提高變電站電氣一次設(shè)備壽命的措施研究

陳澤欽

設(shè)備使用壽命指的是設(shè)備在標(biāo)準(zhǔn)使用和維護(hù)狀態(tài)下應(yīng)有的使用年限。當(dāng)前人們對(duì)于輸變電工程使用壽命有著非常嚴(yán)格要求，期望建設(shè)“一流電網(wǎng)”工程，確保電網(wǎng)工程建設(shè)質(zhì)量，更好的促進(jìn)行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。變電工程一次設(shè)備壽命與成本、技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展等因素密切相關(guān)，同時(shí)包含規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工工藝、維護(hù)管理等各個(gè)方面。當(dāng)前變電站電氣一次設(shè)備的實(shí)際使用時(shí)間與設(shè)備的使用壽命之間還有一定的差距，必須要明確一次設(shè)備使用壽命影響因素，制定針對(duì)性的措施和策略，提高變電站電氣一次設(shè)備使用壽命，本文就此展開了研究分析。

1 影響變電站電氣一次設(shè)備壽命的原因

1.1 自然災(zāi)害因素

變電站設(shè)備使用過程中，受到各類自然災(zāi)害因素干擾，非常容易導(dǎo)致變電站受到威脅和破壞，變電站使用壽命嚴(yán)重縮短。雖然變電站選址過程中充分考慮了周邊環(huán)境因素，但是在城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展過程中，變電站周邊環(huán)境不斷發(fā)生變化，會(huì)很大程度上降低變電站抵御自然災(zāi)害的能力，最終降低使用壽命。

1.2 變電站建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及負(fù)荷需求存在有不匹配情況

當(dāng)前電網(wǎng)規(guī)劃有中期規(guī)劃和長期規(guī)劃兩種，在選擇主變壓器容量時(shí)，往往會(huì)綜合考慮變電站建設(shè)5～10年負(fù)荷情況，同時(shí)盡量滿足10～20年的負(fù)荷發(fā)展需要。當(dāng)前我國國民經(jīng)濟(jì)還處于工業(yè)化階段，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，負(fù)荷增長量非?？欤艽蟪潭壬显黾恿素?fù)荷預(yù)測(cè)的難度。在變電站建設(shè)過程中，如果未對(duì)負(fù)荷增長以及地方調(diào)整等因素綜合分析考慮，將非常容易導(dǎo)致設(shè)備使用壽命和容量等與地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展不匹配，設(shè)備使用年限與額定年限存在較大距離時(shí)不得不更換處理，甚至需要重新建設(shè)變電站，變電站壽命受到嚴(yán)重影響和威脅。

1.3 設(shè)備自身方面原因

變電站電氣一次設(shè)備包含變壓器、電抗器、組合電器、開關(guān)柜等，這些設(shè)備受到制造工藝、運(yùn)輸、維護(hù)管理等因素影響，設(shè)備會(huì)存在一定的質(zhì)量問題，部分設(shè)備在未達(dá)到使用壽命前無法正常使用，進(jìn)而對(duì)變電站使用壽命產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

1.4 接地系統(tǒng)因素

變電站的接地系統(tǒng)在整個(gè)變電站投資建設(shè)中所占的比重相對(duì)較小，但是所產(chǎn)生的事故和危害非常大，如果變電站存在接地不良情況，將會(huì)對(duì)變電站設(shè)備的安全運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重影響和威脅，甚至出現(xiàn)設(shè)備和電網(wǎng)方面事故。大量研究分析表明，接地裝置腐蝕屬于事故出現(xiàn)的一項(xiàng)主要因素，我國很多變電站在設(shè)備使用壽命達(dá)到前就開始花費(fèi)大量資金對(duì)地網(wǎng)進(jìn)行更換，因此，必須要重視接地系統(tǒng)對(duì)變電站電氣一次設(shè)備使用壽命的影響。

