二是提高检修计划的精确性。原检修管理只根据定性、粗放的设备评级制定检修计划，而状态检修管理基于量化、精确的设备状态评价制定计划。
3．持续推进标准化作业
自2004年起，金华电业局坚持不懈推进配网现场标准化作业。2005年制定《10千伏配网现场标准化作业卡编制和管理办法（试行）》，该办法2007年上升为省公司《10千伏配电线路现场标准化作业导则》并在全省范围实施，2008年与中国电科院合作开发应用配电网现场标准化作业辅助系统（SF2008），2009年制定《10千伏及以下电网建设与改造工程施工管理办法》，使用《工程施工方案》、《工程施工配合方案》、《工程施工协调方案》等措施，强化大型、复杂工程的施工管控，2010年出台《现场标准化作业工作管理办法（试行）》，修订配电网现场标准化作业卡范本，完善现场标准化作业管理流程，规范现场作业程序和人员行为，确保设备检修质量和人身安全。2010年至2011年，金华电业局共使用标准化作业卡 23646份，有效保证配网状态检修工作质量。
4．深化配网带电作业
自2000年以来，金华电业局持续推进带电作业，不断探索带电作业新技术。目前已掌握国家电网公司规定的四大类32项10千伏绝缘手套作业和绝缘杆作业方法，其中熟练运用27项。由于带电作业技术不断成熟，金华电业局规定配网设备日常维护和缺陷处理优先采用带电作业，如跌落式熔断器、避雷器、瓷瓶、柱上开关等设备缺陷处理，甚至电杆更换都采用带电作业。2011年，全局共开展配网带电作业4320次，其中带电检修与消缺占51.23%。配网带电作业在检修、缺陷处理中高频率使用，有效减少计划性检修停电和设备故障停电时间，提高供电可靠性，为全面开展状态检修奠定基础。
5．实施配网设备全寿命周期管理
将配网设备运行管理扩展到规划、设计直至设备退役全过程，并强调突出配网设备的前期管理，从源头保证新设备安全可靠运行。在设计管理中，制定《中低压电网改造技术原则》、《配电站典型设计》等标准，积极推广绝缘化、全密封、少维护设备。重点对存在家族缺陷的产品进行优化设计，对故障较多的户外SF6环网柜、GW10闸刀（瓷柱式）、柱上隔离负荷开关、中间电缆头、螺栓型线夹、铜铝设备过渡线夹等设备进行改进，采用户外固体绝缘环网柜、施恩喜闸刀、柱上SF6负荷开关、电缆对接箱、契型线夹、搪锡铜接头等新设备，大幅减少设备缺陷。针对绝缘导线防雷问题开展专题研究设计，通过安装防雷金具、放电间隙和防雷绝缘子等设备，提高架空绝缘导线的防雷水平和安全运行能力。在工程施工管理中，制订《配电网建设与改造工程管理办法》、《电力工程隐蔽工程验收管理办法》、《电力工程竣工验收管理办法》等制度，从施工交底、隐蔽工程验收、中间验收到竣工验收，全过程抓质量管理；从质监人员到工程责任人，全方位抓责任落实。及时将工程施工质量问题在建设单位、质监部门和施工单位之间形成闭环，努力实现电网建设工程零缺陷移交，确保电网安全可靠运行。
（七）构建辅助决策的信息系统
配网设备运行信息是状态评价的主要依据。金华电业局根据配网状态检修要求，全面梳理整合配网设备信息管理资源，认真研究配网设备情况、信息采集内容、信息采集方法，构建了配网设备状态检修信息管理体系。该体系整合各类配网设备运行状态信息的采集方法和相关数据，并利用浙江省电力公司PMS（配网）设备信息管理功能，为设备状态评价及检
为了进一步提高配网设备状态评价的时效性和检修策略的准确性，金华电业局开发应用配网设备状态检修辅助决策系统（简称配网CBM）。该系统进一步整合配网信息资源，拓展配网状态检修信息系统功能。
三、供电企业配网设备状态检修管理效果
（一）夯实了配网设备运检管理基础
金华电业局建立配网状态检修管理标准、工作标准和技术标准，集成信息收集、运行检测、状态评价、危险点预控等核心业务和关键技术，优化配网设备检修管理流程，打造信息化平台，实现了配网定期运检、故障运检向以设备健康状态为依据的检修管理模式转变。通过开展配网状态检修工作，较全面地掌握了设备基础信息，建立完善了设备台账，强化了设备运行维护。以金华婺城供电局为例，2011年来共清理维护了28735基线路杆塔、33187条线段、23824个配电设备信息，整治箱变70台、开闭所36座、配电站（室）60座、电缆井559座，修剪树木、毛竹10387棵。通过实施配网状态检修试点，探索应用了配网架空线路、柱上开关、开关柜、电缆、配变等全方位设备状态检测手段，优化了状态检修作业方法，填补了国内柱上开关带电检测空白，设备管理从整体定性评级、消缺向单元定量评价、状态检修迈进。
