電力系統(tǒng)狀態(tài)檢修方法淺析

文/孫磊 浙江省電力公司檢修分公司 浙江杭州 310000

電力系統(tǒng)狀態(tài)檢修方法淺析

文/孫磊 浙江省電力公司檢修分公司 浙江杭州 310000

狀態(tài)檢修由狀態(tài)檢測(cè)、狀態(tài)評(píng)估和優(yōu)化決策三個(gè)環(huán)節(jié)組成。三個(gè)環(huán)節(jié)是依次推進(jìn)，后一項(xiàng)建立在前一項(xiàng)的基礎(chǔ)上，但每一項(xiàng)又是不斷自身完善和深化的過程。

電力設(shè)備；定期檢修；狀態(tài)檢修；檢修技術(shù)

隨著新工藝，新技術(shù)的不斷提高，電力設(shè)備的質(zhì)量和性能不斷提高。有些設(shè)備由于設(shè)計(jì)和制造水平的提高，在使用年限內(nèi)已達(dá)到免（少）維護(hù)水平，若仍延用目前長期采用的定期檢修管理模式已不太合適。所以有必要對(duì)現(xiàn)有設(shè)備定期檢修制度加以改革，探索新型的設(shè)備檢修制度。

1、什么是狀態(tài)檢修？

狀態(tài)檢修由狀態(tài)檢測(cè)、狀態(tài)評(píng)估和優(yōu)化決策三個(gè)環(huán)節(jié)組成。三個(gè)環(huán)節(jié)是依次推進(jìn)，后一項(xiàng)建立在前一項(xiàng)的基礎(chǔ)上，但每一項(xiàng)又是不斷自身完善和深化的過程。

1.1 狀態(tài)檢測(cè)的主要內(nèi)容

狀態(tài)檢測(cè)的主要內(nèi)容有在不影響設(shè)備正常運(yùn)行條件下，長期將監(jiān)測(cè)儀器安裝在被檢測(cè)設(shè)備上的在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)，或不固定在被測(cè)設(shè)備上而是有監(jiān)測(cè)人員現(xiàn)場安裝或使用的離線狀態(tài)監(jiān)測(cè)；需中斷設(shè)備運(yùn)行或利用外施電壓對(duì)設(shè)備進(jìn)行的狀態(tài)檢測(cè)試驗(yàn)（又稱診斷試驗(yàn)）。

1.2 狀態(tài)檢測(cè)和診斷的主要技術(shù)

1.2.1 預(yù)防性試驗(yàn)。經(jīng)幾十年經(jīng)驗(yàn)積累，電力設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)已成為電力生產(chǎn)中的一項(xiàng)重要制度，對(duì)設(shè)備安全運(yùn)行發(fā)揮很大的作用。但預(yù)防性試驗(yàn)也有它的局限性，比如需停電進(jìn)地、盲目性大、針對(duì)性不強(qiáng)、試驗(yàn)條件與運(yùn)行條件存在差異，以及預(yù)試合格后仍然會(huì)出事故等，其試驗(yàn)項(xiàng)目還有待完善。

1.2.2 檢測(cè)技術(shù)。基于電力設(shè)備被檢測(cè)對(duì)象的不同，監(jiān)控內(nèi)容、來源和獲取方法也呈現(xiàn)出多樣性。對(duì)變壓器而言，作為常規(guī)試驗(yàn)項(xiàng)目的直流電阻、絕緣電阻、吸收比、極化指數(shù)、介質(zhì)損、局部放電以及微機(jī)保護(hù)中監(jiān)測(cè)的電壓、電流、功率、功率因數(shù)等就可以作為電信號(hào)狀態(tài)量，而對(duì)于振動(dòng)、噪聲、壓力、溫度、氣體成分、水分含量、超聲、紅外熱像等作為非電信號(hào)狀態(tài)量。由此可分為電量檢測(cè)技術(shù)和非電量檢測(cè)技術(shù)。

