變電設(shè)備狀態(tài)檢修策略分析

【摘要】文章結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)在簡(jiǎn)要分析變電設(shè)備狀態(tài)檢修準(zhǔn)備工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合變電運(yùn)行實(shí)際，提出變電設(shè)備狀態(tài)檢修綜合技術(shù)方案，具有一定的參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】變電設(shè)備；狀態(tài)檢修

傳統(tǒng)變電檢修主要采用的是定期檢修與事后檢修相結(jié)合的方式，該模式在長(zhǎng)期的變電檢修實(shí)踐中，證明了具有較高的科學(xué)性和有效性，但隨著電力需求、電能質(zhì)量要求的提高，以及電力系統(tǒng)信息化、集成化的發(fā)展，傳統(tǒng)變電設(shè)備檢修方式暴露了諸多的缺陷，如檢修存在盲目性、檢修影響供電可靠性等，這就需要尋找一種更為先進(jìn)的變電設(shè)備檢修方式來(lái)適應(yīng)目前電力系統(tǒng)發(fā)展需要，也就為變電設(shè)備狀態(tài)檢修的推廣、應(yīng)用及發(fā)展提供了機(jī)遇。變電設(shè)備狀態(tài)檢修是在設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)備狀態(tài)診斷結(jié)果實(shí)施主動(dòng)檢修的變電設(shè)備檢修方式。這種檢修方式的實(shí)施是基于設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行的，因此，對(duì)保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有重要的作用。近年來(lái)，我國(guó)狀態(tài)檢修工作中取得長(zhǎng)足的進(jìn)步，但從總體狀態(tài)檢修現(xiàn)狀來(lái)看，無(wú)論是管理，還是技術(shù)方面都還處于摸索、發(fā)展階段，較國(guó)外先進(jìn)國(guó)家還存在許多不足，因此，有必要對(duì)變電設(shè)備狀態(tài)檢修策略進(jìn)行研究。

1.變電設(shè)備狀態(tài)檢修的準(zhǔn)備工作

變電設(shè)備是一個(gè)系統(tǒng)性的整體，由各個(gè)組成部分構(gòu)成，其狀態(tài)受諸多因素的影響，這就要求變電設(shè)備狀態(tài)檢修需要充足的準(zhǔn)備工作，主要包括以下幾個(gè)方面。

（1）設(shè)備信息的統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)設(shè)備狀態(tài)的了解是狀態(tài)檢修的關(guān)鍵，除了設(shè)備投運(yùn)后事故發(fā)生的普遍規(guī)律，設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)的缺陷數(shù)量、頻率和性質(zhì)，設(shè)備啟用停用操作的次數(shù)，過負(fù)荷運(yùn)行等影響檢修時(shí)間及檢修部位判斷的關(guān)鍵檢修因素外。還要在日常工作中詳細(xì)記錄設(shè)備檔案、運(yùn)行資料等與設(shè)備健康狀態(tài)有關(guān)的原始數(shù)據(jù)，為正確檢修策略的制定和實(shí)施提供保障。

（2）監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的確定及狀態(tài)參數(shù)的選擇。目前變電設(shè)備已經(jīng)配備了掌握設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析軟件，但還需要正確的選取監(jiān)測(cè)項(xiàng)目及狀態(tài)參數(shù)。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目一般選擇重要部件的重要參數(shù)、影響檢修周期的主要因素、其他不穩(wěn)定因素等。狀態(tài)參數(shù)的選擇以能滿足狀態(tài)診斷為原則，需要反復(fù)修正。

（3）作業(yè)指導(dǎo)書的編制。實(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修時(shí)，必須編制相應(yīng)的作業(yè)指導(dǎo)書，以保證狀態(tài)檢修正常有序地進(jìn)行。作業(yè)指導(dǎo)書內(nèi)容主要包括監(jiān)測(cè)手段和儀器、被檢測(cè)設(shè)備和監(jiān)測(cè)位置、被測(cè)參數(shù)、監(jiān)測(cè)路徑等。

2.變電設(shè)備狀態(tài)檢修的技術(shù)方案

變電設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)方案主要是對(duì)一些共性的設(shè)備質(zhì)量問題發(fā)布相應(yīng)的預(yù)防性措施，以防止類似事故的重復(fù)發(fā)生?；蛘呤菍?duì)作為個(gè)體的具體設(shè)備進(jìn)行分析，通過橫向?qū)Ρ群涂v向?qū)Ρ?，?lái)評(píng)估某個(gè)具體設(shè)備的健康狀態(tài)，從而采取針對(duì)性的檢修技術(shù)措施，筆者基于此提出以下設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)方案。

