油化驗專業(yè)狀態(tài)檢修的應用

李永勤，王愛民，周大東

(1.錦州供電公司，遼寧 錦州 121000;2.錦州環(huán)境工程技術公司，遼寧 錦州 121000)

1 預防性試驗與狀態(tài)檢修試驗對比

1.1 預防性試驗

預防性試驗是一種以時間為基礎的預防性檢修方式，也稱計劃檢修。這種檢修適用于已知設備老化規(guī)律的設備。

錦州供電公司在2009年以前的油務監(jiān)督都是采取預防性試驗方法，即主要是根據(jù)已經(jīng)制定的檢定周期提前安排下一個周期的檢修計劃，無論被檢定的設備運行狀況如何都要執(zhí)行計劃，嚴格安排試驗項目。這種試驗方法缺乏靈活，沒有檢修的科學性。在大量簡單試驗勞動里沒有包含理性的檢修依據(jù)，消耗大量體力勞動，收集到的信息沒有科學掌控和過濾，在一定程度上具有“盲目性”，使油務監(jiān)督單調(diào)和缺乏手段。

1.2 狀態(tài)檢修

狀態(tài)檢修［1］也稱預知性維修，是從預防性檢修發(fā)展而來的更高層次的檢修體系，是一種以設備狀態(tài)為基礎、以預測設備狀態(tài)發(fā)展趨勢為依據(jù)的檢修方式。根據(jù)對油質(zhì)SF6氣體的定期重點檢查、在線狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷提供的信息，通過分析處理，判斷油質(zhì)的健康和性能劣化狀況及發(fā)展趨勢，并在設備故障發(fā)生前及性能降低到極限前有計劃地處理和更換。

狀態(tài)檢修最突出的試驗手段為在線檢測。錦州供電公司油務監(jiān)督在線監(jiān)測手段包括在線色譜監(jiān)視、帶電取樣、帶電SF6氣體檢測等。

2 油務狀態(tài)檢修的管理要求

2.1 油品、氣體質(zhì)量可控

油務監(jiān)督的狀態(tài)檢修要依據(jù)設備及油質(zhì)的狀態(tài)開展相應的試驗工作，開展狀態(tài)檢修并不只是簡單地減少對油品、SF6氣體試驗工作量，而要加強相應的試驗狀態(tài)監(jiān)控工作，通過強調(diào)管理和技術分析的作用，嚴格控制，細化分析，做到對油品氣體質(zhì)量的可控、在控和能控。

2.2 試點先行、循序漸進、持續(xù)完善、保證安全

開展狀態(tài)檢修工作必須遵循試點先行、循序漸進、持續(xù)完善、保證安全的原則。錦州供電公司油化驗狀態(tài)檢修在執(zhí)行初期，按照上述原則先在變壓器和SF6開關這兩類設備上開展，在原有的預防性試驗數(shù)據(jù)的基礎上，科學合理地安排變壓器和SF6開關的狀態(tài)檢修，在大量數(shù)據(jù)的基礎上不斷總結(jié)經(jīng)驗，通過一定形式的檢查、驗收后逐步擴大再檢修范圍，2011年全面開展了狀態(tài)檢修，涉及到各類充油、充氣設備。做到了新舊體制之間的銜接。沒有因為檢修理念的改變而影響安全工作。

2.3 做好基礎準備工作

基礎準備工作是保證絕大部分設備要處于健康良好狀態(tài)，專業(yè)管理人員要有相當?shù)慕?jīng)驗，現(xiàn)場具備先進的測試和診斷手段。

a.多年來錦州供電公司在油化驗試驗方面積累了大量經(jīng)驗，試驗手段日臻成熟、完善，并且在許多方面進行了大膽的嘗試，為實施化驗專業(yè)狀態(tài)檢修奠定了技術基礎。

b.錦州供電公司的油化驗試驗診斷技術也在不斷提高，油中溶解氣體分析技術的實驗室和在線檢修都能滿足試驗要求，SF6分解產(chǎn)物、濕度的測試也已被應用，可正確診斷設備狀態(tài)。

c.數(shù)據(jù)的積累是分析設備及油品狀態(tài)的保證。錦州供電公司公司油化驗管理從硬件、軟件兩方面為開展狀態(tài)檢修提供了信息收集、狀態(tài)評價等技術支持。