電量檢測(cè)技術(shù)主要有局部放電量檢測(cè)，介質(zhì)損耗正切值和電容量檢測(cè)，泄漏電流線監(jiān)測(cè)，有載分接開關(guān)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)電流檢測(cè)以及變壓器繞組變形監(jiān)測(cè)等技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)在線或離線檢測(cè)。

非電量檢測(cè)技術(shù)主要有熱成像溫度測(cè)量，絕緣油油質(zhì)和DGA油中色譜分析，電纜的DTS分布溫度檢測(cè)和COP油壓測(cè)量，檢測(cè)放電異常紫外成像技術(shù)，SF6質(zhì)量、SO2和H2S檢測(cè)分析，激光顯像SF6設(shè)備氣體泄漏監(jiān)測(cè)定位技術(shù)，開關(guān)的液壓機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)機(jī)械運(yùn)動(dòng)特性監(jiān)測(cè)，有載分接開關(guān)傳動(dòng)力矩和振動(dòng)測(cè)量，真空滅弧室真空度監(jiān)測(cè)和振動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)等技術(shù)。

1.2.3 狀態(tài)檢測(cè)試驗(yàn)技術(shù)又稱診斷試驗(yàn)技術(shù)，通常是對(duì)懷疑有問題需進(jìn)一步確認(rèn)或故障診斷的設(shè)備，在停電情況下進(jìn)行進(jìn)一步施展的技術(shù)。該技術(shù)需要借助各種儀器、儀表和試驗(yàn)設(shè)備，對(duì)故障設(shè)備的電壓、電流、功率、頻率、阻抗、電抗、電容量、絕緣值、溫度、電阻、振動(dòng)、放電量等進(jìn)地測(cè)量，以確定故障性質(zhì)和位置。例如，通過測(cè)量絕緣電阻、泄流電流、吸收比、介質(zhì)損耗正切值，可以判定設(shè)備絕緣是否受潮；通過直接電阻的測(cè)量，可以確定接觸是否良好等。

1.2.4 狀態(tài)評(píng)估系統(tǒng)，狀態(tài)評(píng)估中的各種方法構(gòu)成狀態(tài)評(píng)估體系。狀態(tài)評(píng)估體系中最為常用的是專家系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)具有設(shè)備狀態(tài)評(píng)估、故障診斷、檢修決策、制定檢修計(jì)劃、自學(xué)習(xí)和生產(chǎn)管理系統(tǒng)中檢修信息發(fā)布功能，為電氣設(shè)備安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供可靠的技術(shù)和管理保障。

運(yùn)行中的電力設(shè)備狀態(tài)變化有量變和質(zhì)變兩個(gè)過程。正常的設(shè)備是處于量變的過程中。為了促使運(yùn)行中設(shè)備的狀態(tài)盡量穩(wěn)定在初始狀態(tài)，首先應(yīng)重視漸變過程的評(píng)估。為了有針對(duì)性地消除故障，及時(shí)恢復(fù)原有功能，還應(yīng)在突變性質(zhì)評(píng)估，亦即故障診斷上下功夫。

1.2.5 優(yōu)化決策系統(tǒng)，優(yōu)化決策是對(duì)設(shè)備是否檢修，某些關(guān)鍵元器件是否更換的決策過程。決策過程包含兩種狀態(tài)：一是檢修周期的調(diào)整；二是檢修與更換的決策。

1.2.6 檢修周期的調(diào)整，經(jīng)過狀態(tài)評(píng)估，若設(shè)備沒有到非換不可的地步，則主要有立即維修、延長檢修周期、縮短檢修周期三種方式。立即維修是針對(duì)有缺陷且非停電檢修不可的設(shè)備，而延長和縮短檢修周期是針對(duì)家族性的設(shè)備。在設(shè)備檢修周期的確定上，應(yīng)按回路同步檢修原則，即在同一回路上的單個(gè)設(shè)備檢修周期起始點(diǎn)應(yīng)統(tǒng)一，每類設(shè)備間的檢修周期應(yīng)成倍數(shù)關(guān)系，例如成“3”的倍數(shù)關(guān)系，這樣不會(huì)造成回路年年停，而是最少3年停一次，從而減少設(shè)備損傷，減少勞動(dòng)支出，提高企業(yè)效益。

