對狀態(tài)檢修過渡工作的分析與探討

陳黃興

長樂市供電公司，福建長樂 350200

對狀態(tài)檢修過渡工作的分析與探討

陳黃興

長樂市供電公司，福建長樂 350200

本文簡單介紹了狀態(tài)監(jiān)測和狀態(tài)檢修的基本概念，并分析了電氣試驗(yàn)工作的現(xiàn)狀，對狀態(tài)檢修手段尚未完善的情況下如何進(jìn)行狀態(tài)檢修過渡工作提出建議。

電力設(shè)備；狀態(tài)檢修；過渡

0 引言

根據(jù)定期檢修規(guī)則，電氣設(shè)備都是按照一定的周期進(jìn)行檢修、維護(hù)調(diào)試或試驗(yàn)的，根據(jù)設(shè)備情況不同分為固定的一年或幾年。而在電氣設(shè)備不斷向容量更大、電壓更高、參數(shù)更多樣、自動(dòng)化程度更高方向發(fā)展的今天，現(xiàn)有的試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法往往很難保證設(shè)備在一個(gè)試驗(yàn)周期里不會(huì)發(fā)生故障。因此，在電網(wǎng)內(nèi)開展?fàn)顟B(tài)監(jiān)測并進(jìn)行狀態(tài)檢修的意愿就變得相當(dāng)迫切。而做好從定期檢修到狀態(tài)檢修過渡的工作也更顯得至關(guān)重要。

1 狀態(tài)檢修

1.1 狀態(tài)檢修的概念

狀態(tài)檢修是根據(jù)設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況制定檢修策略，是有目的工作。因此要做好狀態(tài)檢修，就必須要先做好狀態(tài)監(jiān)測。狀態(tài)監(jiān)測的兩個(gè)主要功能分別是：1）及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的缺陷，避免突發(fā)事故，做到防患于未然；2）為設(shè)備的運(yùn)行管理方案及檢修策略的制定提供依據(jù)，節(jié)省人力、物力的支出。由此可見，狀態(tài)監(jiān)測是狀態(tài)檢修的必不可少的先決條件。

1.2 狀態(tài)監(jiān)測的方式

狀態(tài)監(jiān)測主要包括3個(gè)方面內(nèi)容：1）輸變電設(shè)備元件。包括壓力、溫度、濕度、電壓、電流、位移等各種傳感器、數(shù)據(jù)采集器、后臺軟件及主屏；2）與調(diào)度自動(dòng)化共用的通信通道）。譬如光纖、載波等，或者在網(wǎng)絡(luò)允許的情況下，使用當(dāng)前流行的ADSL線路加上集團(tuán)網(wǎng)路由器通過加密的方式，在變電站與調(diào)度中心之間可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)虛擬專網(wǎng)；3）省、市級專家分析系統(tǒng)平臺（GPMS生產(chǎn)管理系統(tǒng)）。通過整合各單位的實(shí)際管理方式，編寫合理的管理程序，在各單位之間實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)資源和設(shè)備狀態(tài)的共享，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程評價(jià)和建議。