3 油務監(jiān)督狀態(tài)檢修有關試驗項目的要求和周期

確定狀態(tài)檢修周期及試驗項目是開展狀態(tài)檢修的重點，必須依據(jù)多次數(shù)據(jù)分析和運行狀況制定。對于狀態(tài)良好、運行穩(wěn)定的設備可以適當延長試驗周期，而對于狀態(tài)不佳、存在缺陷的設備則應縮短試驗周期。這說明狀態(tài)檢修強調(diào)的是設備狀態(tài)，根據(jù)不同的狀態(tài)提出不同的試驗項目和周期，動態(tài)把握設備運行狀況，隨時了解、隨時控制。

3.1 例行試驗項目制定的意義

例行試驗的主要目的是要獲取必要的設備狀態(tài)量，得到必要的油品運行參數(shù)，如油耐壓、視覺檢查、水分、介質(zhì)損耗、酸值、色譜分析等。

3.1.1 油質(zhì)試驗在例行狀態(tài)檢修中的應用

在例行試驗中，耐壓、視覺檢查、水分、介質(zhì)損耗、酸值這些試驗項目都是從油品本身的質(zhì)量出發(fā)，收集的是油品質(zhì)量信息，通過這幾個試驗項目可以大致反映出油品目前的狀況。與其互補的試驗項目在例行試驗里沒有出現(xiàn)，如酸值、pH反應試驗、界面張力三項試驗［4］，盡管都能反映油品劣化程度，但只保留了一個酸值，由此看出狀態(tài)檢修不但抓住了問題的重點，還提高了勞動效率。

3.1.2 色譜分析試驗的意義

色譜分析試驗本質(zhì)上是固體絕緣測試的一種方法，不屬于油品試驗。它真正反映的是設備固體絕緣的運行狀況，反映的是設備問題，而不是油的問題。通過絕緣油這種液體介質(zhì)間接地反映問題，目前它是檢查設備狀況最有效的一種方法。當油中出現(xiàn)特征氣體就脫氣的處理方法是不正確的，因為這些氣體的產(chǎn)生不是油自發(fā)生成的，而是在電或熱的作用下引起油或固體絕緣的分解，所以盲目的脫氣不僅造成不必要的浪費，而且還掩蓋了故障特征，是十分危險的做法。

3.1.3 關于注意值和警示值［2］的使用注意事項

在狀態(tài)檢修執(zhí)行過程中經(jīng)常遇到色譜分析的“注意值”和油質(zhì)分析的“警示值”，要正確理解2個值的實質(zhì)意義，否則就會出現(xiàn)誤判斷事故。

注意值和警示值的提出是根據(jù)要“合理的安全”而不保證“絕對的安全”，在對設備監(jiān)視過程中不能單憑注意值來判斷，要結(jié)合產(chǎn)氣速率與動態(tài)觀察，診斷就比較可靠。實踐表明，設備內(nèi)部的潛伏性故障［3］往往是變化的，有時會加劇，有時會趨于穩(wěn)定，有時也會自行消失。所以要求要經(jīng)過一段時間的觀察和追蹤分析才能得出動態(tài)的情況，診斷意見就會可靠得多。在對設備監(jiān)視過程中要下結(jié)論還要考慮到技術上必要性和經(jīng)濟上合理性的統(tǒng)一。

若當試驗值超過注意值或接近注意值的趨勢明顯，對于正在運行的設備應加強跟蹤監(jiān)視，對于停電設備，如懷疑屬于嚴重缺陷，則不宜投入運行。

若當前試驗值超過警示值或接近警示值的趨勢明顯，對于運行設備應盡快安排停電試驗，對于停電設備，消除隱患前一般不應投入運行。

3.2 診斷性試驗的應用

診斷性試驗是在線監(jiān)測、例行試驗等發(fā)現(xiàn)設備狀態(tài)不良，或經(jīng)受不良工況，或受家族缺陷警示，或連續(xù)運行較長時間，為進一步評估設備狀態(tài)進行的試驗。

