淺談狀態(tài)檢修在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

冉啟傳　舒文華

摘要：狀態(tài)檢修是指根據(jù)電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)針對性進(jìn)行的預(yù)防性作業(yè)，通過狀態(tài)檢修手段確定最低、最為合理的檢修費(fèi)用，使設(shè)備在其規(guī)定使用期限內(nèi)保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。當(dāng)前我國電力系統(tǒng)的狀態(tài)檢修還是處于較落后的階段。文章結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，對狀態(tài)檢修的基本內(nèi)容、主要的技術(shù)支持以及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：狀態(tài)檢修；電力系統(tǒng)；技術(shù)支持；電力設(shè)備；電力系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM407 文章編號(hào)：1009-2374（2015）03-0053-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0218

隨著電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，并根據(jù)南方電網(wǎng)公司的要求，目前，云南電網(wǎng)正大力推行電力設(shè)備狀態(tài)檢修應(yīng)用工作。電力設(shè)備檢修維護(hù)從定期檢修向狀態(tài)檢修轉(zhuǎn)變，改變了以往由于定期檢修模式造成的維修過?；蚓S修不足的情況，管控了不必要的停電，大大減少了人力、財(cái)力的浪費(fèi)。

1 狀態(tài)檢修的基本內(nèi)容

狀態(tài)檢修以安全、可靠、成本為前提，通過對設(shè)備狀態(tài)予以評價(jià)，保證運(yùn)行可靠、檢修成本合理的一種新型檢修策略。它主要是以現(xiàn)今的狀態(tài)監(jiān)測提供的信息作為參考依據(jù)，根據(jù)電力設(shè)備出現(xiàn)的健康問題來針對性地安排檢修計(jì)劃，進(jìn)行不定期的檢修。與傳統(tǒng)的定期檢修相比，狀態(tài)檢修可有效地避免出現(xiàn)設(shè)備失修或過修的問題，保證設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。

（1）以歷史檢修數(shù)據(jù)與當(dāng)前設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對模型各參數(shù)予以確定。通常來說都是使用非齊次泊松隨機(jī)模型，此模型可以實(shí)現(xiàn)對費(fèi)用的綜合使用，對設(shè)備最佳檢修時(shí)間予以確定；（2）對設(shè)備的狀態(tài)予以觀察、記錄。對設(shè)備狀態(tài)觀察的內(nèi)容應(yīng)該包括以下內(nèi)容：設(shè)備參數(shù)，設(shè)備歷史運(yùn)行與檢修狀況，預(yù)防性試驗(yàn)的數(shù)據(jù)結(jié)果，設(shè)備在線監(jiān)測的特征以及當(dāng)前設(shè)備運(yùn)行參數(shù)等；（3）對在線監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果予以分析、預(yù)測，對設(shè)備是否發(fā)生故障予以診斷；（4）對預(yù)測設(shè)備的故障個(gè)數(shù)、發(fā)生故障可能的損失等數(shù)據(jù)予以帶入至模型中進(jìn)行計(jì)算，如若最優(yōu)設(shè)備檢修的停止時(shí)間是0，則不檢修，如若在0以上，則直接檢修；（5）根據(jù)最優(yōu)設(shè)備檢修停止時(shí)間的大小，來確定對設(shè)備最佳的檢修時(shí)間。

2 狀態(tài)檢修在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 變壓器

對變壓器的狀態(tài)監(jiān)測項(xiàng)目主要包括以下內(nèi)容：有載開關(guān)的觸頭磨損、機(jī)械與電氣回路的完整性測量、分析局部方面與油中氣體測量等。通常較為普遍使用的監(jiān)測方法包括以下三種：

2.1.1 局部放電。在局部放電檢測方法中，常用到的包括光學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)以及電氣測量等，如若發(fā)生過量的局部放電，不僅預(yù)示著設(shè)備絕緣系統(tǒng)的趨于老化，而且也是導(dǎo)致絕緣老化的一個(gè)關(guān)鍵因素。

2.1.2 頻率響應(yīng)分析。對于變壓器繞組是否出現(xiàn)了變形，該方法的應(yīng)用是一種有效的方法，由于繞組機(jī)械在位移過程中會(huì)發(fā)生相對較小的電容與電感改變，而頻率響應(yīng)法則正是以這種較小的變化起到監(jiān)測變壓器繞組是否變形的目的。

2.1.3 氣體分析法。針對于設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)故障的不同，相應(yīng)也會(huì)產(chǎn)生各不相同的氣體，通過對其油中氣體的含量、成分比較，就可以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的絕緣診斷。

2.2 斷路器

一般斷路器發(fā)生的故障包括以下方面：斷路器異常聲響、著火或爆炸、斷路器誤動(dòng)或是拒動(dòng)、斷路器分合閘中間態(tài)等。而由于直流電壓過低或者是過高，二次接線錯(cuò)誤，合閘接觸器線圈極性接反或者是低電壓不合格等諸多因素，都可能會(huì)導(dǎo)致斷路器的拒動(dòng)。另外，由于銷子脫落、操動(dòng)機(jī)構(gòu)或者是大軸竄動(dòng)等因素出現(xiàn)的故障，同樣會(huì)導(dǎo)致斷路器拒動(dòng)，由此，機(jī)械故障占據(jù)了絕大部分，而其他的絕緣、滅弧故障占據(jù)比例并不大，發(fā)熱故障則更小。正是如此，在檢修中機(jī)構(gòu)故障也成為了相對重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

2.3 隔離開關(guān)

