電力系統(tǒng)變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修策略研究

郭詠翰

【摘 要】近幾年，為了能夠充分滿足人們的用電需求，我國開始擴(kuò)張電網(wǎng)數(shù)量，由此大量的增加了電網(wǎng)設(shè)備數(shù)量，而檢修電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)的工作人員是有限的，導(dǎo)致二者之間的沖突性增強(qiáng)。因此，為了提升變電一次設(shè)備運(yùn)行的安全性，需加大變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)體系的構(gòu)建與完善力度，本文主要對(duì)電力系統(tǒng)變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修措施進(jìn)行分析，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；一次設(shè)備；狀態(tài)檢修；策略

在社會(huì)發(fā)展中，電力作為一種應(yīng)用最為廣泛的能源，受到了社會(huì)各界的關(guān)注，如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題，必然會(huì)給社會(huì)生產(chǎn)以及人們的日常生活產(chǎn)生巨大影響。從保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的角度分析，做好變電一次設(shè)備檢修工作非常不重要。針對(duì)傳統(tǒng)定期檢修存在的弊端，開展?fàn)顟B(tài)檢修工作，能夠提升檢修的效率，降低檢修成本，實(shí)現(xiàn)對(duì)于故障的有效預(yù)防，因此受到了電力工作人員的青睞。與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)所采用的定期檢修差別較大，電力系統(tǒng)的變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修是利用傳感器技術(shù)、診斷技術(shù)等對(duì)變電一次設(shè)備的運(yùn)行過程進(jìn)行數(shù)據(jù)搜集，從而幫助工作人員對(duì)變電一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析。與傳統(tǒng)定期檢修相比，狀態(tài)檢修對(duì)于故障的判斷和預(yù)估更加及時(shí)，也更加準(zhǔn)確，從而對(duì)于電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的提高也更加明顯。在現(xiàn)階段，電力系統(tǒng)通常采用定期檢修和狀態(tài)檢修同步的檢修方式進(jìn)行檢修作業(yè)。

一、電力系統(tǒng)變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修的檢修步驟

所謂變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修，是指通過相應(yīng)技術(shù)檢測變電一次設(shè)備的運(yùn)行狀況，通過檢測數(shù)據(jù)科學(xué)的確定檢修決策。狀態(tài)檢修的主要目的為正確判斷變電一次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)；狀態(tài)檢修判斷結(jié)果以實(shí)際測量數(shù)據(jù)為依據(jù)，可提升判斷的準(zhǔn)確性、客觀性，便于檢修人員能夠主動(dòng)維修即將發(fā)生故障的變電一次設(shè)備，從而保證變電一次設(shè)備運(yùn)行的安全性。在現(xiàn)階段，電力系統(tǒng)的工作人員在進(jìn)行檢修作業(yè)時(shí)，通常采用定期檢修和狀態(tài)檢修兩種檢修方式并行的方式對(duì)電力系統(tǒng)當(dāng)中的設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行判斷。對(duì)于電力系統(tǒng)的檢修來說，變電一次設(shè)備十分重要，因此在狀態(tài)檢修作業(yè)中，工作人員需要嚴(yán)格按照變電一次設(shè)備的狀態(tài)檢修步驟來進(jìn)行檢修，并生成檢修記錄和檢修報(bào)告，從而規(guī)劃檢修計(jì)劃，并依據(jù)報(bào)告對(duì)設(shè)備狀態(tài)做出判斷。

