電力電氣設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)研究

張 良

（華泰電氣有限公司，河北廊坊 065201）

0 引言

在我國經(jīng)濟高速發(fā)展的同時，社會用電負荷也在同步增長，電能的需求量不斷增加，電網(wǎng)的規(guī)模也在不斷擴大。與此同時，電力系統(tǒng)建設(shè)中所需要的各種電氣設(shè)備的數(shù)量也在不斷增多，人們對于供電質(zhì)量的要求越來越高，對電氣設(shè)備的運行穩(wěn)定性提出了更高的要求。為了保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠運行，需要做好電力電氣設(shè)備的檢修工作。

目前電力電氣設(shè)備主要的檢修方法有3 種，即被動檢修、預(yù)防性檢修和狀態(tài)檢修。其中，被動檢修即事后檢修，是典型的被動檢修模式，是在電氣設(shè)備出現(xiàn)故障之后的檢修方式，存在嚴(yán)重的滯后性；預(yù)防性檢修即計劃檢修，容易由于計劃不夠合理而導(dǎo)致出現(xiàn)檢修過度以及檢修不足等問題，檢修過度會造成檢修資源的浪費，而檢修不足會影響電氣設(shè)備的穩(wěn)定運行；狀態(tài)檢修模式則是基于對設(shè)備運行狀態(tài)的實時監(jiān)測來采取故障預(yù)防措施的檢修模式，可以實現(xiàn)對設(shè)備故障概率的顯著降低甚至是可以做到“零故障”，大大提高電氣設(shè)備運行的穩(wěn)定性和可靠性。下面就針對狀態(tài)檢修技術(shù)進行深入研究。

1 電力電氣設(shè)備狀態(tài)檢修概述

目前我國電網(wǎng)的規(guī)模持續(xù)擴大，所應(yīng)用的電氣設(shè)備的數(shù)量和種類在不斷增加，同時也增加了電網(wǎng)運行中的故障數(shù)量，影響電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠和穩(wěn)定運行，甚至?xí)斐蓢?yán)重的停電、安全事故，危險人們的用電安全，這就需要做好電網(wǎng)系統(tǒng)中電氣設(shè)備的檢修工作。而狀態(tài)檢修技術(shù)則是在堅持“應(yīng)修必修，修必修好”的原則上來對電氣設(shè)備開展檢修工作的相關(guān)技術(shù)，是在實時監(jiān)測電氣設(shè)備運行狀況的基礎(chǔ)上對影響其穩(wěn)定運行的因素進行分析，并進行負荷其運行實際情況的檢修計劃的制定，實現(xiàn)對其狀態(tài)檢修計劃和內(nèi)容的合理安排，保障電氣設(shè)備的穩(wěn)定和可靠運行。此種檢修技術(shù)的主要特點就是可以在對設(shè)備運行狀態(tài)和監(jiān)測信息的基礎(chǔ)上對設(shè)備狀態(tài)進行評估，也就是對其運行中存在的隱患和問題進行分析，然后進行相應(yīng)的故障檢修工作。該檢修模式與其他類型的檢修模式相比具有的優(yōu)點主要有：①能夠按照不同的設(shè)備運行狀態(tài)和監(jiān)測結(jié)果，對設(shè)備的運行狀態(tài)進行判斷以及對故障隱患進行診斷和預(yù)測，實現(xiàn)對預(yù)防檢修模式盲目性的降低；②通過對電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修，可以實現(xiàn)電氣設(shè)備良好運行狀態(tài)，以及運行時間和維修周期的延長，實現(xiàn)電氣設(shè)備檢修費用以及相應(yīng)其他消耗的下降；③這一檢修方式具有較強的針對性，可以解決其他檢修方式無法發(fā)現(xiàn)和解決的問題，提高電氣設(shè)備的安全性和可靠性。

