電氣設(shè)備狀態(tài)維修與故障診斷的探析

張沿輝

國(guó)網(wǎng)黑龍江省電力有限公司哈爾濱供電公司

前言：

如今提升電氣設(shè)備的穩(wěn)定性、降低生產(chǎn)成本，創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)利益和社會(huì)效率，如何采取合理的檢測(cè)策略和制訂有效的檢修計(jì)劃，采用科學(xué)的故障診斷技術(shù)，保障在不降低可靠性的前提下節(jié)省檢修費(fèi)用，成為電力設(shè)備檢測(cè)維護(hù)部門的重要課題。而狀態(tài)檢修是以安全、可靠性、環(huán)境、成本為基礎(chǔ)，通過(guò)設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，檢修決策，達(dá)到運(yùn)行安全可靠，檢修成本合理的一種檢修策略。

1.摸清設(shè)備狀態(tài)

一是了解設(shè)備的先天條件、進(jìn)口設(shè)備和國(guó)產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)狀況、使用環(huán)境；二是設(shè)備所處的外部自然環(huán)境不一樣，尤其是供電設(shè)備，大部分暴露在室外自然環(huán)境中，因溫度、濕度、污染、紫外線、日照等有較大差異，對(duì)設(shè)備的影響較大；三是設(shè)備在電力系統(tǒng)的位置不同，所承受系統(tǒng)運(yùn)行電壓、短路電流和熱穩(wěn)定時(shí)間等不同，特別是故障時(shí)系統(tǒng)短路容量差異較大。

2.靈活的維修制度才能夠?qū)ΠY下藥

隨著傳感技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電力設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法向著自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展，設(shè)備的定期檢修制度向著預(yù)警式檢修制度發(fā)展。由于電氣設(shè)備的初始狀況和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀況有很大差異，即現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀況好壞相差甚大，由于電氣設(shè)備的初始狀況和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀況有很大差異，即現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀況好壞相差甚大，而定期維修制度無(wú)視這些狀況的差異，而采用統(tǒng)一的、一刀切的定期維修方式，其最主要的表現(xiàn)在維修結(jié)果上，要么維修過(guò)剩，要么維修不足，工程的實(shí)際情況大多是出現(xiàn)維修過(guò)剩，經(jīng)常出現(xiàn)盲目維修的現(xiàn)象，這些反而增加了設(shè)備的故障隱患和故障率，從而造成維修成本浪費(fèi)較大，增大了設(shè)備運(yùn)行管理成本，而狀態(tài)維修完全替代定期維修的可能性。首先，電氣設(shè)備的大小、結(jié)構(gòu)、用材、功能各不相同，出現(xiàn)缺陷的原因和規(guī)律也不相同。另外在工作時(shí)所受的電、熱、機(jī)械、環(huán)境各不相同，呈現(xiàn)的損耗規(guī)律不會(huì)相同，根據(jù)不同設(shè)備的損耗規(guī)律來(lái)科學(xué)安排檢修時(shí)間。其次，各個(gè)設(shè)備在電力系統(tǒng)中的地位和影響不同，每個(gè)設(shè)備中部件對(duì)設(shè)備功能的影響也不相同。把握設(shè)備故障規(guī)律，有針對(duì)性的調(diào)整檢修計(jì)劃，預(yù)診斷出設(shè)備較精確的剩余壽命，合理使用設(shè)備避免浪費(fèi)，根據(jù)診斷信息來(lái)進(jìn)行維修。

3.電氣設(shè)備的狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)

在對(duì)設(shè)備故障的監(jiān)控維護(hù)中，充分利用電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)為設(shè)備的故障診斷和性能評(píng)估提供依據(jù)。目前在機(jī)器、發(fā)動(dòng)機(jī)和設(shè)備器材等設(shè)施上放置傳感器，用來(lái)記錄散發(fā)的熱量、振幅、承壓和發(fā)出的聲音等，從而找出設(shè)備的異常點(diǎn)，同時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行狀況，以及找出設(shè)備的易損易耗單元，統(tǒng)計(jì)單元平均壽命提前更換確保設(shè)備完好率，提早檢修保養(yǎng)防患于未然。