在檢修中，第一步需要明確變電一次設(shè)備的模型參數(shù)，參數(shù)是設(shè)備運(yùn)行的主要對(duì)照數(shù)據(jù)，工作人員為了對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行判斷，通常會(huì)采用泊松模型的方式完成對(duì)可靠性約束的模擬，從而提高分析效率，確定設(shè)備參數(shù)；第二步需要工作人員通過傳感器等設(shè)備對(duì)變電設(shè)備運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行采集，其中包括設(shè)備特征值、歷史檢修記錄、運(yùn)行參數(shù)、預(yù)防實(shí)驗(yàn)等重要數(shù)據(jù)；第三步，工作人員需要將已經(jīng)完成搜集的設(shè)備信息進(jìn)行整理，再將數(shù)據(jù)與正常數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，從而發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在哪些故障或哪種類型的故障隱患。一旦發(fā)現(xiàn)存有故障或故障隱患則需要進(jìn)行第四步；第四步，工作人員將故障信息輸入到設(shè)備的檢修模型當(dāng)中，利用模型當(dāng)中的仿真計(jì)算來對(duì)設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行模擬，通過模擬結(jié)果得出設(shè)備的最優(yōu)檢修時(shí)間；第五步，針對(duì)設(shè)備可能存在的故障，選擇最優(yōu)檢修時(shí)間對(duì)其進(jìn)行檢修，避免設(shè)備遭受到嚴(yán)重的故障影響。

二、變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修策略

（一）狀態(tài)檢測

在當(dāng)前的技術(shù)條件下，變電一次設(shè)備狀態(tài)檢測可以分為三種不同的方式，一是在線檢測，這也是最為常用的一種檢測方式，主要是利用相應(yīng)的信息收集系統(tǒng)（以各類傳感器為主），對(duì)變電一次設(shè)備在運(yùn)行過程中的狀態(tài)信息進(jìn)行在線采集，然后經(jīng)信息管理系統(tǒng)的整理分析，結(jié)合數(shù)字化調(diào)節(jié)器和分布式控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于信息的在線檢測，判斷設(shè)備是否存在異常；二是離線檢測，一般是利用振動(dòng)檢測儀、紅外測溫儀、油質(zhì)分析儀以及超聲波檢漏儀等設(shè)備，對(duì)變電一次設(shè)備進(jìn)行定期或者不定期的檢測，查看設(shè)備內(nèi)部的元件是否處于正常工作狀態(tài)；三是定期解體檢測，這種狀態(tài)檢測方式并不常用，一般是針對(duì)停運(yùn)期間或者維修期間的變電一次設(shè)備進(jìn)行檢測，結(jié)合設(shè)備本身的而出廠信息、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及相應(yīng)的檢修工藝，對(duì)設(shè)備內(nèi)部元件進(jìn)行檢測，判斷其是否存在損壞或者裂化的可能。對(duì)于技術(shù)人員而言，在開展變電一次設(shè)備的狀態(tài)檢修工作時(shí)，需要根據(jù)設(shè)備的類型和特點(diǎn)，選擇恰當(dāng)?shù)臓顟B(tài)檢測方式，保證狀態(tài)檢測的高效性和可靠性。

（二）狀態(tài)預(yù)測

在變電一次設(shè)備狀態(tài)檢測中，狀態(tài)預(yù)測需要結(jié)合相應(yīng)的預(yù)測模型展開，通常來講，預(yù)測模型有兩種，一是基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)檢測，二是基于灰色系統(tǒng)理論的狀態(tài)預(yù)測。事實(shí)上，變電一次設(shè)備狀態(tài)預(yù)測主要是針對(duì)設(shè)備的狀態(tài)特征向量進(jìn)行預(yù)測，依照預(yù)先設(shè)定的警報(bào)閾值，在線預(yù)測變電一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。在

實(shí)際應(yīng)用中，基于灰色理論的狀態(tài)預(yù)測效果更加理想，尤其是在短期預(yù)測中，有著非常顯著的效果。可以將灰色理論預(yù)測模型分為基于灰色理論的動(dòng)態(tài)預(yù)測模型，以及基于信息狀態(tài)預(yù)測的殘差分辨模型。例如，對(duì)于軸承，其本身在使用過程中會(huì)出現(xiàn)機(jī)械磨損，而一般情況下，磨損情況呈浴盆曲線發(fā)展，結(jié)合灰色系統(tǒng)模型，能夠在前一階段磨損數(shù)值的基礎(chǔ)上，預(yù)測出下一個(gè)階段的磨損情況，從而合理安排檢修時(shí)間，在保證檢修效果的同時(shí)，也避免了頻繁檢修導(dǎo)致的成本增加問題。

