電力電氣設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)研究

張旭東

【摘 要】電力電氣設(shè)備屬于消耗品，在日常使用過(guò)程中，為了保證損耗不影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需要經(jīng)常對(duì)電力電器設(shè)備進(jìn)行檢修。過(guò)去傳統(tǒng)的檢修技術(shù)都是按一定時(shí)間，一定步驟，檢查固定的項(xiàng)目。本文據(jù)此整理電力電器設(shè)備檢修的幾種技術(shù)，并對(duì)其技術(shù)要求進(jìn)行分析，最后整理出狀態(tài)檢修的實(shí)際應(yīng)用，以供相關(guān)部門(mén)和人員參考。

【關(guān)鍵詞】電力電器設(shè)備；檢修技術(shù)；現(xiàn)狀分析；問(wèn)題及對(duì)策

引言

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電力的穩(wěn)定供應(yīng)關(guān)系到我國(guó)居民生活和社會(huì)生產(chǎn)的有序進(jìn)行。作為承載電力輸送的基礎(chǔ)，電力電器設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)變得尤為重要。當(dāng)然，這離不開(kāi)對(duì)電力電氣設(shè)備日常性的維護(hù)和檢修。對(duì)電力電氣設(shè)備的檢修是一項(xiàng)專(zhuān)業(yè)性極強(qiáng)，同時(shí)也極具復(fù)雜性的技術(shù)工作，任何失誤都可能會(huì)導(dǎo)致停電等問(wèn)題，從而造成不可挽回的損失。電力電器設(shè)備的檢修方式目前主要有三種，即“被動(dòng)檢修、預(yù)防性檢修、狀態(tài)檢修”。

1 電力電氣設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)分析

電力電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修不同于被動(dòng)檢修和預(yù)防性檢修，不需要為檢修而進(jìn)行大面積停電，也不是對(duì)電力輸送中故障隱患的事前排出，它是對(duì)正在運(yùn)轉(zhuǎn)的電力電器設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)預(yù)警設(shè)備運(yùn)行故障，以便工作人員隨時(shí)檢修，將故障扼殺在萌芽狀態(tài)，以維持電力電器設(shè)備的正常運(yùn)行。與傳統(tǒng)靜態(tài)檢修不同，電力電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修是目前為止最為先進(jìn)的一種檢修方式，具有科學(xué)化、智能化、信息化、及時(shí)化的巨大優(yōu)勢(shì)。具體來(lái)看，電力電氣設(shè)備狀態(tài)檢修主要包括以下技術(shù)：“變壓器局部放電監(jiān)測(cè)技術(shù)，變壓器油氣色譜分析技術(shù)，變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，紅外檢測(cè)技術(shù)，超聲波探測(cè)技術(shù)，綜合巡視技術(shù)”等幾種常見(jiàn)的檢修技術(shù)。

