電氣設(shè)備狀態(tài)維修技術(shù)分析

尼胡扎么

摘要：隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，電氣設(shè)備的規(guī)模越來越大，電壓等級(jí)越來越高，使其產(chǎn)生故障的可能性和復(fù)雜性劇增。因此，狀態(tài)維修系統(tǒng)對(duì)于電氣設(shè)備有著重要的影響。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備;狀態(tài)維修技術(shù)

電氣設(shè)備狀態(tài)維修是根據(jù)設(shè)備當(dāng)下的實(shí)際情況來決定它是否需要及時(shí)檢修，對(duì)需要進(jìn)行檢修的設(shè)備及時(shí)修理，可以延長(zhǎng)其檢修周期，下次需要檢修時(shí)再進(jìn)行檢修。

1、電氣設(shè)備的維修制度

1.1 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，要么維修過剩，要么維修不足。工程的實(shí)際情況大多是出現(xiàn)維修過剩，經(jīng)常出現(xiàn)“小病大治”、“無病亦治”的盲目維修的現(xiàn)象，這種維修過剩的結(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)和要求來指導(dǎo)維修策略的分析選擇。

1.2 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。

2、狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)分析

2.1 狀態(tài)監(jiān)測(cè)特征量的選取

由于傳感器技術(shù)的使用和進(jìn)步，使得電氣設(shè)備能夠被監(jiān)測(cè)的狀態(tài)量逐漸加大，當(dāng)前常用的電氣設(shè)備的主要狀態(tài)監(jiān)測(cè)要體現(xiàn)在：①變壓器：以充油電力變壓器最為常用，接著為SF6氣體絕緣和環(huán)氧樹脂澆注絕緣的變壓器。其監(jiān)測(cè)特征量包括了：油中溶解氣體含量、鐵芯接地電流、局部放電、繞組變形、高壓套管的介損、電壓、電流、溫度等。②電容型設(shè)備：主要涉及了電容式電壓互感器、電容器、電抗器、電流互感器、電纜等。其監(jiān)測(cè)特征量包括了：介質(zhì)損耗、泄漏電流、電容值等。③氧化鋅避雷器：對(duì)其阻性電流監(jiān)測(cè)，有時(shí)可監(jiān)測(cè)總電流。④高壓斷路器：涉及到的有SF6斷路器、油斷路器、真空斷路器、真空負(fù)荷開關(guān)。當(dāng)前監(jiān)測(cè)的特征量包括了：分合閘線圈電流、操作機(jī)構(gòu)的行程、速度和機(jī)械振動(dòng)等。

2.2 狀態(tài)監(jiān)測(cè)間隔期的確定

狀態(tài)監(jiān)測(cè)主要是利用狀態(tài)監(jiān)測(cè)的方式檢查設(shè)備的故障情況，當(dāng)確定故障后應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的措施來處理存在的危險(xiǎn)，及時(shí)避免和預(yù)防功能故障的發(fā)生。這就需要對(duì)設(shè)備采取間隔期狀態(tài)監(jiān)測(cè)，根據(jù)不同情況的監(jiān)測(cè)狀態(tài)來弄清楚設(shè)備的具體情況，如果設(shè)備被檢查到有存在故障的可能后，就要根據(jù)不同的情況而進(jìn)行相關(guān)的檢查或維修。

