一种基于PDPC动态决策的箱变故障检修作业方法与流程

一种基于pdpc动态决策的箱变故障检修作业方法
技术领域
1.本发明属于应急抢修领域，尤其涉及一种用于箱变故障检修的作业方法。


背景技术：

2.在低压配电网中，箱式变电站(简称箱变)是最常用的终端配电方式，一般安装在户外，作为高低压转换和电能分流进居民用户的中间环节。
3.户外的箱变一般无人值守，当故障发生的时候，从发现故障到相关人员前来检修和送电之间往往有多个中间环节，从而给企业生产和居民生活带来不良的影响。
4.选取一个中位数案例，停电时长8小时，进行典型案例的分析；其抢修工作流程以及耗时如下：
5.1)现场勘查：接到客户报修信息，从单位出发到达现场，确认故障点。
6.由于供电公司供电区域横跨宝x、静x、杨x、普x等区，共计5757座箱式变电站。数量多，分布广，有些箱变比较偏僻，到达现场需要的时间比较长。
7.2)设备运输：某市电力公司实施零库存的物资方案，设备的备品备件是从设备厂家调货，并且设备仓库一般都在郊区等地带，距离比较远，从联系厂家、装车、运输、卸车整个流程至少需要2到4个小时。
8.实际过程中，严重堵车，车辆故障等事件时有发生，影响抢修速度，增大了停电时长，尤其夜间设备发生故障，往往第二天才能把设备运输到现场。
9.3)根据对某年5月到同年9月的抢修记录的统计，仓库平均距离为132公里，运输平均用时为2.5小时。
10.4)抢修更换：箱变基座不匹配，需要土建配合，土建工作耗时长。
11.设备运输到施工现场后，如果新旧箱变的结构不一致，还需要对原有的箱变基座进行土建改造，重挖电缆沟，电缆接头冲长。不满足吊车吊装条件时，会严重影响安装进度，最长需要5个小时才能完成旧箱变的移位，新箱变的安装。
12.5)送电环节：先预汇报，由调度调配人员到现场，进行送电操作。
13.需要和操作班配合，班组之间工作交接有时差。
14.根据对某年5月到同年9月的抢修记录的统计，可以确定，箱变在抢修和技改时停电是一个常态化事件，具体的停电时间长度根据现场情况波动。箱变发生故障时，没有备用电源，且各环节因不同原因可能导致整体流程停电时间加长，故需要长时间停电抢修。
15.在实际工作中，急需寻找有效的措施来解决箱变抢修和技改停电时间长的问题。


技术实现要素：

16.本发明所要解决的技术问题是提供一种基于pdpc动态决策的箱变故障检修作业方法。其将pdpc动态决策法应用于箱变故障检修作业中，使用动态决策图来制定相应的方案，解决箱变的停电时间过长的问题，在设备运输及抢修更换环节给用户提供临时供电措施，能够大幅度缩短用户停电时间。
17.本发明的技术方案是：提供一种基于pdpc动态决策的箱变故障检修作业方法，包括对待修箱变及周边情况和所带负载的了解、排查；其特征是：
18.1)为了保障更换过程中，用户不停电，为待修箱变寻找备用电源点；
19.2)对待修箱变负荷进行估算，根据配网负荷监测系统，调取历史负荷数据，估算出待修箱变的负荷；
20.3)根据估算的负荷情况，选择合理的接线方式，通过箱变之间的连接以及发电车与箱变或者用户配电间连接的方式，给失电用户恢复供电；
21.4)将pdpc动态决策应用于箱变故障检修作业中，来解决箱变的停电时间过长的问题，实现箱变短时停电作业的规范化流程，减少技改和抢修过程中的停电时间。
22.具体的，所述基于pdpc动态决策的箱变故障检修作业方法，将pdpc动态决策应用于箱变故障检修作业中，通过现场勘察、方案制定和现场施工，来完成待停电箱变的故障检修作业。
23.进一步的，所述的现场勘察包括“点”、“源”、“网”的确定；在进行“点”勘察时，“点”包括故障点、连接点；所述的连接点包括低压有无备用开关；
24.在进行“源”勘察时，需要勘察停电箱变周围是否有可用电源点，即“有源”还是“无源”；
25.在进行“网”勘察时，需要确定低压配电间有无可用电源。
26.具体的，针对“有源”的情况，采用有源箱变供失电负荷的保障运行模式；针对“无源”的情况，采用发电车供失电负荷的保障运行模式。