（三）故障診斷

故障診斷是狀態(tài)檢修中一個(gè)非常重要的內(nèi)容，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在的故障隱患，對(duì)故障的類型、危害等進(jìn)行判斷，為后續(xù)的故障處理奠定良好的基礎(chǔ)。對(duì)于變電一次設(shè)備而言，故障診斷方式是多種多樣的，包括噪聲診斷、振動(dòng)診斷、射線診斷、污染診斷以及專家系統(tǒng)診斷等，而在實(shí)際操作中，最為常用的方法一是振動(dòng)診斷，主要是結(jié)合相應(yīng)的儀器，對(duì)變電一次設(shè)備在運(yùn)行過程中的振動(dòng)信息（包括位移、速度、相位、頻譜、幅值等）進(jìn)行分析和識(shí)別，從而判斷設(shè)備運(yùn)行的健康狀況，對(duì)其中存在的故障和隱患進(jìn)行診斷。相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，振動(dòng)診斷可以準(zhǔn)確識(shí)別60%左右的變電一次設(shè)備故障；二是專家系統(tǒng)診斷，主要是結(jié)合專家系統(tǒng)，對(duì)變電一次設(shè)備運(yùn)行中存在的故障和問題進(jìn)行識(shí)別和判斷，具有智能化、高效性、可靠性等優(yōu)點(diǎn)。專家系統(tǒng)診斷可以細(xì)分為基于信息的診斷以及基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷，在實(shí)際應(yīng)用中，后者可以再次分為模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷、集成化網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)系統(tǒng)診斷、分形神經(jīng)系網(wǎng)絡(luò)診斷等。

以變壓器為例，對(duì)其狀態(tài)檢修策略進(jìn)行簡要分析。變壓器狀態(tài)檢修的內(nèi)容包括局部放電測量、油氣狀況分析、機(jī)械部分及電氣連接部分的健康檢測等，對(duì)于不同的檢修內(nèi)容，需要采用不同的檢測方法，例如，對(duì)于局部放電的測量，可以采用局部放電分析法，對(duì)變壓器內(nèi)部設(shè)備的局部放電特性進(jìn)行分析，結(jié)合分析結(jié)果判斷設(shè)備的老化程度；對(duì)于油氣狀態(tài)分析，可以采用氣體狀態(tài)分析法，對(duì)變壓器在故障發(fā)生前后的內(nèi)部氣體組分進(jìn)行分析，結(jié)合氣體百分比數(shù)據(jù)，對(duì)絕緣特性進(jìn)行診斷。

三、結(jié)語

總而言之，在電力系統(tǒng)中，變電一次設(shè)備占據(jù)著非常重要的位置，做好設(shè)備的狀態(tài)檢修工作，關(guān)系整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，必須得到電力技術(shù)人員的重視，采取切實(shí)有效的檢修方法，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并且排除變電一次設(shè)備在運(yùn)行過程中存在的安全隱患和異常工況，保證變電一次設(shè)備始終處于健康的運(yùn)行狀態(tài)。不過也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，狀態(tài)檢修技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中也存在著一定的缺陷和問題，需要檢修人員結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，以更好的適應(yīng)電力系統(tǒng)的發(fā)展需求。

【參考文獻(xiàn)】

[1]徐文元.電力系統(tǒng)變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)研究[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2014，33（36）：3-4.

[2]明永占，宋俊國，陳冬.電力系統(tǒng)變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)探討[J].黑龍江科技信息，2016（6）：27.

[3]陳小波.電力系統(tǒng)變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修分析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（10）：249.

[4]林小匯，王虹.電力系統(tǒng)變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修的探究[J].低碳世界，2013（12）：92-93.

[5]劉軍.淺談電力系統(tǒng)變電一次設(shè)備的狀態(tài)檢修[J].黑龍江科技信息，2013（21）：106.