3.2.1 變壓器類診斷性試驗使用范圍

主變壓器的例行試驗已經(jīng)較為全面，其診斷性實驗只是輔助項目。界面張力試驗是酸值試驗的輔助，比酸值反映更靈敏，也能反映出材料與變壓器油相容性的好壞。

油流帶電度［5］對基層油務管理來講是個新的課題。變壓器油在變壓器中是循環(huán)的，強迫循環(huán)的油在油泵驅(qū)動下，其流速比油自然循環(huán)時要高很多，油流經(jīng)絕緣紙及絕緣紙板的表面時，因摩擦而產(chǎn)生靜電的現(xiàn)象，稱為油流帶電。變壓器油的油流帶電度測定在生產(chǎn)上具有重要意義，由于使用油泵，高壓大容量變壓器若帶電度高就會發(fā)生靜電放電造成事故，油流帶電是威脅大型變壓器安全運行的重要因素之一。

3.2.2 少油設備診斷性試驗項目

少油設備包括互感器、充油套管等，其例行試驗項目針對其結(jié)構(gòu)特點確定色譜分析試驗，主要是由于本身油量少，不宜大容量采油，頻繁補油不僅給試驗數(shù)據(jù)的縱向比較帶來誤差，而且還增大了不安全因素。只有在例行試驗數(shù)據(jù)達到警示值或注意值時，才轉(zhuǎn)換到診斷性試驗，增加了視覺檢查、擊穿電壓、水分、介質(zhì)損失角、酸值試驗［4］等。

3.2.3 SF6斷路器和GIS設備的診斷性試驗

SF6氣體作為絕緣氣體在電氣設備中的應用越來越廣泛，從斷路器擴大到各種除主變之外的設備中。而且從其使用開始到現(xiàn)在20多年時間里，每年因SF6氣體原因產(chǎn)生的故障幾率很低。實踐證明，SF6具有十分安全可靠的絕緣性能［4］。其檢測方法也很簡單，即使在診斷性試驗中也只是增加了SF6氣體成分分析這一項。SF6分解產(chǎn)物在分析原理上和油中溶解氣體含量是一樣的，定性、定量地分析各種有意義的分解產(chǎn)物的含量，根據(jù)不同成分的比例含量，判斷設備存在的潛伏性故障的類型和趨勢。

3.3 關于油化驗狀態(tài)檢修的試驗周期

與預防性試驗周期相比較，狀態(tài)檢修的周期有所延長，在原有的基礎上延長1～2年。試驗周期的延長不是一味地減少勞動強度，而是在科學統(tǒng)計判斷，在大量數(shù)據(jù)的基礎上做出的科學結(jié)論。

3.3.1 220kV、66 kV主變的試驗周期

2種檢修方法的對比下，220kV主變的試驗周期沒有大的變化，色譜月監(jiān)視仍在執(zhí)行，對重要充油設備的監(jiān)視工作不能松懈。在滿足實驗室檢測的同時還要加強現(xiàn)場在線測試，確保重大設備安全穩(wěn)定運行，及時發(fā)現(xiàn)、解決問題。

66 kV主變的色譜監(jiān)視周期延長到半年一次，其余的化學試驗項目在例行試驗里沒有變化，擊穿電壓、介質(zhì)損耗、水分作為基礎分析檢測一直發(fā)揮著重要的作用。

3.3.2 少油設備的試驗周期

互感器是少油設備的一種，在開關場內(nèi)大量被使用。近幾年由于一些原因，使得互感器出現(xiàn)了很多類型的家族性缺陷，有的單一氫氣超標，有的甲烷超標，有的出現(xiàn)痕量乙炔，雖然增長的趨勢不明顯［6］，但是對于少油設備來說，空間、體積都很有限，大量的氣體會給安全帶來很大的隱患。