27.进一步的，采用有源箱变供失电负荷的保障运行模式包括通过低压备用开关之间联络供电、通过低压母排与低压开关之间联络供电、通过低压母排之间联络供电、通过用户配电间联络供电或通过转供箱联络供电。
28.进一步的，采用发电车供失电负荷的保障运行模式包括发电车通过连接低压备用开关联络供电、发电车通过连接母排之间联络供电、发电车通过接入用户配电间联络供电或通过转供箱联络供电。
29.本发明所述基于pdpc动态决策的箱变故障检修作业方法，借鉴配电站设备故障时的处理方法，通过为箱变寻找备用电源点和接入方法，来解决箱变的停电时间过长的问题。
30.本发明所述基于pdpc动态决策的箱变故障检修作业方法，在方案细化的过程中，针对接入方式的选择、发电车的调度方案、临时电缆的选择以及负荷估算都进行方案对比。
31.进一步的，所述基于pdpc动态决策的箱变故障检修作业方法，将pdpc动态决策应用于箱变故障检修作业中，使用动态决策图来制定相应的方案，实现箱变短时停电作业的规范化流程。
32.更进一步的，所述基于pdpc动态决策的箱变故障检修作业方法，对各个影响箱变故障检修作业停电时间的因素进行分析，在进行pfema分析时，取rpm值大于100的因素为影响过程特性的关键因素。
33.与现有技术比较，本发明的优点是：
34.1.本发明的技术方案，将pdpc(process decision program chart，过程决策程序)动态决策应用于箱变故障检修作业中，来解决箱变的停电时间过长的问题，通过为箱变寻找备用电源点和接入方法为创新点，在设备运输及抢修更换环节给用户提供临时供电措
施，能够大幅度缩短用户停电时间。
35.2.本发明的技术方案，使用动态决策图来制定相应的方案，设备运输及抢修更换环节给用户提供临时供电措施，能够大幅度缩短用户停电时间。
36.3.本发明的技术方案，基于对待处理的箱变周边的可用备用电源点进行预先排查摸底，掌握其是否“有源”，借鉴配电站设备故障时的处理方法，针对其具体情况，有针对性的开展后期各项工作，打有准备之战，避免盲目应战，提高箱变故障或改造的处理速度，进而减少停电时间。
37.4.本发明的技术方案，对各个影响箱变故障检修作业停电时间的因素进行分析，取rpm值大于100的因素为影响过程特性的关键因素，实现了停电时间因素分析的定量化和标准化。
附图说明
38.图1是本发明pdpc动态决策方法的流程方框示意图。
具体实施方式
39.下面结合附图对本发明做进一步说明。
40.图1中，针对箱变故障检修作业，本发明的技术方案，将pdpc动态决策应用于箱变故障检修作业中，使用动态决策图来制定相应的方案，进行如下工作：
41.步骤1：
42.为了保障更换过程中，用户不停电，需要寻找备用电源点；
43.步骤2：
44.对停电箱变负荷进行估算，根据配网负荷监测系统，调取历史负荷数据，估算出停电箱变的负荷；
45.如果选取的电源点是附近的箱变，还要对附近箱变的用电负荷进行估算。
46.步骤3：
47.根据估算的负荷情况，选择合理的接线方式，通过箱变之间的连接以及发电车与箱变或者用户配电间连接的方式，给失电用户恢复供电。
48.本发明的技术方案，借鉴配电站设备故障时的处理方法，将pdpc动态决策应用于箱变故障检修作业中，来解决箱变的停电时间过长的问题。实现了箱变短时停电作业的规范化流程，减少了技改和抢修过程中的停电时间。
49.具体的，本发明的技术方案，通过现场勘察、方案制定和现场施工，来完成待停电箱变的故障检修作业。
50.其中，现场勘察包括“点”(查找设备故障点)、“源”(停电箱变周围是否有可用电源点)、“网”(停电区域网架结构)的确定。
51.在进行“点”勘察时，“点”包括故障点、连接点(低压有无备用开关)；
52.在进行“源”勘察时，需要勘察停电箱变周围是否有可用电源点，即“有源”还是“无源”。
53.在进行“网”勘察时，需要确定低压配电间有无可用电源。
