提高變電站電氣一次設(shè)備壽命的措施研究

楊金華

【摘? 要】當(dāng)前人們對于輸變電工程使用壽命有著非常嚴格要求，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)濟發(fā)展等因素密切相關(guān)，同時包含規(guī)劃設(shè)計、施工工藝、維護管理等各個方面。當(dāng)前變電站電氣一次設(shè)備的實際使用時間與設(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，制定針對性的措施和策略，提高變電站電氣一次設(shè)備使用壽命。

【關(guān)鍵詞】變電站;電氣一次設(shè)備;壽命;措施

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對電能的需求量也越來越大，為了適應(yīng)社會的發(fā)展，滿足人們的需求，國家電網(wǎng)公司提出了建設(shè)“一流電網(wǎng)”的電網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)，要想實現(xiàn)“一流電網(wǎng)”的建設(shè)目標(biāo)，必須提高變電站電氣一次設(shè)備的工程使用壽命，使變電站電氣一次設(shè)備能夠更好更高效地為電網(wǎng)的可靠穩(wěn)定運行服務(wù)。所謂的工程使用壽命主要是指設(shè)備在正常設(shè)計、正常施工、正常使用和維護下，所應(yīng)該達到的正常使用年限。

一、變電站一次設(shè)備使用壽命的影響因素

1、變電站建設(shè)和經(jīng)濟發(fā)展、負荷需求不匹配。目前電網(wǎng)規(guī)劃分為長期和中期，變電站中主變壓器容量一般按照變電站建成后5～10 年的規(guī)劃負荷選擇，并適當(dāng)考慮到遠期10～20 年負荷發(fā)展。當(dāng)前我國國民經(jīng)濟還處于工業(yè)化階段，經(jīng)濟發(fā)展迅速，負荷變化快，客觀上造成了負荷預(yù)測的難度，變電站建設(shè)時未能綜合考慮負荷增長、地方規(guī)劃調(diào)整等因素，造成選擇的設(shè)備容量、壽命等指標(biāo)無法與地方經(jīng)濟發(fā)展以及負荷需求匹配，引起設(shè)備未達到設(shè)計使用壽命就需更換，甚至造成變電站重新建設(shè)，影響變電站壽命。

2、自然災(zāi)害破壞對變電站壽命的影響。在變電站使用壽命期內(nèi)，由于洪水、地震、泥石流、滑坡等自然災(zāi)害的影響，對變電站造成重大破壞，直接影響到變電站壽命。雖然在變電站選址中已考慮了周邊環(huán)境因素，但隨著城鄉(xiāng)經(jīng)濟的發(fā)展，變電站所在站址周邊環(huán)境改變，造成變電站抵御自然災(zāi)害的能力降低，影響壽命。

3、影響電氣一次設(shè)備壽命的主要原因。變電站電氣一次主要設(shè)備包括變壓器、電容器、組合電器、開關(guān)柜等，由于這些設(shè)備的制造工藝、元器件質(zhì)量、施工、運輸、管理維護等方面的原因，造成設(shè)備質(zhì)量存在問題，在達到使用壽命之前就退出運行，是影響變電站壽命的主要因素。

二、變電站電氣一次設(shè)備運行現(xiàn)狀

變電站電氣一次設(shè)備部分的設(shè)計歷來著重參數(shù)的選擇和安裝的工藝設(shè)計，也就是變電站內(nèi)的電氣設(shè)備要滿足生產(chǎn)運行、操作、維修和電力系統(tǒng)發(fā)展需求。而電氣設(shè)備的耐久性，即壽命一般寄希望于通過招標(biāo)的優(yōu)秀制造廠供貨。通過近幾十年的電網(wǎng)運行經(jīng)驗，不少電氣設(shè)備逐漸顯露出過早損壞的現(xiàn)象，縮短了變電站的使用壽命。

1、設(shè)備制造水平有限，設(shè)備質(zhì)量不容樂觀。早期設(shè)備生產(chǎn)商由于制造水平不高，以及原材料使用不科學(xué)，導(dǎo)致生產(chǎn)的電氣設(shè)備普遍存在質(zhì)量問題，在使用一段時間后，設(shè)備事故和強迫停運率較投產(chǎn)初期大幅增長。近期又由于某些制造商生產(chǎn)飽和，放松質(zhì)量管理，以及利潤降低等原因，造成設(shè)備質(zhì)量下降，甚至于個別的不合格產(chǎn)品也進入電網(wǎng)運行。

2、運行檢修水平跟不上電網(wǎng)的快速發(fā)展要求。按照現(xiàn)有的檢修維護模式，容易導(dǎo)致設(shè)備失修或過修。由于缺乏對設(shè)備運行狀態(tài)下的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，故障預(yù)防能力不足。加上近年來電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，單一員工所需要運行維護的設(shè)備不斷增加，按照原有的檢修周期再安排大量的離線數(shù)據(jù)采集工作已經(jīng)變的非常困難，影響設(shè)備使用壽命。