2 電氣試驗(yàn)工作的現(xiàn)狀

目前的試驗(yàn)形式有出廠試驗(yàn)、交接性(大修)試驗(yàn)和預(yù)防性試驗(yàn)等幾種。其中預(yù)防性試驗(yàn)又包括破壞性試驗(yàn)（如直流耐壓、交流耐壓等）和非破壞性試驗(yàn)（如絕緣電阻、直流電阻、介質(zhì)損耗等）。非破壞性試驗(yàn)中，一般加在設(shè)備上的試驗(yàn)電壓不超過10kV，這比設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行電壓低很多。在運(yùn)行電壓下，該設(shè)備的局部缺陷可能使設(shè)備局部已經(jīng)存在擊穿現(xiàn)象，而在預(yù)防性試驗(yàn)中仍可順利過關(guān)。但這種局部缺陷在運(yùn)行電壓下的作用下不斷發(fā)展，可能導(dǎo)致在預(yù)防性試驗(yàn)周期內(nèi)發(fā)生重大事故。顯然，隨著電壓等級的升高，預(yù)防性試驗(yàn)雖然仍然可以用于反映設(shè)備的健康度，但對于某些局部缺陷的靈敏度已經(jīng)降低，實(shí)際意義已減弱。另一方面，破壞性試驗(yàn)會(huì)為設(shè)備增加新的絕緣隱患，由于耐壓試驗(yàn)的試驗(yàn)電壓一般數(shù)倍于設(shè)備的運(yùn)行電壓，且這種高壓對絕緣造成的損傷是有累積效應(yīng)的，不可逆轉(zhuǎn)的，將縮短電力設(shè)備的使用壽命?？梢?，定期檢修由于帶著很大的盲目性，不考慮設(shè)備實(shí)際狀態(tài)，不僅額外增加了大量的人力、物力、財(cái)力的支出，同時(shí)也增加了在進(jìn)行停送電過程中運(yùn)行人員誤操作幾率，繼電保護(hù)及開關(guān)誤動(dòng)作的幾率，提高了事故發(fā)生概率。

3 狀態(tài)檢修過渡工作可能面對的問題

1）標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)不能適應(yīng)狀態(tài)檢修的需要

隨著狀態(tài)檢修的不斷推廣，標(biāo)準(zhǔn)體系的框架基本已經(jīng)建立起來，各地參照執(zhí)行或者編制適合自己的標(biāo)準(zhǔn)。但由于準(zhǔn)備狀態(tài)檢修的時(shí)間仍顯倉促，導(dǎo)致很多與狀態(tài)檢修相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)還沒有完善。比如標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書(卡)，仍為定期檢修模式，還未與狀態(tài)檢修對應(yīng)起來； 技術(shù)監(jiān)督相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也仍然還是定期檢修模式的。

2）設(shè)備的基礎(chǔ)資料還未完善

由于早期管理等原因，設(shè)備臺帳、歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)保存極為不規(guī)范，給試驗(yàn)工作帶來許多不便。避雷器，電容器，電壓互感器，電流互感器這四類設(shè)備數(shù)量大且型號不一，普查起來難度較大。

3）人員要應(yīng)對新的規(guī)程與技術(shù)

由于定期檢修模式已執(zhí)行了多年，已被大家所熟悉和適應(yīng)。而全面開展?fàn)顟B(tài)檢修，還必須掌握新的狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程，重新進(jìn)行技術(shù)分工。

4）設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備一次性投入巨大而且耗時(shí)，需要逐步完善在電氣設(shè)備上安裝的狀態(tài)監(jiān)測裝置有以下幾種：

（1）電容器的介損及電容量監(jiān)測；

（2）絕緣子的電壓分布監(jiān)測；

（3）電容式套管的介損監(jiān)測；

（4）氧化鋅避雷器的阻性電流及全電流監(jiān)測；

（5）斷路器的泄漏電流及介損監(jiān)測；

（6）GIS設(shè)備的局放監(jiān)測；

（7）交聯(lián)電纜的支流疊加法監(jiān)測；

（8）變壓器的局放在線監(jiān)測。

4 對今后電氣試驗(yàn)工作的開展的幾點(diǎn)建議

4.1 完善基礎(chǔ)資料

利用GPMS（生產(chǎn)管理系統(tǒng)），各相關(guān)部門配合對輸變電設(shè)備臺帳進(jìn)一步梳理，更正錯(cuò)誤的參數(shù)，完善臺帳使之符合標(biāo)準(zhǔn)化要求，使每臺設(shè)備的歷史資料都能準(zhǔn)確、完整。這樣就可以提高試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和判斷的準(zhǔn)確度，為變電設(shè)備開展?fàn)顟B(tài)檢修打下良好的基礎(chǔ)。對設(shè)備的初始資料的核實(shí)是極為重要的，狀態(tài)檢修一方面是保證設(shè)備在初始狀態(tài)為健康的狀態(tài)，不允許投入運(yùn)行前有先天性不足； 另一方面，在設(shè)備投入運(yùn)行之前對設(shè)備應(yīng)有比較清晰的了解，如設(shè)備的銘牌數(shù)據(jù)、型式試驗(yàn)及特殊試驗(yàn)數(shù)據(jù)、出廠試驗(yàn)數(shù)據(jù)等。對評價(jià)過程中存在某些設(shè)備審核意見不夠準(zhǔn)確的情況，重新對設(shè)備進(jìn)行審核、評價(jià)。并根據(jù)最新的檢修策略和評價(jià)結(jié)果，重新修訂、完善設(shè)備的檢修計(jì)劃和綜合報(bào)告。