1.5 運(yùn)行維護(hù)和管理因素

設(shè)備運(yùn)行過程中容易受到多個(gè)方面因素影響發(fā)生老化，降低設(shè)備的絕緣水平和密閉性，同時(shí)設(shè)備外層油漆脫落等情況也會(huì)導(dǎo)致部件裸露，這些因素的出現(xiàn)都會(huì)影響到設(shè)備的安全運(yùn)行和設(shè)備使用壽命，因此，必須要對(duì)設(shè)備管理工作有足夠重視，為變電站的安全運(yùn)行打下良好基礎(chǔ)。

2 提高變電站一次設(shè)備使用壽命的技術(shù)措施

2.1 變電站規(guī)劃

一方面，做好區(qū)域電網(wǎng)飽和負(fù)荷目標(biāo)網(wǎng)架研究，結(jié)合區(qū)域網(wǎng)架規(guī)劃，充分考慮電磁換環(huán)點(diǎn)以及短路電流限制等因素，在此技術(shù)上，提高變電站電氣設(shè)備選型合理性，保證所選的電氣設(shè)備各個(gè)參數(shù)滿足實(shí)際運(yùn)行需要，避免電氣設(shè)備在使用壽命周期內(nèi)因?yàn)闊o法滿足電網(wǎng)發(fā)展需要而退役。

另一方面，做好供電區(qū)域負(fù)荷預(yù)測(cè)等工作，變電站終期規(guī)模需要滿足供電負(fù)荷需求，同時(shí)做好遠(yuǎn)期和近期關(guān)系的處理，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、合理布置，在運(yùn)行維護(hù)方便情況下做好細(xì)致的分析論證，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)兩種容量主變壓器應(yīng)用可行性。

2.2 變電站站址選擇

變電站站址盡量選擇經(jīng)濟(jì)效益低土地，比如，荒地和劣地等，建設(shè)過程中需要做好對(duì)土石方量的控制，確保站址地質(zhì)穩(wěn)定，降低變電站運(yùn)行過程中洪水、地震等因素影響。另外，站址的確定還需要考慮與附近設(shè)施互不影響，比如，飛機(jī)場(chǎng)、導(dǎo)航臺(tái)等。通過這些方式，提高變電站站址選擇合理性。

2.3 主要電氣設(shè)備選型

在電氣設(shè)備選型過程中，需要在綜合考慮地方規(guī)劃調(diào)整以及負(fù)荷增長等因素基礎(chǔ)上展開綜合性分析，按照遠(yuǎn)近相結(jié)合原則，做好各項(xiàng)參數(shù)的計(jì)算分析，選擇性能參數(shù)優(yōu)良以及技術(shù)成熟設(shè)備，在新技術(shù)和新設(shè)備選擇方面，需要堅(jiān)持積極、謹(jǐn)慎的態(tài)度，保證所選擇的設(shè)備技術(shù)成熟，成本控制在合理限度。

2.4 提高一次設(shè)備材料質(zhì)量

提高一次設(shè)備材料質(zhì)量能夠?yàn)樵O(shè)備使用壽命的提高打下良好基礎(chǔ)，在一次設(shè)備制造材料方面，一種為金屬材料，一種為絕緣材料，其中金屬材料需要具備良好的防腐性能，在絕緣材料方面，需要有良好的抗老化能力。一次設(shè)備使用壽命一定意義上指的是絕緣材料壽命，固體絕緣材料使用過程中老化情況無法逆轉(zhuǎn)，尤其在使用過程中材料不斷老化，設(shè)備電氣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度持續(xù)下降，也就是說，在進(jìn)行絕緣材料選擇時(shí)，必須要保證其有良好機(jī)械特性和電絕緣性，在長時(shí)間運(yùn)行過程中性能下降不是十分明顯。

2.5 選擇先進(jìn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案和生產(chǎn)工藝

在變壓器類設(shè)備設(shè)計(jì)過程中，可采取換位導(dǎo)線制造低壓大電流線圈，實(shí)現(xiàn)普通導(dǎo)線間的完全換位，通過這種方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)線圈渦流損耗以及環(huán)流損耗的高效控制。在密封元器件選擇方面，保證其設(shè)計(jì)優(yōu)良，密封性良好，尤其重視密封部位精度控制，選擇雙面焊接工藝，能夠降低變壓器運(yùn)行過程中泄露等情況發(fā)生率，更好的保證變壓器質(zhì)量，發(fā)揮理想價(jià)值和作用，使其使用壽命得到延長。高壓組合電器設(shè)備制造廠家在產(chǎn)品加工制造過程中需要不斷對(duì)密封元件的制造工藝進(jìn)行優(yōu)化，保證元件有著良好的抗老化能力和密封性，在安裝過程中合理調(diào)整密封件位置，同時(shí)保證其能夠通過漏氣檢驗(yàn)。

