淺談狀態(tài)檢修在變電站二次設(shè)備檢修工作中的應(yīng)用

張淑芳 張俊

摘 要：為降低變電站二次設(shè)備的故障率，必須做好檢修工作。狀態(tài)檢修既可及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并予以處理，又能夠提前對(duì)故障進(jìn)行預(yù)測(cè)，作用日益突出。首先闡述了狀態(tài)檢修方式的優(yōu)點(diǎn)，然后對(duì)其實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：狀態(tài)檢修；二次設(shè)備；狀態(tài)預(yù)測(cè)

中圖分類號(hào)：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

變電站主要由變壓器和開(kāi)關(guān)組成，擔(dān)負(fù)著改變電壓的重任，在電力系統(tǒng)中起著關(guān)鍵性作用。隨著高壓線路的增加，變電站的安全性受到高度重視，二次設(shè)備數(shù)量不斷增多。如繼電保護(hù)裝置、絕緣監(jiān)察裝置、高頻阻波器、測(cè)量表計(jì)等，可對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控保護(hù)，實(shí)現(xiàn)安全變電。受諸多因素影響，二次設(shè)備在運(yùn)行中難免出現(xiàn)故障，必須準(zhǔn)確找出故障原因，并及時(shí)采取解決措施。更為重要的是，應(yīng)提前預(yù)測(cè)故障，在其還未發(fā)生時(shí)就清除，所以要實(shí)行狀態(tài)檢修。

1 變電站二次設(shè)備狀態(tài)檢修方式及其優(yōu)點(diǎn)

1.1 檢修的必要性

變壓器、母線、開(kāi)關(guān)、互感器等是支撐變電站運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)備，又叫一次設(shè)備。彼此間緊密聯(lián)系，某方面出現(xiàn)故障，必將影響到整個(gè)變電系統(tǒng)。為保證一次設(shè)備始終處于正常運(yùn)行狀態(tài)，需安裝監(jiān)控裝置、自動(dòng)保護(hù)裝置等二次設(shè)備加以保護(hù)?？梢?jiàn)，二次設(shè)備在保護(hù)一次設(shè)備安全、維護(hù)電網(wǎng)穩(wěn)定方面起著基礎(chǔ)性作用。若二次設(shè)備出現(xiàn)故障，可能會(huì)因不安全而威脅到人們的生命安全，所以必須做好檢查維修工作。

1.2 檢修方式對(duì)比

以往多采用定期檢修的方式，即每隔一段時(shí)間對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期檢查或更新，具有盲目性。一方面若出現(xiàn)問(wèn)題不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，延誤修復(fù)時(shí)機(jī)，對(duì)系統(tǒng)不利；另一方面將不需要更換的設(shè)備換掉，造成資源浪費(fèi)，必將增加設(shè)備費(fèi)用。這種方式難以滿足當(dāng)前對(duì)二次設(shè)備提出的檢修要求。

而狀態(tài)檢修則是根據(jù)設(shè)備工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)其運(yùn)行是否健康做出診斷。一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并加以處理，從而減少不必要的損失。該方式的核心包括狀態(tài)監(jiān)測(cè)、評(píng)估和預(yù)測(cè)三部分，與定期檢修相比，是一種比較主動(dòng)的檢修方式。它具有針對(duì)性，可減少工作量，節(jié)約設(shè)備成本；具有預(yù)知性，可對(duì)潛在的故障進(jìn)行分析預(yù)估，并做好預(yù)防工作，而且可有效解決突發(fā)事故；此外，狀態(tài)檢修還能減少停電發(fā)生率，提高供電的穩(wěn)定性。

2 狀態(tài)檢修在變電站二次設(shè)備檢修工作中的應(yīng)用

狀態(tài)檢修是先進(jìn)行監(jiān)測(cè)，再做出診斷，然后提出決策的一個(gè)過(guò)程。狀態(tài)監(jiān)測(cè)作為基礎(chǔ)階段，是診斷的主要依據(jù)，檢修決策則是根據(jù)監(jiān)測(cè)和診斷的結(jié)果制定相應(yīng)的檢修計(jì)劃。

2.1 狀態(tài)監(jiān)測(cè)對(duì)象

包括：①直流控制回路和信號(hào)系統(tǒng)，主要有操作回路、直流電源和信號(hào)回路等；②交流測(cè)量系統(tǒng)，主要有電壓/電流互感器的二次回路及測(cè)量元件等；③邏輯判斷系統(tǒng)，主要有軟件邏輯和硬件邏輯判斷回路；④屏蔽接地系統(tǒng)和通信系統(tǒng)。須注意的是，監(jiān)測(cè)一次設(shè)備時(shí)往往是針對(duì)單一的元件，而二次設(shè)備監(jiān)測(cè)的對(duì)象多是系統(tǒng)或單元。