54.其方案制定包括看网架、测负荷、算容量和定方案。
55.在进行测负荷阶段，需要保障配电监测系统估算停电箱变负荷容量加附近运行箱变负荷容量，小于附近运行箱变额定容量；同时，配电监测系统估算停电箱变负荷容量，要小于低压备用开关额定容量。
56.针对“有源”的情况，采用有源箱变供失电负荷的保障运行模式。
57.具体的，采用有源箱变供失电负荷的保障运行模式包括通过低压备用开关之间联络供电、通过低压母排与低压开关之间联络供电、通过低压母排之间联络供电、通过用户配电间联络供电或通过转供箱联络供电。
58.针对“无源”的情况，采用发电车供失电负荷的保障运行模式。
59.具体的，采用发电车供失电负荷的保障运行模式包括发电车通过连接低压备用开关联络供电、发电车通过连接母排之间联络供电、发电车通过接入用户配电间联络供电或通过转供箱联络供电。
60.进一步的，本发明的技术方案，借鉴配电站设备故障时的处理方法，通过为箱变寻找备用电源点和接入方法为创新点，来解决箱变的停电时间过长的问题。
61.在方案细化的过程中，针对接入方式的选择、发电车的调度方案、临时电缆的选择以及负荷估算都进行方案对比。
62.箱式变电站发生故障时备用电源点接入方式的选择：
63.1、方案一：当故障设备附近有其他电源点，可就地取电。
64.箱式变电站发生故障时，包括高压开关故障、变压器故障、高压电缆故障、电缆接头故障时，需要对箱变进行停电抢修，如果附近有正常供电的箱变，可以用电缆将两个箱变的低压母排并列运行。
65.具体的，采用连接母排之间联络的供电模式，箱变经母排连接，要求箱变的容量可以承载两个箱变用户的负荷，但是需要带电箱变临时停电大约15分钟，短暂扩大停电范围。
66.或者，采用母排与备用开关联络的供电模式，经低压备用开关给停电箱变送电，要求停电的箱变原本的负荷比较小，小于备用开关容量。
67.还可采用配电间/分支箱联络的供电模式，经配电间或者分支箱连接，接入点比较多，需要的电缆数量比较多，也需要满足负荷要求。
68.综上，对于作业方案一，要求故障箱变附近有正常运行箱变，并且接用临时电源时需要将正常运行箱变短时停电大约30分钟，短时间内会扩大了停电范围。
69.2、方案二：发电车供低压母线：
70.箱变发生故障需要停电抢修时，运用发电车对接到低压母排上给失电的低压用户供电。
71.具体的，发电车的接线采用配电间/分支箱供电模式，其接线灵活，发电车接入点多，可克服容量短缺问题，停电时间可长，并不影响箱变作业。
72.或者，采用发电车接低压母线的供电模式，其发电车的出线直接接到低压母排，节省运输时间，但是如果箱变整体拆除则需要断开才能作业，适用于当天停电，但是设备第二天才能运来的情况。
73.综上，作业方案二需要将发电车开到现场，发电车成本较高经济效益不高，并且需要配备专业接线人员。
74.3、方案三：专用供电箱对低压用户供电：
75.在方案一或者方案二的基础上，对低压用户增设专用供电箱，通过供电箱对低压用户供电。
76.供电箱有专门的接头来连接发电车或者附近箱变，插接方便，并且在专用供电箱内有保护装置，可以对低压电缆负荷侧的故障加以保护。
77.综上，方案三具备装接灵活，装接时间短，速度快，并且在作业过程中，对低压出线具有保护功能。
78.最后，针对上述方案，将短时停电作业法分为附近有可用电源(简称“有源”)和附近无可用电源(简称“无源”)两种情况，对各方案进行操作难度、作业安全性、实施条件、实施流程以及停电影响等方面的综合比较。
79.此外，本发明的技术方案，对各个影响箱变故障检修作业停电时间的因素进行分析，在进行pfema(process failure effect mode analysis，过程失效影响模式分析)分析时，取rpm值大于100的因素为影响过程特性的关键因素，实现了停电时间因素分析的定量化和标准化。
80.实施例：
81.某年11月6日18时25分，接调度报告，永19永清跳闸，永二村箱变甲，发生异响后失电，造成小区居民以及周边设施部分区域失电，需要紧急抢修。