2.1 變電設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

為了及時(shí)掌握設(shè)備檢修、運(yùn)行方面的實(shí)時(shí)信息，必須對(duì)各類變電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，特別是變壓器設(shè)備更是變電設(shè)備的重中之重，變壓器色譜分析是監(jiān)測(cè)變壓器運(yùn)行狀況的有效手段，對(duì)大型變壓器可以采用變壓器色譜在線監(jiān)測(cè)或便攜式色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。凡實(shí)驗(yàn)室定期色譜分析出現(xiàn)異常的變壓器，應(yīng)及時(shí)安裝色譜在線監(jiān)測(cè)裝置，若出現(xiàn)故障報(bào)警，應(yīng)及時(shí)采取處理措施。在500kV和220kV樞紐變電站，以及其它運(yùn)行不穩(wěn)定的變電站，應(yīng)安裝變壓器色譜在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并配套使用容性設(shè)備絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等高新技術(shù)裝備，及時(shí)掌握變電設(shè)備運(yùn)行狀況。

2.2 變電設(shè)備有效評(píng)估

按照相關(guān)電氣設(shè)備狀態(tài)評(píng)估要求，對(duì)不同電壓等級(jí)變電設(shè)備、不同類型電氣設(shè)備進(jìn)行分類。然后根據(jù)運(yùn)行和檢修信息，以及變電設(shè)備評(píng)級(jí)結(jié)果和可靠性分析結(jié)果為依據(jù)，對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估和壽命評(píng)估，建立電氣設(shè)備狀態(tài)評(píng)估和壽命評(píng)估技術(shù)分析系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)，以便根據(jù)設(shè)備評(píng)估結(jié)果，確立變電設(shè)備優(yōu)化檢修技術(shù)體系和制定檢修計(jì)劃。以變壓器狀態(tài)評(píng)估為例，從運(yùn)行、檢驗(yàn)、試驗(yàn)、在線等多個(gè)角度出發(fā)，設(shè)有正常、異常和危險(xiǎn)三種評(píng)估結(jié)果，根據(jù)各種狀態(tài)的評(píng)估結(jié)果綜合生成最后的評(píng)估結(jié)果，從而確定有針對(duì)性的變壓器檢修時(shí)間和檢修工作內(nèi)容。

2.3 變電設(shè)備預(yù)防檢修

在對(duì)變電設(shè)備的運(yùn)行、各種信息綜合分析以后，對(duì)現(xiàn)有的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和帶電測(cè)試結(jié)果進(jìn)行綜合比較，針對(duì)不同類型的設(shè)備、不同的運(yùn)行狀況、不同運(yùn)行年限的設(shè)備，制定出不同的檢修技術(shù)措施。下面筆者結(jié)合變電設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀況，以主變壓器、高壓開關(guān)、10kV母線及開關(guān)柜為例，確定檢修總體技術(shù)方法，可直接應(yīng)用變電設(shè)備狀態(tài)檢修實(shí)踐。

2.3.1 主變壓器設(shè)備狀態(tài)檢修

由于主變壓器檢修構(gòu)件較多、本體復(fù)雜、易受環(huán)境影響，因此，一般對(duì)主變壓器進(jìn)行的是“狀態(tài)大修”，而不是“狀態(tài)檢修”。檢修技術(shù)方法主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：

（1）狀態(tài)大修的前提在于判斷變壓器的狀態(tài)，可通過預(yù)防性試驗(yàn)數(shù)據(jù)、變壓器運(yùn)行情況等狀態(tài)量的分析來(lái)對(duì)變壓器的狀態(tài)進(jìn)行判斷。如線圈絕緣電阻、吸收比、極化指數(shù)、鐵芯接地情況等。

（2）根據(jù)狀態(tài)判斷結(jié)果，采取針對(duì)性的檢修工作，如若判斷變壓器內(nèi)部受潮絕緣下降，危及變壓器安全運(yùn)行，應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行干燥處理；若三相線圈直流電阻嚴(yán)重不平衡，在排解套管接頭接觸不良的情況下，應(yīng)對(duì)變壓器吊罩檢修，查出缺陷部位并進(jìn)行相應(yīng)的處理；若絕緣油中溶解故障特征氣體色譜分析異常，應(yīng)進(jìn)行跟蹤分析，以判斷變壓器是否存在危及安全運(yùn)行的內(nèi)部缺陷，是否需要進(jìn)行大修等。

