配電網二次設備故障檢修技術研究

甘鈺安 哈斌凱 郝琰 麥友發 林家駿

摘 要：基于筆者所積累的二次設備現場檢修經驗，分析二次設備檢修要點的差異，通過系統性總結二次設備檢修方法，利用API Cloud開發了一款配電網二次設備故障檢修安卓端現場輔助軟件。提高作業安全性的同時將故障檢修周期縮短了50%，有效地提高了故障檢修效率，該檢修技術具有良好的可拓展性和推廣性。

關鍵詞：二次設備；故障檢修；移動軟件開發

中圖分類號：TM73 文獻標志碼：A

Abstract：Based on experience in field maintenance of secondary equipment， analyzed differences among secondary equipment， systematically summarized maintenance method of secondary equipment of distribution network. Adopted API Cloud to develop field assistant software of secondary equipment maintenance of distribution network on Android. Successfully promote security level and shorten maintenance cycle， the software shows great expansibility and replicability.

Keywords： Secondary equipment；Fault maintenance；Portable software development

1 緒論

1.1 選題背景和意義

隨著近年配電網的改造和大規模配網自動化設備的建設，我國配電網水平存在了顯著的進步，其相關配置也呈現出越來越先進、越來越復雜的特點。與此同時，配網自動化二次設備在可靠性和可維護性方面對相關運維單位提出了很高的要求，合理的運維方案和策略將有效加強配網自動化管理水平，減低設備損耗，提高通電可靠性，最高限度地提高電力企業的經濟效益。

1.2 目前現狀

為提高電網自動化管理水平，有眾多文獻提出采用狀態檢修的方式提高配網自動化維護水平。由于正在進行的大規模配網自動化設備建設，配網二次設備存在種類多樣、型號眾多的特點，以筆者所在的供電所為例，運維壓力源自以下3個方面的原因：

已投運的設備廠家包含來自12個不同廠家的21種型號的自動化二次設備。這些設備結構各異，能滿足的邏輯、功能存在一定差異，其參數管理依賴二次設備廠家各自開發的軟件。

二次設備內部結構中包含廠家另行采購的電源模塊和通信模塊，模塊故障原因、更換方式和需求導出證書等問題即使是二次設備廠家也無法準確答復.

筆者所在供電所工業用戶眾多，二次設備地理位置偏僻，信號不良，設備常常間歇掉線，缺陷二次設備與信號不良二次設備難以分辨。

基于以上3點根本原因，供電所自身在運維管理上也存在以下問題：

供電所檢修人員不熟悉設備情況，遇到設備故障常常直接要求廠家到現場消除缺陷，進而導致故障檢修周期漫長；

配網二次檢修相關研究較少，廠家對故障根本原因查找、家族性缺陷處置缺乏動力，自動化管理員對設備結構缺乏范式總結，二次設備故障檢修流程不規范、不具體。

自動化管理員崗位變動頻繁，原自動化管理員在現場積累的二次設備故障檢修經驗、知識缺乏傳承的手段。

綜上所述，供電所在配電網二次設備故障檢修中面臨著巨大的壓力，一方面需要學習、承接來自二次設備廠家的檢修技術，另一方面要規范故障檢修的流程，最后還要做好檢修技術的培訓、傳承工作。

1.3 本文的研究內容

本文基于筆者所積累的二次設備現場檢修經驗，以某一特定型號柜式終端為出發點，分析二次設備檢修要點的異同，通過系統性總結二次設備檢修方法，得出自動化檢修的流程圖。并根據這一流程圖，利用API Cloud開發出一款安卓手機應用，針對各型號的二次終端，給出特定步驟的圖文檢修要點，為二次設備檢修人員提供流程化的參考輔助手段和帶電提示，提高檢修效率和作業安全性。

2 配電網二次設備故障檢修理論研究

為了解決配電網設備故障檢修流程不規范的問題，筆者首先歸納總結了不同型號的二次設備故障檢修的流程，發現不同設備的流程存在部分差異，例如A廠商的柱上設備高度集成，只有通信模塊和定值面板外露，不借助拆卸工具很難對內置的電源模塊進行檢修；B廠商的柜式設備則不包含獨立的通信管理機，在觀察信號上送情況時需要對邏輯單元進行歷史信息讀取；C廠商的柜式設備則沒有獨立的繼電器、防雷器等部件，但是設有獨立的數據交換機。