1.1 電力電器設(shè)備的重要組成部分——變壓器具有轉(zhuǎn)換電壓、電流、阻抗，并實(shí)現(xiàn)隔離、穩(wěn)壓等功用。局部放電是設(shè)備老化前兆，極具危害性，甚至有可能擊穿變壓器。變壓器局部放電監(jiān)測(cè)技術(shù)是通過(guò)在其箱體外側(cè)安裝高頻聲學(xué)傳感器，它可以敏銳地檢測(cè)到變壓器因局部放電而發(fā)出的電脈沖和電磁輻射信號(hào)，從而確定電力電設(shè)備放電的具體位置?！俺Ｒ?jiàn)的局部放電監(jiān)測(cè)技術(shù)有光學(xué)監(jiān)測(cè)法、化學(xué)監(jiān)測(cè)法、電氣監(jiān)測(cè)法等”[1]。在狀態(tài)維修方式下，對(duì)變壓器的監(jiān)測(cè)還可以采用油氣色譜分析技術(shù)。變壓器油在電壓的不斷作用下，通過(guò)分解和變質(zhì)，會(huì)產(chǎn)生甲烷、氫氣、一氧化碳等易燃易爆氣體。這些氣體極具危險(xiǎn)性，一旦發(fā)生爆炸，將會(huì)給整個(gè)電力工作帶來(lái)嚴(yán)重的影響。而通過(guò)對(duì)這些油氣的濃度、成分等進(jìn)行及時(shí)有效的檢測(cè)，以監(jiān)測(cè)變壓器油的色譜來(lái)判斷電力電器設(shè)備的具體故障位置，從而有助于后續(xù)的檢修工作的順利開(kāi)展。此外，在對(duì)變壓器絕緣狀態(tài)下進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，一般包括“高、低壓套管接地引下線電流監(jiān)測(cè)、外殼接地線電流監(jiān)測(cè)和鐵心接地線電流監(jiān)測(cè)等。電容套管可以對(duì)電容量、電容電流和介損的變化進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)外絕緣泄漏電流監(jiān)測(cè)可以對(duì)電力電氣設(shè)備套管外絕緣的積污程度進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，并借助橫向、縱向?qū)Ρ葋?lái)確定故障的位置，以保障電力電氣設(shè)備故障得到有效的解決”[2]。

1.2 電力電器設(shè)備狀態(tài)檢修的另外一種常見(jiàn)技術(shù)手段是紅外檢測(cè)技術(shù)。通過(guò)紅外檢測(cè)設(shè)備，依據(jù)紅外輻射的原理，對(duì)電力電器設(shè)備內(nèi)部的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)，間接反映設(shè)備內(nèi)部的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)情況，從而對(duì)電力電氣設(shè)備的故障問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)排查和檢修。運(yùn)用紅外檢測(cè)技術(shù)，可以“準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)接線觸頭、隔離開(kāi)關(guān)等設(shè)備出現(xiàn)的故障，以及由于操作不當(dāng)而引發(fā)的電氣設(shè)備內(nèi)部電阻異常發(fā)熱現(xiàn)象，從而有效提高電氣設(shè)備的使用壽命和運(yùn)行效率”[3]。

1.3 與紅外檢測(cè)技術(shù)原理相同，通過(guò)超聲波探測(cè)也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力電氣設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢修。通過(guò)聲波定位和反饋，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力電氣設(shè)備內(nèi)部的放電情況，根據(jù)回傳數(shù)據(jù)開(kāi)展進(jìn)一步分析研究，從而判斷設(shè)備可能出現(xiàn)的故障，以及故障發(fā)生的具體位置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)從容有效的應(yīng)對(duì)。值得注意的是，在電力電器設(shè)備的狀態(tài)檢修中，這些新技術(shù)、新手段從來(lái)不是單一進(jìn)行的，它們以一種相互配合、相互支持的方式進(jìn)行整合。通過(guò)綜合巡視技術(shù)，全方位，全天候，全技術(shù)手段的對(duì)電力電器設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢修，及時(shí)解決設(shè)備故障問(wèn)題，確保供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定供電。

1.4 電力電氣設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)要求

電力電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修是運(yùn)用科學(xué)有效的技術(shù)手段對(duì)正在運(yùn)行中的電力電器設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢修，以明確故障類(lèi)型和具體故障位置，通過(guò)分析評(píng)估搜集的資料信息，進(jìn)而展開(kāi)下一步的維護(hù)措施。相較于要求設(shè)備停止運(yùn)行的定期靜態(tài)檢修，狀態(tài)檢修由于在電力電氣設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，此時(shí)測(cè)量出的參數(shù)準(zhǔn)確性更高，數(shù)據(jù)能更為真實(shí)的反映出電力電器設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)際情況。

