電氣自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)研究分析

蔣劉鋼　張研

摘要：經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展使得經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益成為了企業(yè)發(fā)展的根本目標(biāo)，這些都是企業(yè)發(fā)展時(shí)期需要注重的問(wèn)題，也是提升電氣設(shè)備的穩(wěn)定性、降低生產(chǎn)成本的重要措施，能夠?yàn)槠髽I(yè)創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)利益，這就需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期檢測(cè)和維修，針對(duì)這一點(diǎn)，本文分析了電氣設(shè)備的現(xiàn)狀、維修制度和狀態(tài)維修的相關(guān)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；狀態(tài)維修；現(xiàn)狀；發(fā)展

1.電氣設(shè)備的“健康”狀況存在差異

首先是設(shè)備的先天條件不一樣。進(jìn)口設(shè)備和國(guó)產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)狀況不一樣：同樣是國(guó)產(chǎn)設(shè)備。不同廠商因技術(shù)與管理水平不一樣，使其產(chǎn)品質(zhì)量也不一樣；即使是同一廠商，因技術(shù)、管理上的差異，其產(chǎn)品質(zhì)量不同；不同時(shí)期、不同批次的產(chǎn)品，其質(zhì)量也會(huì)不一樣。因此應(yīng)當(dāng)承認(rèn)設(shè)備投運(yùn)的初始狀態(tài)是千差萬(wàn)別的。

其次。設(shè)備的使用環(huán)境不一樣。不同的環(huán)境將對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況產(chǎn)生不同的影響。這種環(huán)境主要有兩種：一是設(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)備的影響有較大不同；二是設(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)間等不盡相同。尤其是故障時(shí)系統(tǒng)短路容量差異較大。

再次。設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)制度層次不齊。同時(shí)也不能按時(shí)按點(diǎn)嚴(yán)格履行。我們國(guó)家的電氣設(shè)備，往往是一直使用。不能按時(shí)進(jìn)行檢查維修保養(yǎng)。不能做到發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決問(wèn)題。小毛病慢慢積累到大問(wèn)題。直至無(wú)法正常工作。才能想辦法解決問(wèn)題。而此時(shí)往往已經(jīng)為時(shí)已晚，既浪費(fèi)金錢。又耗費(fèi)精力。特別是趕工期時(shí)候。發(fā)生此問(wèn)題。往往得不償失。

2.電氣設(shè)備的維修制度

2.1定期維修的弊端

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“健康”狀況好壞相差甚大。而定期維修制度幾乎無(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)“小病大治”、“無(wú)病亦治”的盲目維修的現(xiàn)象。這種維修過(guò)剩的結(jié)果，必將出現(xiàn)如下維修的弊端：

（1）一些狀態(tài)良好的設(shè)備，因盲目維修而出現(xiàn)故障或潛在故障，維修達(dá)不到恢復(fù)設(shè)備原有的可靠性的作用，而是增加了設(shè)備的故障隱患和故障率。

（2）降低了設(shè)備的可用性，許多維修迫使設(shè)備停機(jī)。中斷對(duì)用戶的不間斷供電。這是增加停機(jī)維修的次數(shù)的必然結(jié)果。而提高供電可靠性是供電企業(yè)非常重要的基本考核指標(biāo)。目前，定期維修是電氣設(shè)備停運(yùn)的主要原因。往往占全部停運(yùn)時(shí)間的60%以上。

（3）增大設(shè)備運(yùn)行管理成本。使企業(yè)在市場(chǎng)和發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)中不堪重負(fù)。電氣設(shè)備的大修費(fèi)用是企業(yè)管理中主要的支出費(fèi)用。該費(fèi)用在電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中所占比例不小。這就直接影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此要提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也必須對(duì)企業(yè)設(shè)備現(xiàn)行所執(zhí)行的定期維修制度進(jìn)行改革。以經(jīng)濟(jì)效益的觀點(diǎn)和要求來(lái)指導(dǎo)維修策略的分析選擇。

2.2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。如密封橡膠墊呈現(xiàn)自然老化的規(guī)律。而變壓器的絕緣缺陷形成有時(shí)間因素也有其他因素。

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。能否或有沒(méi)有必要對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、狀態(tài)維修呢？即能否用狀態(tài)維修完全替代定期維修呢？事實(shí)上。對(duì)所有設(shè)備及其部件進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和狀態(tài)診斷在技術(shù)上有困難。而且對(duì)所有設(shè)備及其部件進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)在費(fèi)用上難以承受。所以。未來(lái)的狀態(tài)維修不可能完全代替定期維修。而是狀態(tài)維修和定期維修共同存在的局面。這種狀況不能往往不能及時(shí)得到解決。

3.電氣設(shè)備的狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)

電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)為設(shè)備的故障診斷和性能評(píng)估提供了依據(jù)。因此有必要對(duì)他們的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。及時(shí)了解和掌握設(shè)備的狀況。以確保整個(gè)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。狀態(tài)監(jiān)測(cè)是指通過(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)。下面以變壓器為例。分析狀態(tài)監(jiān)測(cè)的方法及作用。

變壓器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法主要有：變壓器油氣色譜分析、局部放電、絕緣監(jiān)測(cè)等。

3.1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，一直受到人們的重視。

3.2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。

3.3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)行的手段之一。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。

4.結(jié)論

我們?cè)诎l(fā)展機(jī)械化的同時(shí)。充分發(fā)揮電氣自動(dòng)化設(shè)備的利用率和效率，以少量的人力物力投入，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效；實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的機(jī)械化、自動(dòng)化和現(xiàn)代化，是擺在我們面前的重要任務(wù)之一。從目前我國(guó)工業(yè)整體技術(shù)水平看，仍處于比較滯后的狀態(tài)，技術(shù)改造和進(jìn)步的要求更為急迫。