（二）提升了配网设备运行的安全性和可靠性
进一步丰富了设备带电检测方法，基本实现了设备状态检测(监测)手段全覆盖，消除了设备状态检测盲点，大大提高了设备状态检测的可操作性，及时发现设备存在的异常、重大异常和发展趋势，变原有的被动抢修为主动检修，有效降低了设备故障率和故障持续时间。架空线路故障停电率由2010年的8.64次/百公里·年，下降到2011年的3.44次/百公里·年；电缆故障停电率由2010年的4.95次/百公里·年，下降到2011年的0.98次/百公里·年；配电变压器故障停电率由2010年的0.12次/百台·年，下降到2011年的0.02次/百台·年；故障平均停电持续时间由2010年的5.029小时,下降到2011年的3.223小时。加强了重要设备日常检测及周期试验，优化、强化设备状态管理，确保了重要、高危用户安全供电，有效规避了因重要用户停电造成的严重社会影响。
根据《架空配电线路及设备运行规程》（SD292-88）、《电力设备预防性试验规程》（DL/T596-1996），架空线路、电力电缆、开关柜、配电变压器等设备，一般2年检修预试1次（停电检修）。开展状态检修后，特别重要设备6年检修一次，重要设备10年检修一次，每年停电检修的设备大幅减少，实施状态检修比定期检修提高供电可靠率0.0564%。
（三）取得了显著的经济效益和社会效益
实施状态检修后，每年检修费用大幅降低。按《20千伏及以下配电网工程预算定额》标准，2011年，金华婺城供电局等单位定期检修（对应开展状态检修的设备）所需费用为2248.84万元，实施状态检修所需检修费用为305.11万元（停电检修费用85.11万元，状态评价、红外测温和开关柜局放测试等费用220万元），较定期检修节约费用1943.73万元。实施状态检修多供电量1080万千瓦时，按每千瓦时电量供售差价0.15元计算，新增利润162万元。目前，金华电业局已累计取得经济效益2140.21万元，浙江省全面开展配网状态检修每年可节约检修费用约36471万元，多供电量新增利润约10376万元，每年直接经济效益为46847万元，产生社会经济效益共计53.1亿元。参照国家电网公司2011年社会责任报告数据，在国家电网公司所辖区域内开展配网设备状态检修，预计每年直接经济效益为65亿元，产生社会经济效益共计736.8亿元。若在南方电网公司、电力设施建设及运行检修自营的铁路、民航、医疗、化工、军工和大型工矿企业等推广配网设备状态运检管理，社会效益将更为可观。
（四）为供电企业提高设备管理水平发挥了示范作用
配网状态检修管理标准、工作标准和技术标准的制定与实施，有效推动了国家电网公司、浙江省电力公司配网状态检修工作，为电力行业配网设备管理标准体系的建立奠定坚实基础。全国各地已到金华考察、学习、交流配网状态检修管理经验37批次，376人，金华电业局专业技术人员多次到全国各地介绍配网状态检修管理经验，交流配网状态检修技术，宣贯配网状态检修标准，对全国配网状态检修工作蓬勃开展起到了促进和提升作用。
探索开展配网状态检修工作以来，金华电业局获得各级科技成果奖4项，其中“配网状态检修工作探索及实践”获得第三届全国电力企业设备管理创新优秀成果一等奖，“配网状态检修研究与推广应用”获得浙江省电力公司科技进步一等奖，“配电网现场标准化作业辅助系统”、“配电网设备检修策略优化与关键技术研究”获得浙江省电力公司科技进步二等奖，金华电业局被浙江省电力公司评为2011年科技创新先进单位。
在配网状态检修标准制定和研究、实施过程中，金华电业局配网运行和检修管理人员素质普遍得到提升，培养出国家电网公司专家1名，浙江省电力公司专家3名，高级技师19名、技师87名。