1.5 電力電器設(shè)備的狀態(tài)檢修還具備預(yù)測(cè)性的功能。在一定程度上來(lái)看，狀態(tài)檢修也屬于一種預(yù)防性檢修，這種預(yù)防主要依賴(lài)于對(duì)運(yùn)行中的電力電氣設(shè)備檢測(cè)得出的數(shù)據(jù)分析。通過(guò)“時(shí)間序列法、回歸分析法、模糊預(yù)測(cè)法、灰色預(yù)測(cè)法，以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”等方法，工作人員通過(guò)推算電力電氣設(shè)備可能發(fā)生故障的地方，從而及時(shí)做好應(yīng)對(duì)措施。

既然狀態(tài)檢修是一種預(yù)測(cè)性的檢修方式，工作人員后期對(duì)這些檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析和整理就變得尤為重要。電力電器設(shè)備狀態(tài)檢修的準(zhǔn)確性不是百分百的，也會(huì)存在一定的誤差，故而對(duì)設(shè)備的進(jìn)一步評(píng)估，才是設(shè)備檢修的最終依據(jù)。這需要電力電氣檢修人員豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

2 我國(guó)電力電器設(shè)備狀態(tài)檢修的具體技術(shù)優(yōu)化應(yīng)用分析

從狀態(tài)檢修的技術(shù)層面來(lái)看，應(yīng)該大力發(fā)展先進(jìn)的電力電器設(shè)備檢修技術(shù)。主要從四個(gè)方面入手，一是抗干擾技術(shù)，電力電器設(shè)備是由大量的微電子元件組成的，在電壓作用下，會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，影響檢測(cè)結(jié)果。二是傳感技術(shù)，這是將設(shè)備故障類(lèi)型和故障位置傳導(dǎo)給工作人員的一種重要途徑。三是壽命預(yù)估技術(shù)，這有助于電力電器及早更換新設(shè)備，防止老化帶來(lái)的損失。四是可靠性分析技術(shù)，狀態(tài)檢修作為一種預(yù)測(cè)性檢修，對(duì)其收集的各種參數(shù)，需要工作人員進(jìn)行進(jìn)一步的分析評(píng)估，才能提高狀態(tài)檢修的準(zhǔn)確性。

2.1 從狀態(tài)檢修的主觀層面來(lái)看，應(yīng)該建立健全電力電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的管理體系。電力公司應(yīng)該更具實(shí)際工作情況，通過(guò)適當(dāng)獎(jiǎng)懲等措施，提升員工的技術(shù)能力和工作積極性，不斷完善崗位職責(zé)，做到每項(xiàng)工作都有具體對(duì)接人。同時(shí)，對(duì)管理人員應(yīng)該加強(qiáng)監(jiān)督和管理，充分發(fā)揮制度管理優(yōu)勢(shì)，對(duì)收集的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行專(zhuān)人記錄，并將這些數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，為后期的檢修提供一定的數(shù)據(jù)支持。

結(jié)語(yǔ)

就目前而言，電力電氣設(shè)備狀態(tài)檢修是我國(guó)最為先進(jìn)的一種故障檢修技術(shù)。它不同于傳統(tǒng)定期檢修，是在電力電氣設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，通過(guò)局部放電監(jiān)測(cè)、油氣色譜分析、絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)，以及結(jié)合紅外線、超聲波等先進(jìn)技術(shù)，確定設(shè)備故障類(lèi)型和故障具體位置。通過(guò)后續(xù)的數(shù)據(jù)評(píng)估和分析，及時(shí)有效預(yù)測(cè)電力電器設(shè)備的故障所在，這樣方能降低設(shè)備維修成本，提高設(shè)備使用率，進(jìn)而為我國(guó)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)營(yíng)提供技術(shù)支持和有效保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]高亮，郎陳杰，夏能弘.分布式電源并網(wǎng)條件下配電網(wǎng)繼電保護(hù)方案設(shè)計(jì)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制.2017（18）：143-149.

[2]蘭江.電力電氣設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的研究進(jìn)展[J].電力電子技術(shù).2015（03）：58-61.

[3]代紅顏.關(guān)于電力電氣設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的研究[J].山東工業(yè)技術(shù).2016（15）：164-165.

（作者單位：上海振華重工啟東海洋工程股份有限公司）