2.6 運(yùn)輸過程中的防護(hù)措施

設(shè)備運(yùn)輸過程中受到運(yùn)輸條件等因素影響，在設(shè)備運(yùn)輸過程中還需要做好各項(xiàng)防護(hù)措施，降低碰撞等情況發(fā)生率，尤其是主變運(yùn)輸時(shí)，需要保證不出現(xiàn)嚴(yán)重失常和機(jī)械損傷，比如，嚴(yán)重傾斜等。

設(shè)備運(yùn)行過程中所選擇的道路需要保證堅(jiān)實(shí)，在主變壓器長時(shí)間停留過程中未出現(xiàn)沉降等。做好公路橫斷面坡度控制，保證路面有良好的平整性，在轉(zhuǎn)彎位置的寬度需要滿足拖車最小運(yùn)行寬度。車輛盡量靠近公路中間行駛，在坡度相對(duì)較大或者存在旋轉(zhuǎn)彎道等位置需要降低行駛速度，避免主變壓器因?yàn)閾u晃等出現(xiàn)翻倒。停車時(shí)可以用木楔卡住車輪。

2.7 選擇先進(jìn)安裝工藝

在變電站中，電氣一次設(shè)備的安裝十分關(guān)鍵，其安裝質(zhì)量對(duì)電網(wǎng)投入運(yùn)行后的運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性有重要影響。因此，在設(shè)備安裝過程中，應(yīng)詳細(xì)按照安裝圖紙進(jìn)行，同時(shí)保證各項(xiàng)安裝滿足安裝規(guī)范要求，與設(shè)備安裝安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容相一致，保證這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定得到有效落實(shí)。

2.8 做好一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

通過一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)的早期故障征兆，將設(shè)備運(yùn)行異常信息及時(shí)發(fā)送至變電站監(jiān)控中心，達(dá)到提早報(bào)警目的，使操作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的缺陷，提高檢修工作效率，在較短時(shí)間內(nèi)快速完成故障的檢查和處理，最大限度避免設(shè)備故障后降低設(shè)備的使用壽命，起到延長設(shè)備使用壽命的目的。

2.9 提高接地系統(tǒng)壽命措施

在接地材料選擇方面，需要對(duì)土壤腐蝕情況有充分分析考慮，變電站如果建設(shè)在腐蝕嚴(yán)重區(qū)域，接地系統(tǒng)可以選擇銅材，不僅可靠性非常好，同時(shí)能夠滿足經(jīng)濟(jì)合理性要求，避免選擇熱鍍鋅扁鋼等材料作為接地材料。如果變電站所處位置腐蝕不是很嚴(yán)重，可以選擇熱鍍鋅扁鋼接地，這種土壤電阻率高，鋼材有著散流特性好以及截面大的優(yōu)點(diǎn)，可以取得非常好的接地效果。

3 結(jié)語

變電站電氣一次設(shè)備使用壽命的提高具有十分重要價(jià)值和作用，不僅可以維持變電站的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)還能夠使變電站供電質(zhì)量和供電可靠性得到保證。當(dāng)前變電站電氣一次設(shè)備使用壽命還存在較多的影響因素，可以從變電站規(guī)劃、變電站站址選擇、主要電氣設(shè)備選型、提高一次設(shè)備材料質(zhì)量、選擇先進(jìn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案和生產(chǎn)工藝、運(yùn)輸過程中的防護(hù)措施、選擇先進(jìn)安裝工藝、做好一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用、提高接地系統(tǒng)壽命措施等方面出發(fā)綜合分析考慮，使變電站電氣一次設(shè)備使用壽命得到保證。