淺談變電設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)及應(yīng)用

引言：本文介紹了變電設(shè)備實施狀態(tài)檢修的原則，闡述了變電設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)，探討了變電設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的應(yīng)用。

隨著電力網(wǎng)規(guī)模的擴大，變電站作為電能輸送及分配的樞紐，其設(shè)備故障對系統(tǒng)安全運行的影響越來越大，定期檢修已不能滿足供電企業(yè)生產(chǎn)目標、國家電網(wǎng)的要求和社會發(fā)展的需要。對變電設(shè)備進行狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷，改傳統(tǒng)的計劃周期性檢修為狀態(tài)檢修，則可大大降低電力企業(yè)的生產(chǎn)成本。

一、變電設(shè)備實施狀態(tài)檢修的原則

變電設(shè)備的狀態(tài)檢修應(yīng)從實際出發(fā)，按照“該修的修，修必修好”的原則，并且結(jié)合變電站的具體情況進行具體分析，合理選取。在新建或改建項目中可以率先引入狀態(tài)檢修，把監(jiān)測和診斷設(shè)備的安裝事先融入規(guī)劃設(shè)計之中，待取得成功的經(jīng)驗后，再逐步推廣到下屬的變電站。至于那些故障率較低或非重要地區(qū)的變電站，為了預(yù)防事故發(fā)生而全部采用價格高昂的監(jiān)測診斷系統(tǒng)，有時從經(jīng)濟上考慮是不合算的，我們可針對發(fā)生故障率較高的關(guān)鍵部件進行監(jiān)測，安裝實用且功能簡單的監(jiān)測診斷設(shè)備。然后在探索設(shè)備使用壽命過程中，用科學(xué)的方法先逐漸延長變電站設(shè)備定期檢修的間隔，待變電站資金寬裕時，再試著對變電站設(shè)備采用狀態(tài)檢修。然而，對于那些數(shù)目多且重要性較低的部件和設(shè)備則壞了就更換，并不值得都進行狀態(tài)檢修。

二、變電設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)

2.1變電設(shè)備的狀態(tài)預(yù)測技術(shù)。變電設(shè)備的狀態(tài)預(yù)測是對變電設(shè)備狀態(tài)特征向量的一種預(yù)報，可以根據(jù)設(shè)備運行情況和實際需要來設(shè)定設(shè)備的報警閥值，從而對設(shè)備運行情況實施即時監(jiān)測，并預(yù)測一段時間內(nèi)設(shè)備運行狀態(tài)的趨勢走向。變電設(shè)備的狀態(tài)預(yù)測模型較多，有基于灰色系統(tǒng)理論的狀態(tài)預(yù)測、基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)預(yù)測等。基于灰色系統(tǒng)理論的狀態(tài)預(yù)測僅用于短期預(yù)測、機械磨損較理想，因而對斷路器等設(shè)備更為重要。相對于灰色系統(tǒng)理論的狀態(tài)預(yù)測，基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)預(yù)測具有良好的擬合精度，泛化能力和適用性強等優(yōu)點，能很好的處理和挖掘信息數(shù)據(jù)，有效跟蹤環(huán)境的變化，且具有很強的容錯能力，在變電設(shè)備的狀態(tài)預(yù)測中有很好的使用價值。

2.2"變電設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)。變電設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測主要有在線監(jiān)測、離線監(jiān)測以及定期試驗檢測三個方面。在線監(jiān)測就是通過變電企業(yè)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)、分散控制系統(tǒng)等，通過監(jiān)測設(shè)備在線顯示各變電設(shè)備的使用情況和狀態(tài)參數(shù)，以達到對設(shè)備的時時監(jiān)控，隨時了解設(shè)備的運行狀態(tài);離線監(jiān)測是對變電設(shè)備定期不定期的通過振動監(jiān)測儀、油成分分析儀、超聲波檢測儀等監(jiān)測設(shè)備對變電設(shè)備運行參數(shù)進行提取;定期試驗檢測是指在變電設(shè)備定期停電情況下，按照一定的標準和工藝對設(shè)備進行常規(guī)性例行試驗、檢查，檢測設(shè)備的使用情況，了解設(shè)備的變化。

2.3變電設(shè)備的故障診斷技術(shù)。在變電設(shè)備的狀態(tài)故障診斷時，常見的診斷技術(shù)有兩種：一種是比較法，另一種是綜合法。①比較法是通過一些診斷技術(shù)，如振動診斷、噪音診斷、射線診斷、污染診斷等，將所得出的數(shù)據(jù)或結(jié)果與設(shè)備歷年或者次年的結(jié)果進行比較，如果沒有顯著差異，則說明設(shè)備不存在缺陷;將測試結(jié)果與同一類型設(shè)備進行比較，在相同運行和環(huán)境條件下，結(jié)果如果存在差異，則說明設(shè)備存在問題。比較法對設(shè)備的診斷較為基本，結(jié)果具有模糊性。②綜合法診斷是一項系統(tǒng)診斷方法，診斷前需要做大量的數(shù)據(jù)收集工作，包括在線監(jiān)測系統(tǒng)提供的大量數(shù)據(jù)，如變壓器的絕緣情況、變壓器油色譜情況、變壓器運行的溫度、負荷情況，開關(guān)類設(shè)備檢測結(jié)果，對設(shè)備的離線采集數(shù)據(jù)，并歸納總結(jié)設(shè)備運行信息。將這些收集整理的數(shù)據(jù)與基于知識的專家系統(tǒng)知識庫進行匹配，從而得出診斷結(jié)果。