2 電力電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的重要性

電網(wǎng)系統(tǒng)中所應(yīng)用的電氣設(shè)備通常具有較高的精密性和技術(shù)含量，需要定期進行科學(xué)的檢修與維護工作，來確保其穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的電氣設(shè)備檢修方式就是通過預(yù)防性檢修的方式，即定期開展設(shè)備檢修的方式，具有較大盲目性，針對狀態(tài)較好的設(shè)備開展定期檢修容易造成檢修資源的浪費，甚至?xí)茐钠浞€(wěn)定運行的狀態(tài)，也就是增加了其運行中的故障概率和隱患。而且針對所有電氣設(shè)備開展盲目性的定期檢修，也增加了檢修和電氣企業(yè)的運行成本，還會出現(xiàn)檢修不足的問題，而且在檢修中也需要停止設(shè)備運行，這就影響了電氣設(shè)備的運行效率，降低了電氣系統(tǒng)的供電質(zhì)量。狀態(tài)檢修模式則是在對比電氣設(shè)備的當(dāng)前運行參數(shù)與正常參數(shù)之后，判斷其運行狀態(tài)、及時發(fā)現(xiàn)其運行中的異常，并實現(xiàn)對設(shè)備故障隱患和異常狀態(tài)的維修，具有較高的維修針對性和維修效率，實現(xiàn)了維修成本的降低，而且不需要停止設(shè)備就可以進行檢修，提高了電氣企業(yè)的工作效率和經(jīng)濟效益。

3 電力設(shè)備狀態(tài)檢修流程

3.1 電氣設(shè)備參數(shù)整理

在電氣設(shè)備的生產(chǎn)過程中，需要對其參數(shù)信息進行固定，而且會在說明書中編制參數(shù)信息。對于此參數(shù)，不僅在電氣設(shè)備的安裝和調(diào)試過程中要嚴(yán)格遵守和執(zhí)行，而且還要在電氣設(shè)備的使用過程中收集這些參數(shù)信息，來作為其運行狀態(tài)的最佳參數(shù)也就是其初始參數(shù)。為了確保電氣設(shè)備運行中始終保持其最佳的運行狀況，就需要通過狀態(tài)檢修來對比電氣設(shè)備的實際運行參數(shù)信息與上述初始參數(shù)信息，針對其中存在差異的參數(shù)信息來進行整理，并以此作為后續(xù)開展設(shè)備運行狀態(tài)分析和運行異常狀況診斷的主要依據(jù)。

3.2 電氣設(shè)備故障診斷

在收集整理上述電氣設(shè)備的參數(shù)信息之后，將其與初始參數(shù)信息進行對比，并針對其中的異常參數(shù)信息進行分析和診斷，在對設(shè)備每項參數(shù)和整體運行狀況進行詳細和全面評價的基礎(chǔ)上來開展全面診斷工作，保障電氣設(shè)備設(shè)備處于正常使用狀態(tài)以及最佳參數(shù)狀態(tài)。

3.3 電氣設(shè)備狀態(tài)檢修

基于上述電氣設(shè)備參數(shù)信息的收集、整理以及分析，在對設(shè)備的運行狀態(tài)進行掌握以及對設(shè)備異常進行診斷之后，針對其中的異常來進行維修工作。在此過程中，不僅需要針對異常參數(shù)來開展設(shè)備維修工作，而且還可以預(yù)算此過程中所需要的維修費用，實現(xiàn)對設(shè)備維修成本的控制和節(jié)約，保障設(shè)備始終處于最佳運行狀態(tài)。

4 電力設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)

4.1 變壓器局部放電監(jiān)測技術(shù)

以電氣設(shè)備中的變壓器為例，其在設(shè)備老化的過程中會出現(xiàn)局部放電的現(xiàn)象，這有可能導(dǎo)致設(shè)備擊穿問題。此類故障可以通過局部放電技術(shù)來檢測，也就是針對變壓器發(fā)生局部放電時會產(chǎn)生電脈沖和電磁輻射的特點，在變壓器的箱外安裝高頻聲學(xué)傳感器，敏銳地檢測由局部放電而引起的變壓器異常信號，確定局部放電的部位。目前比較常用的變壓器局部放電監(jiān)測技術(shù)主要有光學(xué)、化學(xué)以及電氣監(jiān)測等類型。

4.2 變壓器油氣色譜分析技術(shù)