3、變壓器狀態(tài)評(píng)估實(shí)例

3.1 變壓器狀態(tài)特征值的選取

變壓器是電力系統(tǒng)不可或缺的重要設(shè)備，它的狀態(tài)的好壞，對(duì)電力系統(tǒng)的安個(gè)運(yùn)行有著重要的影響。因此，對(duì)變壓器的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。目前，變壓器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)是研究最多的對(duì)象之一。油中溶解氣體分析（DissolvedGasAnxIysis，DGA）是目前診斷充油電氣設(shè)備故障的重要手段，已作為變壓器內(nèi)部潛伏性故障的主要試驗(yàn)項(xiàng)目列于DL廠r596-1996變壓器試驗(yàn)項(xiàng)目的首位。DGA往往能較準(zhǔn)確、可靠地發(fā)現(xiàn)逐步發(fā)展的潛伏性故障，防止由此引起重大事故。由于設(shè)備內(nèi)部不同的故障會(huì)產(chǎn)生不同的氣體，如電弧會(huì)產(chǎn)生乙炔，而過熱的纖維將產(chǎn)生炭氧化物，因此，通過分析油中氣體的成分、含量和相對(duì)百分比，就可以達(dá)到對(duì)設(shè)備絕緣診斷的目的。幾種典型的油中氣體如H2，CO，CO2，CH4，C2H和C2H2常被用作分析的特征氣體在監(jiān)測(cè)出各氣體成分及含量后，常采用特征氣體法或IEC三比值法來對(duì)變壓器的內(nèi)部故障進(jìn)行判別，如局部放電火花放電過熱等。

3.2 電氣設(shè)備狀態(tài)維修決策

根據(jù)目前的技術(shù)水平，只要綜合評(píng)分原則合理、評(píng)分程序明確、操作簡(jiǎn)單、結(jié)果唯一性好，狀態(tài)綜合評(píng)分值不失為一個(gè)好的指導(dǎo)狀態(tài)維修的依據(jù)。為便于實(shí)際應(yīng)用，對(duì)設(shè)備狀態(tài)評(píng)分與具體實(shí)施的維修手段應(yīng)進(jìn)行必要的規(guī)范，以使得各類設(shè)備有一個(gè)相近的標(biāo)準(zhǔn)。按此推薦值，變壓器在2001.07.09時(shí)狀態(tài)綜合評(píng)分相對(duì)應(yīng)的維修策略為延期，即繼續(xù)保持狀態(tài)監(jiān)測(cè)不采取具體的維修措施。而在2001.08.21時(shí)該變壓器狀態(tài)綜合評(píng)分對(duì)應(yīng)的維修策略為延期，計(jì)劃，即應(yīng)當(dāng)在繼續(xù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的前提下提高注意，做好維修的相關(guān)準(zhǔn)備。

4、電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的措施

（1）對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢修，需要從源頭抓起，設(shè)備的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、選型工作要做到位，對(duì)主設(shè)備的監(jiān)造、運(yùn)輸、安裝、調(diào)試、驗(yàn)收、投運(yùn)、運(yùn)行、修試等全過程進(jìn)行管理，采取措施確保電氣設(shè)備具有良好的初始狀態(tài)。

（2）監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)通常情況下是電氣設(shè)備狀態(tài)檢修系統(tǒng)中最基本的功能，電力設(shè)備中潛伏性故障，一般借助紅外線測(cè)溫、油色譜分析等可以有效地發(fā)現(xiàn)。通過狀態(tài)監(jiān)測(cè)為系統(tǒng)提供相應(yīng)的設(shè)備狀態(tài)信息，進(jìn)而在一定程度上為電氣設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行診斷提供參考依據(jù)。

（3）確定狀態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，選擇監(jiān)測(cè)設(shè)備。對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢修的核心是分析設(shè)備的狀態(tài)和診斷故障。通常情況下，設(shè)備運(yùn)行、維修和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是電氣設(shè)備狀態(tài)分析和故障診斷的依據(jù)。

結(jié)語

總而言之，分析、評(píng)測(cè)與判定設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是電氣設(shè)備狀態(tài)維修的前提條件與基礎(chǔ)，同時(shí)，優(yōu)化電氣設(shè)備狀態(tài)檢修精細(xì)化管理模塊，可以滿足當(dāng)下電氣設(shè)備的應(yīng)用需要，提升設(shè)備檢修的效益。

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[2]孟令奇.論述電氣設(shè)備的狀態(tài)維修技術(shù)[J].價(jià)值工程，2011，12：42.

（作者單位：四川里伍銅業(yè)股份有限公司）