試論變電檢修技術(shù)現(xiàn)狀及未來趨勢(shì)

【摘 要】經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)電力供應(yīng)的安全和可靠性提出了更高的要求，變電檢修技術(shù)在新形勢(shì)下顯得尤為重要。計(jì)算機(jī)和傳感技術(shù)的發(fā)展，使得電力系統(tǒng)的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)成為可能，可以對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)有效的運(yùn)行維護(hù)。本文結(jié)合實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)和理論研究，對(duì)當(dāng)前的變電檢修技術(shù)現(xiàn)狀和未來的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探討，以期推動(dòng)電力事業(yè)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】變電檢修；現(xiàn)狀；未來趨勢(shì)

1、變電站的主要電力設(shè)備

1.1變壓器。變壓器主要是利用電磁感應(yīng)的原理來進(jìn)行電流交換的裝置，是變電站主要的電力設(shè)備，其主要的功能包括電流的交換、電壓的交換、阻抗的交換以及隔離穩(wěn)壓等。按照工作方式的不同，電壓器可分為很多的類型，但其工作的原理都是一樣的。

1.2電流、電壓互感器。電流和電壓互感器的作用是將數(shù)值較大的一次電流和電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)值較小的二次電流，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)以及控制設(shè)備的目的。

1.3高壓開關(guān)設(shè)備。高壓開關(guān)設(shè)備主要包括有斷路器和隔離開關(guān)兩部分。斷路器有專門的滅弧裝置，可以實(shí)現(xiàn)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)承載、關(guān)合和開端額度的異常電流，是電力設(shè)備的重要的保護(hù)和控制裝置。隔離開關(guān)的作用是用來隔離電流、接通和斷開小電流電路和改變運(yùn)行方式，是高壓開關(guān)設(shè)備中使用最多的電器元件，在電路的檢修時(shí)起到良好的隔離效果，以保證檢修工作人員的安全。

2、變電檢修技術(shù)現(xiàn)狀

我國目前的變電檢修工作主要存在著檢修的計(jì)劃的針對(duì)性不強(qiáng)、檢修技術(shù)和成本記錄不完善、各個(gè)單位和地區(qū)之間的技術(shù)交流少，檢修技術(shù)不夠精細(xì)、檢修人員技術(shù)水平低下和傳統(tǒng)的定期檢修模式不能滿足電力事業(yè)新形勢(shì)的發(fā)展要求。

事故檢修模式是最為傳統(tǒng)的變電檢修模式，這種簡(jiǎn)單的檢修模式是指在電力系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行故障的時(shí)候被動(dòng)進(jìn)行的，檢修方式簡(jiǎn)單，及時(shí)性差，承擔(dān)成電網(wǎng)、設(shè)備等多方面的的因素，只有電網(wǎng)出現(xiàn)嚴(yán)重故障無法進(jìn)行繼續(xù)運(yùn)行時(shí)才會(huì)進(jìn)行，對(duì)電網(wǎng)造成的損失較大，檢修的效果較低。預(yù)防性檢修，是隨著電力設(shè)備越來越多，電網(wǎng)故障的原因越來越多也產(chǎn)生的檢修方式，是一種主動(dòng)的檢修方式。最早的預(yù)防性檢修是根據(jù)檢修技術(shù)進(jìn)行檢修工作，也被成為定期檢修，是我國當(dāng)前主要的變電設(shè)備檢修方式。定期檢修的理論起源于前蘇聯(lián)和和美國，原理是通過設(shè)置一個(gè)合理的、固定的檢修周期和內(nèi)容，以保證不會(huì)出現(xiàn)設(shè)備故障影響生產(chǎn)效率。定期檢修的間隔設(shè)置，需要根據(jù)長(zhǎng)期的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和檢修經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，具有一定的實(shí)踐性和科學(xué)性，對(duì)于保證變電設(shè)備處于一個(gè)較好的運(yùn)行狀態(tài)具有一定的意義。但定期檢修無法應(yīng)對(duì)突發(fā)或者偶然性的變電故障，而偶然性的故障在變電設(shè)備故障中占有很大的比例。我國當(dāng)前的變電檢修模式即為從前蘇聯(lián)引進(jìn)的定期檢修模式，定期檢修模式的優(yōu)點(diǎn)是按照固定的計(jì)劃進(jìn)行設(shè)備的檢修，對(duì)電力設(shè)備的過往狀況和運(yùn)行老化情況考慮不足，即其過于固定的模式導(dǎo)致對(duì)故障的針對(duì)性降低。如在初期，會(huì)出現(xiàn)維修過剩的現(xiàn)象，不但造成維修人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi)，還對(duì)正常運(yùn)行的變電設(shè)備造成影響；在運(yùn)行后期，變電設(shè)備由于老化等因素導(dǎo)致故障頻出，定期檢修模式顯然不能滿足維護(hù)需求。當(dāng)前，由于變電設(shè)備的中的新技術(shù)不斷運(yùn)用，變電設(shè)備的質(zhì)量可靠性有了很大的提高，傳統(tǒng)的檢修內(nèi)容和間隔對(duì)新的材料和技術(shù)不再適用，智能化、自動(dòng)化的發(fā)展使得變電設(shè)備需要定期維修的地方很少，定期檢修工作表現(xiàn)出與實(shí)際需求的不適應(yīng)。

3、變電設(shè)備檢修技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)