82.抢修人员去现场进行勘查发现，箱变老锈腐蚀严重，10千伏熔断器a、b两相动作，熔管断裂，b相上桩头联动机构腐蚀锈烂断裂。无法通过现场维修消除故障，需要进行整体更换。
83.实施内容一：根据现场情况确定接入点的选择：
84.措施1、根据现场勘查结果确定临时电源选用策略，附近无可用箱变，发电车停车方便，选用500kva发电车供电，接入低压出线进行临时供电。
85.工作人员到达现场并进行勘查耗时1小时，发电车到达现场开始临时供电耗时2.5小时，总计3.5小时。
86.措施2、将原800kva的箱变，用2台500kva的欧式箱变来替代，安装箱变时，原永二村箱甲、乙10kv联络电缆开断，接入新装箱变“永二村箱变丙”作为箱乙、丙联络，确保该地区供电。
87.在第一台箱变恢复供电时、第二台箱变施工时，采用“有源”条件下的低压母排连接供电。
88.实施内容二：发电车调配：
89.措施1、发电车采用租赁，由租赁公司调度到现场进行供电。租赁公司派车过来到接入临时电源大约2小时。
90.实施内容三：临时电缆：
91.措施1、在箱丙施工的过程中，原低压6路出线暂时采用双拼形式接入，在新放永二村箱甲、丙联络电缆完成10kv电系连接，将原永二村箱变甲内低压2号、4号、6号电缆割接至新增的永二村箱变丙。并且负荷割接的时间大约半小时。
92.实施内容四：负荷测算：
93.措施1、通过后台查询箱变历史数据，发现该箱变故障当日最大负载率35.2％，故障前一日最大负载率31.7％，故障前三个月平均负载率41.5％，故障前三个月的最大负载
率84.9％，500kva发电车临时供电基本可以承载。
94.后台数据记录该箱变在2021年2月7日极端低温时负载达93.6％。如按目前箱变最大容量630kva来更换，达不到负载的需求，故决定安装两台500kva容量的欧式箱变来确保该地区的可靠供电。
95.实施内容五：安全措施实施：
96.措施1、使用绝缘罩将发电车和用户接入点部位包裹，将接入点和箱变送用户侧接头，并且拉红白带阻止小区居民靠近。
97.实施内容六：现场工作：
98.措施1、在抢修和技改作业时记录停电时长、记录现场遇到的困难并改进。
99.安装永二村箱甲的工作由11月8日16.30持续到11月7日23点，累计时长28.5小时，其中停电时仅为3.5小时，发电车供电25小时。
100.安装永二箱变丙的工作由11月7日23点左右，持续到11月12日，负荷均以双拼的形式由永二村箱甲承载。仅在负荷切换的时候，停电大约半小时。
101.某供电公司在某年秋季技术改造中，更换箱变33个，非计划抢修停电更换箱变或者高压备件12次，其中箱变全停电作业13个，采用短时停电作业法进行更换32次。
102.经过统计，未采用短时停电作业法的技改和抢修更换作业需停电8-11小时，采用短时停电作业法的箱变技改作业停电时间1-3小时。
103.通过对相关数据分析得知，全停电箱变停电中位数9小时，短时停电作业的箱变停电时长中位数2小时，采用短时停电作业法的箱变技改作业停电时间中位数比未采用的缩短约70％。
104.本发明的技术方案，将pdpc动态决策应用于箱变故障检修作业中，使用动态决策图来制定相应的方案，实现了箱变短时停电作业的规范化流程。其重点解决箱变的停电时间过长的问题，在设备运输及抢修更换环节给用户提供临时供电措施，能够大幅度缩短用户停电时间。其于对待处理的箱变周边的可用备用电源点进行预先排查摸底，掌握其是否“有源”，借鉴配电站设备故障时的处理方法，针对其具体情况，有针对性的开展后期各项工作，打有准备之战，避免盲目应战，提高箱变故障或改造的处理速度，进而减少停电时间。
105.本发明可广泛用于箱变停电作业的规范化及运行管理领域。

技术特征：