在二次設備故障檢修中，任何一個環節都有發生故障的可能，為了整理出一套普適的故障檢修流程，筆者認為檢修重點一共包含12個環節：設備一次部分是否可靠通電、PT是否可靠工作、二次設備電源空氣開關是否正常工作、繼電器是否正常工作、熔絲是否正常工作、防雷器是否正常工作、電源模塊是否正常工作、通信模塊取電是否正常、通信模塊是否正確配置、通信卡是否正確運作、通信模塊是否與配網主站連接是否成功、通信管理機是否向通信模塊正確上送信號。

上述環節均為獨立事件，各環節在不同型號設備上的故障率各不相同，因而無法界定主次先后，只能根據檢修的實際過程尋找關鍵節點，依靠這些關鍵節點找出故障查找的方向。例如：檢修人員來到終端，可以第一時間發現柜面失電，而大部分二次部件短路都會導致進線電源空氣開關分斷，進而導致柜面失電；當一次側及PT失效時，進線電源空氣開關不會分斷，因而“當柜面顯示失電時，進線電源空氣開關是否斷開”就成為了界定故障出在一次側還是二次側的關鍵節點。筆者同時找到的關鍵節點還包括“當柜面顯示有電時，通信模塊是否顯示有電”和“通信模塊能否正確建立隧道連接”。

基于這些關鍵節點，可以確認二次設備的運行現狀，進而只需要確認3～4個環節即可定位故障。將關鍵節點和環節按照邏輯關系整理，得到如圖1所示的檢修流程。

觀察圖1可知，虛線范圍內的8個關鍵節點和環節都只需要驗電筆作為輔助工具，通信模塊相關的幾個檢修環節，對設備和技術的要求顯著提高。根據筆者的經驗，通信模塊的軟件使用也是一個關鍵節點，如果熟悉通信模塊軟件，則可以迅速辨識出通信設備故障的責任主體，例如：

（1）二次設備終端信息修改未體現在通信模塊上，則舊信息可以直接在通信模塊上讀取。

（2）通信卡被通信運營商誤銷戶，則通信模塊顯示讀取通信卡信息發生錯誤。

（3）當地信號不好，可以直接在通信模塊上讀取到。

（4）配網主站修改了終端IP信息，則通信模塊軟件上會顯示隧道連接失敗。

（5）二次設備通信管理機未上送信號，可以調整設備“遠方/就地”狀態，觀察二次設備管理機是否上送信號。

可惜的是，不同的通信模塊廠家對管理軟件的權限定位不同，部分廠家拒絕向供電所開放管理軟件的使用，因此這部分檢修流程只能小范圍、有限度地實施，更多的情況下還是依賴來自廠家的檢修人員。根據經驗，完成圖1虛線范圍內的8個環節的檢查后，額外進行通信模塊的重新啟動，即可解決80%的二次設備故障。因此，供電所最亟待解決的是，讓更多的運維人員熟悉二次設備結構和檢修流程，并能夠轉化、運用到日常工作中。

3 配電網二次設備故障檢修技術提升

3.1 配電網二次設備故障檢修安卓端現場輔助軟件的開發

為了快速提升運維人員對二次設備的熟悉程度，筆者總結各具體型號二次設備的檢修流程，并開發了一款配電網二次設備故障檢修安卓端現場輔助軟件，這款軟件覆蓋了供電所范圍內的21種設備型號，每一種設備型號的檢修流程均符合圖1所示的故障檢修流程（如設備內不包含環節所涉及的構件則跳過該環節），對應每個型號均有完整的圖文演示互動。某型柜式二次終端檢修流程如圖2所示，軟件的界面如圖3所示。

3.2 配電網二次設備故障檢修安卓端現場輔助軟件的應用

該現場輔助軟件在供電所試點使用中獲得了檢修人員的一致好評，根據半年的試點使用的估算，應用軟件可以將檢修周期縮短50%以上，可以有效提升故障檢修效率。在推廣應用過程中，發現其他供電所已運行的設備與本供電所存在較大差異，這時候現場輔助軟件就體現出其良好的可拓展性，只要供電所人員提供特定型號設備的檢修流程和照片，即可在半小時內將該型號的故障檢修信息加入到軟件中，因此該軟件具有良好的可推廣性。

結語

本文基于筆者所積累的二次設備現場檢修經驗，分析二次設備檢修要點的異同，通過系統性總結二次設備檢修方法，利用API Cloud開發了一款配電網二次設備故障檢修安卓端現場輔助軟件，針對各型號的二次終端，給出特定步驟的圖文檢修要點提示。為二次設備檢修人員提供流程化的參考輔助手段和帶電提示，提高作業安全性；將故障檢修周期縮短了50%，有效提高了故障檢修效率，該程序具有良好的可拓展性和推廣性。

參考文獻

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