2、檢修與更換的決策

設(shè)備到壽命周期末，就需要判斷是否繼續(xù)運(yùn)行，還是檢修后運(yùn)行或是更新改造。判斷的過程就是優(yōu)化過程，其判斷結(jié)果就是決策。從電網(wǎng)運(yùn)營特點(diǎn)和整個(gè)公司的目標(biāo)來看，對(duì)電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的期望是：①確保設(shè)備的正常運(yùn)行，防止事故發(fā)生，保證電網(wǎng)可靠性；②檢修人員應(yīng)按規(guī)程有目的、安全、最有效地完成設(shè)備檢修工作；③延長設(shè)備檢修周期和使用壽命；④降低運(yùn)行和檢修費(fèi)用，提高經(jīng)濟(jì)效益。

總之，應(yīng)從節(jié)約檢修成本，同時(shí)滿足應(yīng)有的可靠性要求基礎(chǔ)上，開展有針對(duì)性的狀態(tài)檢修工作。只有采用有效的檢測(cè)與檢修策略，方能保證電網(wǎng)高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

3、設(shè)備管理方式的演革

設(shè)備管理大致經(jīng)歷了五個(gè)發(fā)展階段：

3.1 事后檢修階段。該階段，對(duì)設(shè)備零件的破損等問題還認(rèn)識(shí)不足，設(shè)備只要不壞就繼續(xù)使用，對(duì)設(shè)備管理要求也不高，只要設(shè)備的正常運(yùn)行，就不需更新設(shè)備。

3.2 預(yù)防性檢修階段。隨著生產(chǎn)自動(dòng)化程度的日益提高，設(shè)備故障對(duì)生產(chǎn)的影響很大，在預(yù)定的間隔期內(nèi)保證設(shè)備運(yùn)行的可靠性與生產(chǎn)的連續(xù)性。明顯的，檢查周期短，次數(shù)就越多，對(duì)發(fā)生故障的把我性也就越大。

3.3 生產(chǎn)檢修階段。在本階段的后期，開始出現(xiàn)糾正性檢修，即檢查故障并對(duì)故障加以修理（材質(zhì)、設(shè)計(jì)方案、機(jī)構(gòu)原理等），從根本上解決問題。

3.4 檢修預(yù)防階段。所謂“檢修預(yù)防”，就是在設(shè)備的設(shè)計(jì)研制階段就考慮到今后的檢修問題，要求故障少、修理時(shí)間短（易卸、易裝、易更換）、費(fèi)用低，其理想目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)免檢修設(shè)計(jì)。檢修預(yù)防的概念實(shí)際上已具備了綜合管理的性質(zhì)。

3.5 設(shè)備綜合管理階段。具體地說，關(guān)于設(shè)備可靠性和保養(yǎng)性的方案、設(shè)計(jì)、制造、安裝、試驗(yàn)、檢修、改造和更新，尤其是有關(guān)設(shè)備使用和費(fèi)用的信息反饋等，都是它的研究范圍。

狀態(tài)檢測(cè)的主要內(nèi)容有在不影響設(shè)備正常運(yùn)行條件下，長期將監(jiān)測(cè)儀器安裝在被檢測(cè)設(shè)備上的在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)，或不固定在被測(cè)設(shè)備上而是有監(jiān)測(cè)人員現(xiàn)場安裝或使用的離線狀態(tài)監(jiān)測(cè)；需中斷設(shè)備運(yùn)行或利用外施電壓對(duì)設(shè)備進(jìn)行的狀態(tài)檢測(cè)試驗(yàn)（又稱診斷試驗(yàn)）。