3.1變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檢查技術(shù)。變電設(shè)備的狀態(tài)檢測(cè)，主要是借助于現(xiàn)代化的監(jiān)測(cè)方法和工具，按照為達(dá)到對(duì)設(shè)備某一故障的監(jiān)測(cè)效果而建立的模型，對(duì)變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)的信息進(jìn)行收集和監(jiān)測(cè)，對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的處理和分析，對(duì)變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)做出評(píng)價(jià)。狀態(tài)監(jiān)測(cè)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)把握，對(duì)于可能出現(xiàn)的故障采取有效的預(yù)防維護(hù)措施。對(duì)已出現(xiàn)的故障進(jìn)行全面的檢查，確定故障出現(xiàn)的原因和給出處理的方案。當(dāng)前，變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的方法主要有模糊預(yù)測(cè)法、時(shí)間序列法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。時(shí)間序列預(yù)測(cè)法的使用較為普遍，對(duì)不同時(shí)刻的觀測(cè)值進(jìn)行反應(yīng)；人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法是將歷史數(shù)據(jù)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合。隨著電子技術(shù)、傳感器、光纖和計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)變電設(shè)備的運(yùn)用進(jìn)行系統(tǒng)的、實(shí)時(shí)的監(jiān)控使變電系統(tǒng)的維護(hù)水平大大提高。狀態(tài)的評(píng)估是根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)對(duì)變電設(shè)備的運(yùn)用狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)的過程，以判斷其是否需要維護(hù)和維護(hù)的技術(shù)。

狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)是當(dāng)今變電設(shè)備檢修技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)，產(chǎn)生在20實(shí)際70年代的西方國家，美國、日本、加拿大等國家在這方面技術(shù)起步較早，目前以可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電設(shè)備的實(shí)時(shí)在線監(jiān)控，有效的提高檢修工作的準(zhǔn)確性和效率。我國電力企業(yè)2000年在轉(zhuǎn)企改革后，即開始重視對(duì)狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在仍處于建設(shè)的初期，對(duì)概念、標(biāo)準(zhǔn)和可進(jìn)行檢測(cè)的設(shè)備都在不斷完善之中。紅外熱成像、測(cè)溫、測(cè)振、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、模糊邏輯技術(shù)等是我國狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展關(guān)鍵。

3.2智能電網(wǎng)技術(shù)。智能電網(wǎng)技術(shù)是我國當(dāng)前電網(wǎng)技術(shù)的主要技術(shù)和發(fā)展方向，智能電網(wǎng)技術(shù)包含電力系統(tǒng)從發(fā)電、輸配電和用電等各個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)于提高變電運(yùn)行環(huán)節(jié)的運(yùn)行安全和故障檢修水平，具有重要的意義。智能電網(wǎng)的自動(dòng)化傳感和控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)故障自愈的效果。智能電網(wǎng)利用信息和控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，在發(fā)現(xiàn)問題時(shí)快速的進(jìn)行判斷并作出保護(hù)動(dòng)作，如將發(fā)生故障的線路或者電氣元件隔離，及時(shí)的進(jìn)行恢復(fù)供電，保證不發(fā)生大面積的停電現(xiàn)象。此外，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)還可以根據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)用狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)，如將大電網(wǎng)按照風(fēng)險(xiǎn)隱患的等級(jí)劃分，對(duì)不同的等級(jí)采取不同的預(yù)防和控制的手段。

3.3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是指通過紅外感應(yīng)器、激光掃描儀、地理位置定位系統(tǒng)等感應(yīng)設(shè)備，將變電設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳遞和計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，對(duì)變電設(shè)備的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)智能化的識(shí)別、定位、監(jiān)測(cè)和管理的技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)由三個(gè)部分組成，即感應(yīng)層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感應(yīng)層借助各種感應(yīng)設(shè)備完成數(shù)據(jù)信息的收集；網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)信息的傳遞和分析處理；感應(yīng)層對(duì)處理的結(jié)果發(fā)出控制指令。變電設(shè)備的主要數(shù)據(jù)參數(shù)有電流電壓、溫度、聲音、震動(dòng)等物理因素和油氣成分分析的等化學(xué)因素。在不同的變電設(shè)備中的決定因素不同，如互感器等需要加強(qiáng)電流和電壓的監(jiān)測(cè)，對(duì)于含油的設(shè)備，對(duì)其油溫、油質(zhì)的檢查是關(guān)鍵。物聯(lián)網(wǎng)的工作，首先是通過感應(yīng)器將變電設(shè)備的實(shí)時(shí)信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)或者光信號(hào)，感應(yīng)器根據(jù)需要感應(yīng)的數(shù)據(jù)的不同分為光感應(yīng)器、震動(dòng)感應(yīng)器、溫度感應(yīng)器、聲音感應(yīng)器等很多種，我國目前在這一方面的技術(shù)較為薄弱。感應(yīng)器將數(shù)據(jù)傳遞給計(jì)算機(jī)處理中心，計(jì)算機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)分析出變電設(shè)備運(yùn)行的狀況、使用壽命、故障概率等信息，對(duì)以出現(xiàn)故障的設(shè)備，根據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)故障的位置、程度和維護(hù)技術(shù)等進(jìn)行分析。根據(jù)長(zhǎng)期的檢測(cè)數(shù)據(jù)，可以更為精確的對(duì)變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷和對(duì)可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行預(yù)測(cè)，應(yīng)更好的做到變電設(shè)備的維修，提高電網(wǎng)運(yùn)行可靠和安全性。

總結(jié)

變電檢修技術(shù)是保證變電設(shè)備安全可靠運(yùn)行的重要工作，在變電設(shè)備不斷發(fā)展的形勢(shì)下，運(yùn)行新技術(shù)，提高變電檢修技術(shù)水平和檢修方式，對(duì)于保障電網(wǎng)正常運(yùn)行，具有重要的意義。狀態(tài)檢測(cè)法和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等是當(dāng)前變電檢修技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，需要在這一方面加強(qiáng)研究和運(yùn)用力度，促進(jìn)變電檢修工作的發(fā)展。