4.2 加強(qiáng)人員培訓(xùn)

實(shí)行狀態(tài)檢修，對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和判斷能力要求更高。而且還要求修試人員有高度的責(zé)任心和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。人員技術(shù)素質(zhì)的高低決定了狀態(tài)檢修開展的好壞。為做好狀態(tài)檢修工作，要加大對員工的技術(shù)培訓(xùn)力度，在電氣設(shè)備試驗(yàn)中全面引用國網(wǎng)公司《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)導(dǎo)則》和省公司《電氣設(shè)備交接與預(yù)防性試驗(yàn)導(dǎo)則》，使員工要能通過熟悉掌握歷次試驗(yàn)檢修情況并進(jìn)行綜合分析，根據(jù)設(shè)備運(yùn)行的可靠性和安全狀況對預(yù)防性試驗(yàn)和檢修的項(xiàng)目和周期進(jìn)行調(diào)整。開展家族性缺陷認(rèn)定工作，使?fàn)顟B(tài)檢修工作平穩(wěn)推進(jìn)。

4.3 逐步完成在線監(jiān)測裝置的安裝

隨著傳感技術(shù)、信號采集技術(shù)、數(shù)字分析技術(shù)、紅外線檢測技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和在電力設(shè)備應(yīng)用的日益廣泛，在線監(jiān)測裝置也得到了飛速的發(fā)展。從測試元件與被試設(shè)備的接觸方式來看，電氣設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)可以分為3個(gè)層次：

1）紅外監(jiān)測：目前，紅外線診斷技術(shù)在電力網(wǎng)中的運(yùn)用已日趨廣泛，該儀器由于其不接觸、不停運(yùn)、不取樣、不解體，不僅做到不停電、不改變系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的情況下監(jiān)測到設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下的真實(shí)狀態(tài)信息，保障了操作的安全，做到省時(shí)、省力、降低設(shè)備維修費(fèi)用，大大提高設(shè)備的運(yùn)行有效度；而且可以實(shí)現(xiàn)大面積快速掃描成像、狀態(tài)顯示快捷、靈敏、形象、直觀，監(jiān)測效率高，易于進(jìn)行計(jì)算機(jī)分析，有利于實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的狀態(tài)管理和向狀態(tài)檢修體制的過渡；

2）不定期帶電測試：它是在線監(jiān)測的初級形式，是在資金不足、無法對每個(gè)電氣設(shè)備安裝在線監(jiān)測裝置時(shí)的一種特殊檢測方法；

3）實(shí)時(shí)在線監(jiān)測：在線監(jiān)測技術(shù)對各方面要求更高、更強(qiáng)，它是狀態(tài)化試驗(yàn)的高級形式。

在目前狀態(tài)監(jiān)測手段尚未完善的情況下，可先著手開展帶電測試、紅外測溫儀和熱成像儀等外部診斷方法，并與預(yù)防性試驗(yàn)、運(yùn)行巡視、停電檢查等傳統(tǒng)手段相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)早期故障的及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