2.2 狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法

變電站二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與微機(jī)保護(hù)、故障自動(dòng)診斷技術(shù)密不可分，目前多數(shù)變電站都實(shí)現(xiàn)了綜合自動(dòng)化，為狀態(tài)監(jiān)測(cè)提供了有利條件。就保護(hù)裝置而言，自身帶有自診斷功能，能夠?qū)﹄娫?、存?chǔ)器、A/D轉(zhuǎn)換、CPU等各類插件進(jìn)行檢測(cè)診斷。常用的故障測(cè)試方法包括校驗(yàn)法、比較法、特征字法、編碼法等，利用加載診斷程序可對(duì)保護(hù)裝置內(nèi)的各項(xiàng)部件展開(kāi)自動(dòng)測(cè)試。

二次回路接點(diǎn)較多，而且分布分散，包括繼電器、連接設(shè)備的電纜等。要想在線監(jiān)測(cè)回路接線是否正確、繼電器接觸點(diǎn)是否正常等有一定的難度。所以在對(duì)常規(guī)保護(hù)實(shí)施狀態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備管理，全面收集各項(xiàng)設(shè)備的驗(yàn)收管理、離線檢修資料管理以及檢修歷史記錄等信息資料。同時(shí)還應(yīng)積極引進(jìn)二次保險(xiǎn)熔斷報(bào)警、TA斷線監(jiān)測(cè)等現(xiàn)代化測(cè)量手段。并將這兩方面相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

2.3 狀態(tài)預(yù)測(cè)方法

狀態(tài)檢修的目的在于盡量避免故障發(fā)生，所以要提前對(duì)潛在的危險(xiǎn)進(jìn)行分析預(yù)測(cè)。而狀態(tài)預(yù)測(cè)技術(shù)就是結(jié)合監(jiān)測(cè)狀況對(duì)設(shè)備狀態(tài)做出評(píng)估及故障診斷的過(guò)程。目前常用的預(yù)測(cè)方法可分為以下幾種：

①回歸分析法。需收集設(shè)備歷史資料，然后結(jié)合此次監(jiān)測(cè)信息，構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)分析模型，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)設(shè)備未來(lái)狀態(tài)的預(yù)測(cè)；

②人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法。屬于人工智能方法的一種，可實(shí)現(xiàn)對(duì)非線性系統(tǒng)的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。該方法需要根據(jù)歷史數(shù)據(jù)開(kāi)展智能化學(xué)習(xí)訓(xùn)練，得出學(xué)習(xí)結(jié)果，以本次狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息作為輸入，那么通過(guò)學(xué)習(xí)訓(xùn)練完畢的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)便可以輸出設(shè)備的狀態(tài)，達(dá)到預(yù)測(cè)目的。

③時(shí)間序列法。該方法應(yīng)用較多，能夠反映各個(gè)時(shí)刻觀測(cè)值的相關(guān)性，并根據(jù)狀態(tài)變化的“慣性”，能夠如實(shí)反映觀測(cè)值的變化趨勢(shì)。

④模糊預(yù)測(cè)法。主要是利用了模糊邏輯對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行處理，最終出現(xiàn)了規(guī)則庫(kù)，接著使用一個(gè)線性逼近非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)后展開(kāi)預(yù)測(cè)。

2.4 狀態(tài)檢修策略

在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)元件的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢查后，會(huì)將最終結(jié)果通過(guò)通信通道傳至省市級(jí)專家分析系統(tǒng)平臺(tái)。專家分析系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷，了解二次設(shè)備所處狀態(tài)。如果有檢修的必要，就確定檢修策略。首先評(píng)估設(shè)備狀態(tài)，主要是評(píng)估設(shè)備故障預(yù)期發(fā)生期間以及故障發(fā)生后對(duì)系統(tǒng)的影響，確定設(shè)備檢修的優(yōu)先級(jí)；其次根據(jù)評(píng)估結(jié)果統(tǒng)籌檢修任務(wù)，確定停電檢修時(shí)間和范圍；最后安排檢修人員有針對(duì)性地完成檢修任務(wù)。

狀態(tài)檢修主要是為了能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)處故障位置并通過(guò)科學(xué)地分析得到具體的解決措施，以便能夠?yàn)闄z修提供技術(shù)支持。隨著科技進(jìn)步和經(jīng)驗(yàn)的積累，還要在維修過(guò)程中根據(jù)實(shí)際情況對(duì)檢修技術(shù)加以改進(jìn)，提高狀態(tài)檢修效率。

結(jié)語(yǔ)

為降低故障發(fā)生率，保證變電站能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)行，必須安裝二次設(shè)備加以監(jiān)控保護(hù)。而變電系統(tǒng)復(fù)雜，二次設(shè)備眾多，在運(yùn)行保護(hù)中難免出現(xiàn)故障，這就要求必須及時(shí)對(duì)二次設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)維護(hù)。狀態(tài)檢修方式具有針對(duì)性和預(yù)知性，可有效解決故障問(wèn)題，值得推廣應(yīng)用。

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