通過(guò)各種測(cè)量、檢測(cè)和分析方法，結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行的歷史和現(xiàn)狀，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，以便了解和掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況，并且對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行顯示和記錄，對(duì)異常情況進(jìn)行處理，并為設(shè)備的故障分析診斷、性能評(píng)估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括故障定位、故障性質(zhì)、故障程度的判斷對(duì)絕緣壽命的預(yù)測(cè)。變壓器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法主要有：局部放電、絕緣監(jiān)測(cè)、變壓器油氣色譜分析等。

3.1變壓器局部放電監(jiān)測(cè)

局部放電既是設(shè)備絕緣老化的先兆，也是造成絕緣老化并最終發(fā)生絕緣擊穿的一個(gè)重要原因。很多故障都可以從局部放電量和放電模式的變化中反映出來(lái)。變壓器局部放電過(guò)程中伴隨著電脈沖、電磁輻射、超聲波等現(xiàn)象，可能引起變壓器局部過(guò)熱及產(chǎn)生特征油氣。常用的聲學(xué)檢測(cè)法是將幾個(gè)高頻聲學(xué)傳感器附在變壓器箱的外部，這些傳感器對(duì)局部放電或電弧放電產(chǎn)生的暫態(tài)聲音信號(hào)非常敏感，能夠檢測(cè)出放電信號(hào)和放電部位。局部放電檢測(cè)的其它方法還有光學(xué)檢測(cè)、化學(xué)檢測(cè)、電氣測(cè)量等。

3.2變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)

變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)是保證變壓器可靠運(yùn)行的手段，變壓器絕緣的老化、失效是一個(gè)緩慢發(fā)展的潛伏性故障。變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)主要有外殼接地線電流監(jiān)測(cè)和高、低壓套管接地引下線電流監(jiān)測(cè)以及鐵心接地線電流監(jiān)測(cè)等。電容套管監(jiān)測(cè)是為了檢測(cè)套管的正常運(yùn)行電容電流、電容量的變化和介損的變化；外絕緣泄漏電流監(jiān)測(cè)是為了監(jiān)測(cè)變壓器套管外絕緣的積污程度，并通過(guò)縱向、橫向的比較進(jìn)行判斷；鐵心接地在線監(jiān)測(cè)裝置能及時(shí)監(jiān)視主變壓器鐵心接地的情況。

3.3變壓器油氣色譜分析

變壓器運(yùn)行時(shí)，變壓器油中的固體有機(jī)絕緣材料在運(yùn)行電壓的作用下，會(huì)因電、熱、局部電弧等多種因素作用逐漸變質(zhì)，裂解出包括 H2、CO、CH4、C2H2、C2H4、C2H6 等在內(nèi)的多種氣體。變壓器油氣色譜分析法主要是通過(guò)監(jiān)測(cè)和分析變壓器油中氣體的組分、濃度及產(chǎn)生速率，進(jìn)而判斷變壓器內(nèi)部是否存在過(guò)熱性故障（導(dǎo)電回路、鐵心多點(diǎn)接地引起過(guò)熱等）和放電性（局部放電和電弧放電等）故障等。由于這種方法具有實(shí)時(shí)性和連續(xù)性的特點(diǎn)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)被監(jiān)測(cè)設(shè)備存在的故障，被公認(rèn)為是檢測(cè)變壓器（包括本體、套管）缺陷最直接、準(zhǔn)確的方法。

結(jié)語(yǔ)：

電氣設(shè)備的維修制度和維修方法也要隨著形勢(shì)適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行調(diào)整，利用先進(jìn)科學(xué)的設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)維修和診斷技術(shù)，才能提升電氣設(shè)備的穩(wěn)定性、降低生產(chǎn)成本，創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)利益和社會(huì)價(jià)值。

[1]陳卓,劉念,薄麗雅;電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷[J];高電壓技術(shù);2005.04.114

[2]錢政,嚴(yán)璋,羅承沐;電力變壓器絕緣故障綜合診斷方法的研究[J];電網(wǎng)技術(shù);2002.02.78

[3]梁華蘭;;電氣設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷[J];伊犁師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008.04.45

[4]夏向陽(yáng),羅安,周柯;電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷綜合管理系統(tǒng)[J];長(zhǎng)沙電力學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003.03.23