2.3.1 隔離開關(guān)接觸不良。由于未能予以適當(dāng)?shù)陌惭b調(diào)試或者受到制造工藝不精良等因素的影響，導(dǎo)致隔離開關(guān)合閘不到位，無法實(shí)現(xiàn)觸頭壁與接線座的有效接觸，這就會(huì)直接致使接線座產(chǎn)生過熱的問題。在刀閘大修的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣的問題，對接線座與觸頭壁起連接作用的緊固螺母松動(dòng)，出現(xiàn)這種問題的原因較多，可能是由于制造質(zhì)量不高或者是由于在安裝的過程中未能嚴(yán)格予以檢查等。而接線座與引線設(shè)備線夾基礎(chǔ)不良的問題則大部分都是由于安裝工藝粗糙導(dǎo)致的。

2.3.2 隔離開關(guān)載流接觸面過熱。由于隔離開關(guān)自身的設(shè)計(jì)特點(diǎn)有一些局限性存在，很多隔離開關(guān)的載流接觸面面積較小，另外活動(dòng)性接觸環(huán)節(jié)過多，最易發(fā)生接觸不良的問題。隔離開關(guān)載流接觸面過熱的問題已成為較常見的問題，其過熱部分主要集中于接線座與觸頭間。

2.4 GIS

GIS的可靠性極高，為檢修與維護(hù)提供了極大的方便，在不拆卸設(shè)備的基礎(chǔ)上可以通過簡單方法將其內(nèi)部狀態(tài)診斷出來，表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

2.4.1 斷路器機(jī)械特性。對斷路器機(jī)械是否出現(xiàn)的異常情況予以監(jiān)視，可以通過對在線監(jiān)測開關(guān)合、分閘線圈電流波形以及正常電流波形的比較獲得。

2.4.2 SF6斷路器電壽命的監(jiān)測。對開斷電流加權(quán)值予以監(jiān)測，并對觸頭每一次開斷電流值與時(shí)間、斷路器主電流波形予以測量，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后，計(jì)算開斷電流加權(quán)值，就可以實(shí)現(xiàn)對斷路器電壽命的監(jiān)測。

3 深入推進(jìn)狀態(tài)檢修的措施

3.1 完善組織制度建設(shè)

結(jié)合云南電網(wǎng)電力系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況，進(jìn)一步改進(jìn)、完善狀態(tài)檢修工作體系，并在對未來電力系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行規(guī)劃后推行狀態(tài)檢修工作；當(dāng)前，云南電網(wǎng)品控技術(shù)中心的成立也標(biāo)志著其正在向精益化管理進(jìn)發(fā)，并逐漸完善設(shè)備全生命周期管理。另外，推動(dòng)云南電網(wǎng)狀態(tài)檢修工作還應(yīng)該從技術(shù)規(guī)范、管理制度方面予以支持，提高執(zhí)行力，充分發(fā)揮狀態(tài)檢修在云南電網(wǎng)電力系統(tǒng)中的作用。

3.2 完善在線監(jiān)測技術(shù)手段

輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)對輸變電設(shè)備狀態(tài)運(yùn)行檢修管理、提高其運(yùn)行水平的重要技術(shù)支持手段，也是云南電網(wǎng)強(qiáng)化智能電網(wǎng)、實(shí)現(xiàn)集約化生產(chǎn)管理的重要支撐系統(tǒng)。輸變電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)已成為云南電網(wǎng)最為重要的工作之一，為規(guī)范接入云南電網(wǎng)的各類輸變電設(shè)備監(jiān)測提供基本數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備狀態(tài)的有效管控。

3.3 推動(dòng)二次設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的發(fā)展

在以往長時(shí)間中，電氣二次設(shè)備使用的都是以定期檢驗(yàn)為主、結(jié)合補(bǔ)充檢驗(yàn)的預(yù)防性檢修模式；當(dāng)前國家電網(wǎng)也并未出臺(tái)與電氣二次設(shè)備狀態(tài)檢修相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，但是進(jìn)行對電氣二次設(shè)備的狀態(tài)檢修是電力系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用的必然趨勢。因此，需在國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)相關(guān)文件要求的基礎(chǔ)上，結(jié)合云南電網(wǎng)的實(shí)際情況，定制一套規(guī)范、合理、科學(xué)且可行性強(qiáng)的電氣二次設(shè)備狀態(tài)檢修體系，落實(shí)電氣二次設(shè)備的狀態(tài)檢修工作，進(jìn)一步保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.4 加強(qiáng)員工的培訓(xùn)力度

如何確定設(shè)備是否檢修或應(yīng)在何時(shí)檢修，諸如此類問題的解決都要依賴于設(shè)備管理人員的專業(yè)水平及業(yè)務(wù)操作能力，依賴于設(shè)備狀態(tài)信息的暢通性以及有效的狀態(tài)檢修實(shí)施細(xì)則。隨著狀態(tài)檢修技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用愈來愈重要，也對各層級(jí)工作者提出了更為嚴(yán)格的要求，這也需要我們必須重視對工作人員的教育培訓(xùn)工作，提高工作人員的綜合素質(zhì)，將狀態(tài)檢修工作落到實(shí)處，發(fā)揮狀態(tài)檢修技術(shù)的應(yīng)有優(yōu)勢。

4 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，大力推行狀態(tài)檢修，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修的普遍應(yīng)用，對設(shè)備的健康狀態(tài)予以綜合評判，根據(jù)評估結(jié)果執(zhí)行針對性的檢修計(jì)劃，是節(jié)約檢修費(fèi)用、提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率的重要手段。

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作者簡介：冉啟傳（1986-），男（土家族），貴州銅仁人，云南西雙版納供電局助理工程師，研究方向：電力系統(tǒng)高壓試驗(yàn)。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）