三、變電設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的應(yīng)用

3.1"GIS設(shè)備監(jiān)測中的應(yīng)用。①局部放電監(jiān)測。對局部放電的監(jiān)測方法有很多種，如：監(jiān)測分解氣體的化學(xué)法、機械法、光電法、脈沖電流法和超高頻法UHF等。②斷路器機械特性的監(jiān)測。通過在線監(jiān)測開關(guān)合、分閘線圈電流波形與正常電流波形比較，可監(jiān)視斷路器機械異常情況。③SF6斷路器電壽命的監(jiān)測。開斷電流加權(quán)值監(jiān)測，測量斷路器的主電流波形、觸頭每次開斷電流值和時間，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理計算開斷電流加權(quán)值，可間接監(jiān)測斷路器的電壽命。④氣體的監(jiān)測。SF6氣體的監(jiān)測集中在氣體壓力、泄漏、濕度、色譜分析等方面，由于SF6在局部放電和火花作用下會產(chǎn)生分解物，所以通過比較SF6的離子遷移率頻譜與純SF6氣體的參考頻譜變化就能檢查SF6的特性。

3.2"隔離開關(guān)故障監(jiān)測中的應(yīng)用。①"隔離開關(guān)接觸不良。觸指彈簧銹斷或觸指夾件銹蝕嚴重使觸指松離觸指座。由于制造工藝不良或安裝調(diào)試不當(dāng)使隔離開關(guān)合閘不到位，造成接線座與觸頭臂接觸不良從而導(dǎo)致接線座過熱。進行刀閘大修時常發(fā)現(xiàn)接線座與觸指（觸頭）臂連接的緊固螺母松動現(xiàn)象，這種情形一般是由于制造質(zhì)量不良加上現(xiàn)場安裝時沒能檢查出來，接線座與引線設(shè)備線夾接觸不良，多數(shù)是由于安裝工藝不良造成的。②"隔離開關(guān)載流回路過熱。由于隔離開關(guān)本身的特點和設(shè)計的局限，不少載流接觸面的面積裕度較小，加上活動性接觸環(huán)節(jié)多，容易發(fā)生接觸不良現(xiàn)象。因此隔離開關(guān)載流接觸面過熱成為比較普遍的問題，隔離開關(guān)過熱部位主要集中在觸頭和接線座。

3.3"斷路器故障監(jiān)測中的應(yīng)用。斷路器常見的故障有：斷路器拒動、斷路器誤動、斷路器出現(xiàn)異常聲響和嚴重過熱、斷路器分合閘中間態(tài)、斷路器著火和斷路器爆炸等。直流電壓過低、過高，合閘保險及合閘回路元件接觸不良或斷線，合閘接觸器線圈極性接反或低電壓不合格，合閘線圈層間短路，二次接線錯誤，操作不當(dāng)，遠動回路故障及蓄電池容量不足等因素，都能造成斷路器拒動。另外，開關(guān)本體和合閘接觸器卡滯，大軸竄動或銷子脫落和操動機構(gòu)等出現(xiàn)故障亦能造成斷路器拒動。通常把機構(gòu)故障包括操動機構(gòu)控制回路故障放在監(jiān)測最重要的地位。

3.4"變壓器狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用。①頻率響應(yīng)分析法。該方法是用于檢測變壓器繞組有無變形的有效方法，繞組機械位移會產(chǎn)生細微的電感和電容的改變，而頻響法正是通過細微的變化來達到監(jiān)測變壓器繞組狀態(tài)的目的。②油中氣體分析法。由于設(shè)備內(nèi)部不同的故障會產(chǎn)生不同的氣體，通過分析油中氣體的成分、含量和相對百分比，就可以達到設(shè)備絕緣診斷的目的。③局部放電法。常用的局部放電檢測方法有聲學(xué)檢測、光學(xué)檢測、化學(xué)檢測、電氣測量等，過量的局部放電，既是設(shè)備絕緣系統(tǒng)老化的征兆，也是造成絕緣老化的重要機理。

結(jié)束語

變電站的狀態(tài)檢修，涉及到狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、設(shè)備壽命管理和預(yù)測、信息管理與決策等技術(shù)，隨著計算機技術(shù)、遙感技術(shù)在狀態(tài)檢修中的大量運用，設(shè)備的狀態(tài)檢修將越來越多，降低變電站檢修的人力、物力以及財力投入。因此，變電設(shè)備的狀態(tài)檢修有效提高設(shè)備的檢修質(zhì)量和效率，為保障系統(tǒng)安全、建設(shè)堅強電網(wǎng)提供重要保證。

參考文獻

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[2]"洪桂峰.淺析變電所二次設(shè)備狀態(tài)檢修[J].黑龍江技術(shù)信息，2006.

（作者單位：國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司呼倫貝爾供電公司）

作者簡介

賽艷，女，達斡爾族，大專學(xué)歷，1984年出生，助理工程師，現(xiàn)從事變電運維工作。