2.3.2 高壓開關(guān)設(shè)備狀態(tài)檢修

開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)檢修參照相關(guān)規(guī)范及經(jīng)驗(yàn)即可，在此只對(duì)以下重點(diǎn)問題進(jìn)行說明。

（1）在《狀態(tài)檢修規(guī)定》中列出了，110kV及以上六氟化硫開關(guān)的累計(jì)開斷電流達(dá)4000kA以上，滿容量開斷次數(shù)達(dá)19次以上，但根據(jù)筆者經(jīng)驗(yàn)，某些開關(guān)設(shè)備已運(yùn)行了20年，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到上述數(shù)值，因此，《狀態(tài)檢修規(guī)定》實(shí)際意義不大，可將六氟化硫氣體泄漏量，六氟化硫氣體濕度，導(dǎo)電回路直流電阻和操作機(jī)構(gòu)性能作為狀態(tài)檢修的重要判據(jù)。

（2）規(guī)定指出10kV真空開關(guān)的滿容量開斷次數(shù)達(dá)20次以上，開斷負(fù)荷電流次數(shù)達(dá)5000次以上。這一判據(jù)與六氟化硫開關(guān)一樣，在實(shí)際操作中的意義不大。真空滅弧室的耐壓水平、真空度、導(dǎo)電回路直流電阻和操作機(jī)構(gòu)性能應(yīng)該是狀態(tài)檢修的重要判據(jù)。

（3）油開關(guān)與六氟化硫、真空開關(guān)不同，其累積開斷電流和等效開斷次數(shù)是狀態(tài)檢修的重要判據(jù)。

（4）在狀態(tài)監(jiān)測(cè)方面，六氟化硫開關(guān)的氣體泄漏、氣體濕度、直流電阻等狀態(tài)，以及真空開關(guān)滅弧室狀態(tài)是較容易監(jiān)測(cè)的。而操作系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)目前仍沒有可靠的技術(shù)手段，只能通過分析其運(yùn)行情況、運(yùn)行年限等來(lái)粗略判斷其狀態(tài)，然后判定是否進(jìn)行檢修。

（5）在檢修方式方面，操作系統(tǒng)、油開關(guān)本體在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢修，真空滅弧室不作檢修，采取更換的方式。開關(guān)遇有停電機(jī)會(huì)時(shí)，應(yīng)對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行檢查、維護(hù)，必要時(shí)進(jìn)行動(dòng)作特性的測(cè)試。

2.3.3 10kV母線及開關(guān)柜狀態(tài)檢修

國(guó)外應(yīng)用開關(guān)柜微型局部放電檢測(cè)儀器以及PDM03現(xiàn)場(chǎng)局部放電檢測(cè)儀器的實(shí)踐證明，該套系統(tǒng)可以有效的發(fā)現(xiàn)多種開關(guān)柜內(nèi)部的放電故障，如電纜接頭放電、開關(guān)柜內(nèi)CT放電等，特別是能夠發(fā)現(xiàn)多種通過肉眼巡視難以發(fā)現(xiàn)的早期缺陷故障，因此，可以通過該檢測(cè)系統(tǒng)的引進(jìn)，逐步實(shí)現(xiàn)開關(guān)柜絕緣監(jiān)督方式向帶電測(cè)試轉(zhuǎn)變。

目前開關(guān)柜的直流電阻、耐壓試驗(yàn)周期為6年，完全可以同開關(guān)的檢修結(jié)合起來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)，因?yàn)殚_關(guān)柜約70%以上的事故是機(jī)械因素引起，因此加強(qiáng)檢修是必須的，結(jié)合檢修機(jī)會(huì)進(jìn)行試驗(yàn)，加上開關(guān)柜帶電局部放電檢測(cè)技術(shù)的開展可以達(dá)到不停電進(jìn)行監(jiān)督的目的。

3.結(jié)語(yǔ)

變電設(shè)備狀態(tài)檢修是一個(gè)系統(tǒng)性的過程，不只要從技術(shù)方面加以落實(shí)，還需制度的規(guī)范和人員的努力等方面，進(jìn)行綜合性的故障判斷和檢修方案制定，在具體實(shí)施過程中，還應(yīng)以保證設(shè)備安全運(yùn)行為首要原則，真正發(fā)揮變電設(shè)備狀態(tài)檢修的實(shí)際效用。

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