變電運(yùn)行檢修中的狀態(tài)檢修技術(shù)研究

莫紹津

廣西南寧市供電局 530031

摘要：狀態(tài)檢修不僅有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除變電運(yùn)行中系統(tǒng)故障隱患，提高供電可靠性，而且也有利于減少電力系統(tǒng)停電檢修的盲目性和損害性，降低供電成本。本文以狀態(tài)檢修技術(shù)的相關(guān)理論為依托，研究了該技術(shù)在變電運(yùn)行檢修中對(duì)變壓器、高壓開(kāi)關(guān)、GIS組合器、電力電纜該等設(shè)備的作用，旨在為推進(jìn)變電的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供參考。

關(guān)鍵詞：變電運(yùn)行；檢修工作；狀態(tài)檢修

前言

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，帶動(dòng)了用電需求的大幅增加。同時(shí)對(duì)供電可靠性的要求也越來(lái)越高，這就給變電運(yùn)行設(shè)備維護(hù)與管理造成了空前的壓力。如何加強(qiáng)設(shè)備管理、提高運(yùn)行效率和降低巡視與維護(hù)成本，如何有效降低設(shè)備缺陷率、故障和跳閘次數(shù)，從而達(dá)到最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)效益，成為供電企業(yè)運(yùn)行人員越來(lái)越關(guān)注的問(wèn)題。在這一背景下，加強(qiáng)對(duì)狀態(tài)檢修技術(shù)的研究和分析就具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1.狀態(tài)檢修技術(shù)的作用

狀態(tài)檢修是根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢修，是有目的的工作，因此狀態(tài)檢修的前提是必須要作好狀態(tài)檢測(cè)。狀態(tài)檢測(cè)有兩個(gè)主要功能：一是及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，做到防患于未然；二是為主設(shè)備的運(yùn)行管理提供方便，為檢修提供依據(jù)，減少人力、物力的浪費(fèi)。由此可見(jiàn)，狀態(tài)檢測(cè)是狀態(tài)檢修的必要手段。它能實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)、分析變電站主要設(shè)備（如變壓器、母線、避雷器、隔離開(kāi)關(guān)和斷路器、互感器等）的狀態(tài)，對(duì)設(shè)備的健康狀況和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析、故障診斷和運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，及時(shí)反映絕緣的劣化程度，為設(shè)備維護(hù)檢修和控制決策提供依據(jù)，以便采取預(yù)防措施，避免停電事故發(fā)生，從而優(yōu)化資產(chǎn)使用和節(jié)約人力成本。同時(shí)，狀態(tài)監(jiān)測(cè)也是國(guó)內(nèi)外都在努力推廣實(shí)行的狀態(tài)檢修中的關(guān)鍵支持技術(shù)。另外，狀態(tài)檢修需要重視信息收集，收集的信息包括設(shè)備制造、投運(yùn)、運(yùn)行、維護(hù)、檢修、試驗(yàn)等全過(guò)程信息。通過(guò)對(duì)投運(yùn)前基礎(chǔ)信息、運(yùn)行信息、試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)、歷次檢修報(bào)告和記錄、同類(lèi)型設(shè)備的參考信息等特征參量進(jìn)行收集、匯總，為設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)奠定基礎(chǔ)。

2.變電運(yùn)行檢修中的狀態(tài)檢修技術(shù)

2.1變壓器的狀態(tài)檢修技術(shù)

變壓器狀態(tài)檢修策略既包括年度檢修計(jì)劃的制定，也包括缺陷處理、試驗(yàn)、不停電的維修和檢查等。檢修策略應(yīng)根據(jù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)的結(jié)果動(dòng)態(tài)調(diào)整。

年度檢修計(jì)劃每年至少修訂一次。根據(jù)最近一次設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果，考慮設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估因素，并參考廠家的要求確定下一次停電檢修時(shí)間和檢修類(lèi)別。在安排檢修計(jì)劃時(shí)，應(yīng)協(xié)調(diào)相關(guān)設(shè)備檢修周期，盡量統(tǒng)一安排，避免重復(fù)停電[1]。

對(duì)于設(shè)備缺陷，應(yīng)根據(jù)缺陷性質(zhì)，按照缺陷管理有關(guān)規(guī)定處理。同一設(shè)備存在多種缺陷，也應(yīng)盡量安排在一次檢修中處理，必要時(shí)，可調(diào)整檢修類(lèi)別。C類(lèi)檢修正常周期宜與試驗(yàn)周期一致。不停電維護(hù)和試驗(yàn)根據(jù)實(shí)際情況安排。根據(jù)設(shè)備評(píng)價(jià)結(jié)果，制定相應(yīng)的檢修策略，油浸式變壓器檢修策略見(jiàn)表1。

表1 變壓器檢修策略

設(shè)備狀態(tài) 推薦策略

正常狀態(tài) 注意狀態(tài) 異常狀態(tài) 嚴(yán)重狀態(tài)

檢修策略 執(zhí)行C類(lèi)檢修，在C類(lèi)檢修之前，可以根據(jù)實(shí)際需要適當(dāng)安排D類(lèi)檢修 應(yīng)執(zhí)行c類(lèi)檢修 確定檢修類(lèi)型，盡快安排檢修。實(shí)施停電檢修前應(yīng)加強(qiáng)D類(lèi)檢修 確定檢修類(lèi)型，盡快安排檢修。實(shí)施停電檢修前應(yīng)加強(qiáng)D類(lèi)檢修

檢修周期 正常周期或延長(zhǎng)一年 不大于正常周期 適時(shí)安排 盡快安排

2.2高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的狀態(tài)檢修

對(duì)斷路器的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法較多，并且隨著科技的發(fā)展和研究的深入，狀態(tài)監(jiān)測(cè)的方法會(huì)更多，手段會(huì)更先進(jìn)、更科學(xué)、精確度會(huì)更高，效果也會(huì)更好。目前，主要有以下幾種。