這項技術(shù)在變壓器的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測中比較常用，這主要是由于在變壓器的實際運行中，容易在電壓的作用下導(dǎo)致變壓器油發(fā)生分解和變質(zhì)，進而釋放出一氧化碳、氫氣、甲烷等物質(zhì)。如果沒有做好上述監(jiān)測工作，則可能會導(dǎo)致其中的易燃、易爆氣體積聚到一定濃度且在遇到電火花或溫度過高時出現(xiàn)火災(zāi)或爆炸等事故。這就需要針對上述釋放出的易燃、易爆氣體進行監(jiān)測，也就是通過變壓器油氣色譜分析技術(shù)來判斷氣體的濃度、組成以及分解氣體的速率等，實現(xiàn)對電氣設(shè)備故障點位置的快速和準(zhǔn)確判斷，為后續(xù)的檢修工作提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

4.3 變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)

變壓器經(jīng)過長時間的使用會出現(xiàn)絕緣的老化以及失效等問題，這就會導(dǎo)致設(shè)備故障的發(fā)生。而針對變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測，重點就是監(jiān)測高壓、低壓套管接地引下線電流、外殼接地線電流、鐵芯接地線電流等內(nèi)容。其中，針對電容套管的監(jiān)測重點就是監(jiān)測電容量、電容電流以及介損變化情況，而外絕緣泄漏電流的監(jiān)測則重點是監(jiān)測電氣設(shè)備套管外絕緣的積污程度，然后通過橫向和縱向?qū)Ρ鹊姆绞絹泶_定故障位置，在此基礎(chǔ)上開展設(shè)備故障檢修工作。

4.4 紅外檢測技術(shù)

紅外檢測技術(shù)就是利用紅外輻射的原理，通過紅外設(shè)備來對電氣設(shè)備的運行狀況進行實時和動態(tài)檢測的技術(shù)。通過監(jiān)測電氣設(shè)備運行中內(nèi)部溫度，可以間接地反映其實際運行狀況，實現(xiàn)對電氣設(shè)備運行過程中可能出現(xiàn)的故障進行及時和準(zhǔn)確的檢測，并為后續(xù)故障檢修提供依據(jù)。該技術(shù)主要用于檢測接線觸頭、隔離開關(guān)等設(shè)備的故障以及由于操作不當(dāng)而導(dǎo)致的電氣設(shè)備內(nèi)部電阻異常發(fā)熱等，能夠延長電氣設(shè)備使用壽命，提高設(shè)備運行效率。

4.5 超聲波探測技術(shù)

此技術(shù)主要是對超聲波的原理進行利用來對電氣設(shè)備內(nèi)部放電情況進行實時檢測的技術(shù)，將檢測的信息向?qū)I(yè)人員進行提供來進行故障類型、位置等信息的準(zhǔn)確判定，然后在此基礎(chǔ)上開展及時的維修和處理工作。此外，該技術(shù)用于電氣設(shè)備狀態(tài)檢修還具有檢測工藝較為簡單、容易激發(fā)等優(yōu)點。

4.6 綜合巡視技術(shù)

此技術(shù)就是通過專門的設(shè)備對電氣設(shè)備的實時狀態(tài)進行檢測，全方位地記錄電氣設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)其運行中的安全隱患，并且向維修人員提供故障位置信息，確保維修人員可以在短時間內(nèi)解決故障，從而保障電氣設(shè)備安全、穩(wěn)定和高效地運行。

5 結(jié)束語

狀態(tài)檢修技術(shù)是目前電氣設(shè)備檢修中比較常用且先進的技術(shù)，與傳統(tǒng)的檢修技術(shù)相比，它具有在線檢修、避免出現(xiàn)檢修不足以及檢修過度等優(yōu)點，可以在保障電氣設(shè)備處于最佳運行狀況的同時，減少設(shè)備檢修所引發(fā)的費用和成本，延長電氣設(shè)備的使用壽命，提高電氣設(shè)備運行效率和經(jīng)濟效益。但是在此技術(shù)的應(yīng)用過程中，要針對不同的電氣設(shè)備采取相應(yīng)的狀態(tài)檢修技術(shù)、嚴(yán)格執(zhí)行檢修流程，這樣才能提高電氣設(shè)備運行可靠性和穩(wěn)定性。