而在實(shí)施電網(wǎng)改造時(shí)，可以考慮先應(yīng)用一些成熟的在線監(jiān)測技術(shù)，比如變壓器油中的氣體、總烴、水分含量的監(jiān)測和超標(biāo)報(bào)警，氧化鋅避雷器的泄漏電流、阻性電流監(jiān)測和超標(biāo)報(bào)警；電壓互感器和電流互感器及套管的一次泄漏電流、等值電容、介損的監(jiān)測和超標(biāo)報(bào)警等，避免新技術(shù)不夠成熟，監(jiān)測設(shè)備受干擾嚴(yán)重等原因而產(chǎn)生誤差，為以后的狀態(tài)檢修工作帶來不利影響。以變壓器在線監(jiān)測系統(tǒng)為例，隨著在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前的色譜在線監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，長期的經(jīng)驗(yàn)表明，色譜在線監(jiān)測的關(guān)鍵技術(shù)與試驗(yàn)室色譜工作站的側(cè)重點(diǎn)有較大的差異，照搬試驗(yàn)室色譜裝置的早期產(chǎn)品是無法滿足在線監(jiān)測需求的。在線監(jiān)測的基本原則是：能夠?qū)崟r(shí)、自動(dòng)、穩(wěn)定地對變壓器油中溶解氣體進(jìn)行監(jiān)測，不能對變壓器的正常運(yùn)行造成安全隱患，同時(shí)要適應(yīng)環(huán)境的變化。因此，目前成熟的環(huán)境適用能力強(qiáng)的變壓器在線監(jiān)測產(chǎn)品的數(shù)據(jù)采集端一般都與電力設(shè)備安裝在一起，而電力設(shè)備安裝的自然條件和環(huán)境存在差異，在線監(jiān)測產(chǎn)品不但必須適應(yīng)高電壓、強(qiáng)電磁干擾的電氣環(huán)境，還必須適應(yīng)惡劣天氣、溫度濕度等自然環(huán)境條件，才能保證穩(wěn)定運(yùn)行和監(jiān)測結(jié)果的可靠。變壓器是輸變電系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一，關(guān)系到電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全，可靠性要求非常高。因此，變壓器在線監(jiān)測產(chǎn)品也必須具備非常高的可靠性，既要保證自身運(yùn)行的高可靠性，不受所處技術(shù)環(huán)境和自然環(huán)境的影響也要保證輸出結(jié)果的精確度，才能給出及時(shí)、準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)和科學(xué)的診斷建議。

4.4 推廣使用先進(jìn)的測量儀器和試驗(yàn)設(shè)備，改進(jìn)試驗(yàn)方法

近幾年來，許多測量儀器和試驗(yàn)設(shè)備逐步走向數(shù)字化、微機(jī)化、自動(dòng)化，提高了測量精度和工作效率。而且隨著電力技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)了很多新方法，既能準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，又能減少試驗(yàn)過程對設(shè)備絕緣的損傷程度，在今后的工作中應(yīng)優(yōu)先采用。比如點(diǎn)溫計(jì)，它是屬于紅外輻射測溫儀器，是非成像型的紅外溫度檢測與診斷設(shè)備。它只能測量設(shè)備表面上某點(diǎn)周圍確定面積的平均溫度。在不要求精確測量設(shè)備表面二維溫度分布的情況下，與其他紅外診斷儀器相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。

5 結(jié)論

狀態(tài)檢修作為一種新的維修策略，將會(huì)大大提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全經(jīng)濟(jì)性。但離真正意義的集中式微機(jī)在線監(jiān)視系統(tǒng)加功能齊全的專家診斷系統(tǒng)的狀態(tài)檢修還有一些距離。從規(guī)程上徹底用狀態(tài)檢修代替計(jì)劃檢修仍不太現(xiàn)實(shí)，目前只能積極積累設(shè)備運(yùn)行資料，利用帶電測試、預(yù)防性試驗(yàn)、運(yùn)行巡視、停電檢查等傳統(tǒng)手段，逐步淡化定期試驗(yàn)。加大電網(wǎng)改造力度，推廣新技術(shù)、新材料、新設(shè)備、新工藝，延長試驗(yàn)和檢修周期，更合理地實(shí)現(xiàn)從定期檢修到狀態(tài)化檢修的過渡。

[1]董自強(qiáng).點(diǎn)檢定修、故障診斷與狀態(tài)檢修的關(guān)系[J].中國電力，2003，36(10)：87-89.

[2]鄧宏貴.電力關(guān)鍵設(shè)備遠(yuǎn)FL監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的研究[J].電網(wǎng)技術(shù)，2003，5(1)：45-51.

[3]M John著.以可靠性為中心的維修[M].石磊，谷寧昌，譯.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

TM7

A

1674-6708（2011）48-0023-02