（1）常規(guī)的預(yù)防性試驗(yàn)

變電設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)是常規(guī)性試驗(yàn)，是目前用作掌握設(shè)備狀態(tài)的主要方法。開(kāi)展?fàn)顟B(tài)檢修，必須從加強(qiáng)常規(guī)性試驗(yàn)開(kāi)始。當(dāng)然，“加強(qiáng)”并不單純指增加頻度，而是要從以下幾個(gè)方面入手：確定較合理的測(cè)試周期；確定被試重點(diǎn)設(shè)備；確定重點(diǎn)測(cè)試項(xiàng)目；要努力提高設(shè)備測(cè)試數(shù)據(jù)的可信度。

（2）帶電測(cè)試

帶電測(cè)試與常規(guī)的預(yù)防性試驗(yàn)不同的是被測(cè)試的設(shè)備不需要停電即可進(jìn)行測(cè)試。與在線監(jiān)測(cè)不同的是在線監(jiān)測(cè)是隨時(shí)隨地地進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，帶電監(jiān)測(cè)則是根據(jù)需要或按預(yù)定周期進(jìn)行測(cè)試。

帶電測(cè)試技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是方便、靈活、針對(duì)性強(qiáng)，但進(jìn)行帶電測(cè)試工作的安全性和測(cè)試的精度還有待于進(jìn)一步的研究。目前，比較廣泛開(kāi)展的項(xiàng)目有紅外線成像技術(shù)、氧化鋅避雷器阻性電流測(cè)試、GIS內(nèi)部放電監(jiān)測(cè)等技術(shù)?？梢灶A(yù)料，隨著科技的進(jìn)步，設(shè)備故障的內(nèi)部機(jī)理的被揭示，新原理、新測(cè)試儀表和新工具的問(wèn)世，帶電測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛[2]。

（3）在線監(jiān)測(cè)

在線監(jiān)測(cè)裝置能使設(shè)備經(jīng)常處于正常工作參數(shù)（電壓、氣壓、溫度等）的監(jiān)視之中，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)量的實(shí)時(shí)變化及變化趨勢(shì)，易于捕捉到突變的信息量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問(wèn)題。在線監(jiān)測(cè)裝置反映設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)，使對(duì)設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)一目了然。在線監(jiān)測(cè)比常規(guī)的停電試驗(yàn)更有效、更及時(shí)地發(fā)現(xiàn)設(shè)備早期缺陷，更好地了解設(shè)備已有的或潛在的問(wèn)題，它比帶電監(jiān)測(cè)更及時(shí)、更直觀，因此，它是設(shè)備實(shí)行狀態(tài)檢修的重要基礎(chǔ)之一。

2.3 GIS組合電器的狀態(tài)檢修

若存在缺陷（氣泡等）或局部電場(chǎng)增強(qiáng)處，運(yùn)行中這些部位可能擊穿，但導(dǎo)體間絕緣并未發(fā)生貫穿性擊穿，稱(chēng)為局部放電。局部放電將導(dǎo)致絕緣劣化。此外，其他造成絕緣劣化的因素如機(jī)械損傷等也將引發(fā)局部放電。所以局部放電是絕緣故障的重要前期征兆。因而局部放電在線監(jiān)測(cè)受到越來(lái)越廣泛的重視。介質(zhì)內(nèi)部氣隙發(fā)生放電時(shí)的等值電路，如圖1所示。

圖1氣隙放電時(shí)的等值電路

此外對(duì)于局部放電的在線診斷，大多采用計(jì)算機(jī)輔助的設(shè)備監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)目前大多偏重于特征量監(jiān)測(cè)，并且還局限于單臺(tái)或某一類(lèi)設(shè)備的監(jiān)測(cè)。其發(fā)展方向是在監(jiān)測(cè)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)診斷以及開(kāi)發(fā)分布式、綜合性、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)。由于設(shè)備的故障診斷十分復(fù)雜，盡管已經(jīng)研發(fā)了各種檢測(cè)手段，但通常還是需要由專(zhuān)家利用其豐富的理論知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行綜合分析，才能最終作出診斷結(jié)論。

2.4電力電纜狀態(tài)檢修

電力電纜的狀態(tài)檢修主要由監(jiān)測(cè)和診斷兩部分構(gòu)成。而監(jiān)測(cè)可分為常規(guī)監(jiān)測(cè)（基本預(yù)防性試驗(yàn)、小修等）、在線監(jiān)測(cè)及其他監(jiān)測(cè)手段；進(jìn)而狀態(tài)診斷技術(shù)則將監(jiān)測(cè)部分所獲得的技術(shù)數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)和專(zhuān)家系統(tǒng)進(jìn)行分析、判斷，對(duì)電力電纜的運(yùn)行狀態(tài)作出評(píng)估和預(yù)測(cè)，從而確定最佳檢修時(shí)間[3]。

但是由于目前尚無(wú)完善的電力電纜在線監(jiān)測(cè)和狀態(tài)診斷系統(tǒng)，使得只能在現(xiàn)有技術(shù)手段的基礎(chǔ)上，優(yōu)化定期檢修方法，即用狀態(tài)檢修的一些監(jiān)測(cè)項(xiàng)目代替部分解體檢查項(xiàng)目，或延長(zhǎng)預(yù)試、檢修間隔，以節(jié)約檢修費(fèi)用，提高設(shè)備利用率，這也是電力電纜狀態(tài)檢修的方法，因?yàn)槠浜诵哪康氖且?/p>