互感器和充油套管是作為少油設備出現(xiàn)的，對其試驗周期就有別于主變設備，不能頻繁采樣，所以對少油設備適當延長了試驗周期，盡量減少補油、取油的次數(shù)，增大安全系數(shù)。

3.3.3 SF6設備的試驗周期

SF6斷路器和GIS設備從二十幾年的運行狀況來判斷，其安全性很高，故障率非常低，所以在狀態(tài)檢修其周期延長。

4 關于化驗專業(yè)狀態(tài)檢修的看法建議

錦州供電公司執(zhí)行狀態(tài)檢修3年多來本著邊學邊總結(jié)的原則，不斷摸索狀態(tài)檢修的內(nèi)涵和實質(zhì)，與以往的試驗原則相比較，得出以下幾點建議。

4.1 化驗專業(yè)狀態(tài)檢修看法

正確理解狀態(tài)檢修實質(zhì)對于提高試驗、判斷水平有重要意義。因此，對狀態(tài)檢修的培訓工作高度重視，精心安排了幾次狀態(tài)檢修培訓，對相關單位的專業(yè)人員進行了培訓，從思想上對試驗方式有了改變，從思想上重視狀態(tài)檢修。

正確收集有效的信息，對每個數(shù)據(jù)進行正確甄別，對每臺設備的油質(zhì)使用情況進行判斷，得出正確結(jié)論，分別記錄，并且做出動態(tài)分析。

對于家族性缺陷設備要結(jié)合診斷性試驗，加強各種試驗手段進行監(jiān)視，不能只依靠例行試驗。運行時間長、負荷較高的變電設備也要加強監(jiān)視，及時進行評價。

4.2 關于化驗專業(yè)狀態(tài)檢修的建議

狀態(tài)檢修強調(diào)的是“狀態(tài)”，結(jié)合例行試驗采集有效信息，已適合的周期判斷階段性設備運行狀況，并且能結(jié)合其他專業(yè)的檢修，正確判斷在下一個周期到來之前本專業(yè)的數(shù)據(jù)趨勢。

加強對充油、充氣的在線測試水平和判斷水平，對220kV主變和運行時間超過20年以及負荷接近滿的設備配備在線檢測設備，隨時發(fā)現(xiàn)問題。

試驗周期的延長不能盲目，要根據(jù)近幾個試驗周期的數(shù)據(jù)判斷趨勢，至少在下幾個周期內(nèi)數(shù)據(jù)平穩(wěn)，而且設備的負荷不能有大的波動才能試行。

5 結(jié)論

通過3年多的不斷實踐，對充油、SF6氣體的不同種類電氣設備進行了狀態(tài)檢修試驗，積累了大量的數(shù)據(jù)信息，對運行設備的健康狀況及發(fā)展趨勢都有了明確判斷。在科學數(shù)據(jù)基礎上，注意總結(jié)經(jīng)驗，提高了對設備健康狀況的判斷能力。

狀態(tài)檢修管理模式能很好地適應當前的試驗現(xiàn)狀，能及時有效地提供充油、充氣設備的正確信息，為下個試驗周期的制訂提供了科學依據(jù)，降低了對設備進行盲目檢修試驗的幾率，減少大量不必要的人力、物力，從而提高了設備安全、人身安全系數(shù)。

［1］DL/T 393—2010，輸變電設備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程 ［S］.

［2］孫堅明，孟玉嬋，劉永洛.電力用油分析及油務管理［M］.北京:中國電力出版社，2008.

［3］孟玉嬋.變壓器用礦物絕緣油維護管理標準的現(xiàn)狀與修訂［J］.電力設備，2005，6(5):44－47.

［4］溫念珠.電力用油實用技術［M］.北京:中國水利水電出版社.1998.

［5］姚志松，姚 磊.變壓器油的選擇、使用和處理［M］.北京:機械工業(yè)出版社，2007.

［6］董其國.電力變壓器故障與診斷［M］.北京:中國電力出版社，2000.