1.一种基于pdpc动态决策的箱变故障检修作业方法，包括对待修箱变及周边情况和所带负载的了解、排查；其特征是：1)为了保障更换过程中，用户不停电，为待修箱变寻找备用电源点；2)对待修箱变负荷进行估算，根据配网负荷监测系统，调取历史负荷数据，估算出待修箱变的负荷；3)根据估算的负荷情况，选择合理的接线方式，通过箱变之间的连接以及发电车与箱变或者用户配电间连接的方式，给失电用户恢复供电；4)将pdpc动态决策应用于箱变故障检修作业中，来解决箱变的停电时间过长的问题，实现箱变短时停电作业的规范化流程，减少技改和抢修过程中的停电时间。2.按照权利要求1所述的基于pdpc动态决策的箱变故障检修作业方法，其特征是所述基于pdpc动态决策的箱变故障检修作业方法，将pdpc动态决策应用于箱变故障检修作业中，通过现场勘察、方案制定和现场施工，来完成待停电箱变的故障检修作业。3.按照权利要求2所述的基于pdpc动态决策的箱变故障检修作业方法，其特征是所述的现场勘察包括“点”、“源”、“网”的确定；在进行“点”勘察时，“点”包括故障点、连接点；所述的连接点包括低压有无备用开关；在进行“源”勘察时，需要勘察停电箱变周围是否有可用电源点，即“有源”还是“无源”；在进行“网”勘察时，需要确定低压配电间有无可用电源。4.按照权利要求3所述的基于pdpc动态决策的箱变故障检修作业方法，其特征是针对“有源”的情况，采用有源箱变供失电负荷的保障运行模式；针对“无源”的情况，采用发电车供失电负荷的保障运行模式。5.按照权利要求4所述的基于pdpc动态决策的箱变故障检修作业方法，其特征是采用有源箱变供失电负荷的保障运行模式包括通过低压备用开关之间联络供电、通过低压母排与低压开关之间联络供电、通过低压母排之间联络供电、通过用户配电间联络供电或通过转供箱联络供电。6.按照权利要求4所述的基于pdpc动态决策的箱变故障检修作业方法，其特征是采用发电车供失电负荷的保障运行模式包括发电车通过连接低压备用开关联络供电、发电车通过连接母排之间联络供电、发电车通过接入用户配电间联络供电或通过转供箱联络供电。7.按照权利要求1所述的基于pdpc动态决策的箱变故障检修作业方法，其特征是所述基于pdpc动态决策的箱变故障检修作业方法，借鉴配电站设备故障时的处理方法，通过为箱变寻找备用电源点和接入方法，来解决箱变的停电时间过长的问题。8.按照权利要求1所述的基于pdpc动态决策的箱变故障检修作业方法，其特征是所述基于pdpc动态决策的箱变故障检修作业方法，在方案细化的过程中，针对接入方式的选择、发电车的调度方案、临时电缆的选择以及负荷估算都进行方案对比。9.按照权利要求1所述的基于pdpc动态决策的箱变故障检修作业方法，其特征是所述基于pdpc动态决策的箱变故障检修作业方法，将pdpc动态决策应用于箱变故障检修作业中，使用动态决策图来制定相应的方案，实现箱变短时停电作业的规范化流程。10.按照权利要求1所述的基于pdpc动态决策的箱变故障检修作业方法，其特征是所述基于pdpc动态决策的箱变故障检修作业方法，对各个影响箱变故障检修作业停电时间的因
素进行分析，在进行pfema分析时，取rpm值大于100的因素为影响过程特性的关键因素。

技术总结
一种基于PDPC动态决策的箱变故障检修作业方法，属应急抢修领域。包括为待修箱变寻找备用电源点；对待修箱变负荷进行估算，根据配网负荷监测系统，调取历史负荷数据，估算出待修箱变的负荷；根据估算的负荷情况，选择合理的接线方式，通过箱变之间的连接以及发电车与箱变或者用户配电间连接的方式，给失电用户恢复供电；将PDPC动态决策应用于箱变故障检修作业中，来解决箱变的停电时间过长的问题，实现箱变短时停电作业的规范化流程，减少技改和抢修过程中的停电时间。其将PDPC动态决策法应用于箱变故障检修作业中，使用动态决策图来制定相应的方案，实现了箱变短时停电作业的规范化流程。可广泛用于箱变停电作业的规范化及运行管理领域。管理领域。管理领域。


技术研发人员：时宇飞 夏正侃 沈天时 陆嘉浩 刘轶杰 王俊翔
受保护的技术使用者：国网上海市电力公司
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/10/11