3、電力系統(tǒng)發(fā)展超過設(shè)計預(yù)期。由于社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)負荷增長較大，要求電力網(wǎng)高速擴展。當(dāng)原有電力一次設(shè)備額定電流、短路電流水平均達到或超過了滿載時，主要電氣一次設(shè)備如變壓器、隔離開關(guān)等已不能適應(yīng)當(dāng)前運行需要。因此，更換電氣設(shè)備的技改項目眾多，直接影響了電氣一次設(shè)備的使用壽命。

三、提高變電站一次設(shè)備使用壽命措施

1、重視變電站的總體規(guī)劃。在對變電站進行設(shè)計時，首先要對供電區(qū)域負荷的預(yù)測工作做到位，要結(jié)合供電區(qū)域負荷的預(yù)測結(jié)果對主變規(guī)模進行反復(fù)的論證和分析，并且要把眼前和長遠的關(guān)系考慮周全。在總體布置經(jīng)濟合理且運行維護方便的前提下科學(xué)合理地把二者的關(guān)系處理好，為了避免電氣設(shè)備因不適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展的需求而提前發(fā)生退役的危險，在對電氣設(shè)備選型時，要充分考慮到電氣設(shè)備的遠景飽和與目標(biāo)網(wǎng)架運行等因素。

2、變電站站址的選擇要慎重。變電站站址的選擇首先在保證變電站的地質(zhì)穩(wěn)定的前提下，最好不要占用經(jīng)濟效益高的土地和耕地，應(yīng)盡量選用一些劣地、荒地、坡地，但在選用的時候應(yīng)該綜合考慮到洪水、滑坡、泥石流等影響因素，與此同時，還應(yīng)考慮到周圍臨近設(shè)施的無線電干擾情況等，比如說飛機場、導(dǎo)航臺、收發(fā)信臺、鐵路信號等設(shè)施的影響。

3、要重視電氣設(shè)備的選型及其生產(chǎn)工藝。在變電站電氣設(shè)備的選型上，要在統(tǒng)籌規(guī)劃、遠近結(jié)合的前提下，盡量選用一些性能參數(shù)合適、技術(shù)條件成熟的設(shè)備，以達到選用的設(shè)備技術(shù)成熟、質(zhì)量穩(wěn)定且成本合理使用壽命長的目的。金屬材料和絕緣材料是制造一次設(shè)備的主要材料，在選用一次設(shè)備的制造材料時，一定要選用一些質(zhì)量好的材料來制造一次設(shè)備，比如說要選用一些防腐性強的金屬材料和一些抗老化能力強的絕緣性材料。在電氣設(shè)備的選型時要重視設(shè)備的設(shè)計方案和生產(chǎn)工藝，要從生產(chǎn)的源頭上更深層次地選用優(yōu)質(zhì)的電氣設(shè)備，特別是要重視變壓器類設(shè)備和高壓組合電氣設(shè)備的選型。在變電站電氣一次設(shè)備的安裝上，要采用先進的安裝工藝。變電站主要的電氣設(shè)備是電氣一次設(shè)備，電網(wǎng)投運后能否安全穩(wěn)定運行，很大程度上會受到變電站電氣一次設(shè)備安裝工藝的直接影響。所以在安裝變電站一次設(shè)備時，要嚴格按照設(shè)備安裝規(guī)程規(guī)范并結(jié)合廠家提供的使用說明書來安裝，并且要有專人負責(zé)嚴格把控實際的安裝施工過程。

4、要提高接地系統(tǒng)的壽命。提高接地系統(tǒng)壽命的一個重要措施就是，在選用和設(shè)計設(shè)備接地材料時，對土壤的腐蝕性要充分考慮周全。比如在土壤腐蝕性較嚴重的地方修建變電站時，應(yīng)選用銅材作為變電站的接地系統(tǒng)材料，這主要是由于銅材不僅可靠性高，而且全壽命價格也比較合理，在土壤腐蝕性較輕微的地方修建變電站時，應(yīng)選用熱鍍鋅扁鋼作為變電站設(shè)備的接地材料，這是因為這種土壤電阻率比較高，可以利用鋼材截面積大且散流特性好等這些優(yōu)點來降低工頻接地電阻。

5、要加強運行維護管理。要想提高變電站一次設(shè)備的使用壽命，還要加強設(shè)備的運行維護管理。首先，要加強設(shè)備的日常巡視和檢查工作，特別是對那些已經(jīng)存在缺陷的設(shè)備更要加強日常巡視和檢查工作;其次，要對運行中的設(shè)備加強檢修和維護，要做到定期檢修，以保證設(shè)備健康運行;最后，還要對以上巡視、檢查、檢修和維護工作等做好設(shè)備的信息數(shù)據(jù)庫，以備為后續(xù)總結(jié)經(jīng)驗，提高設(shè)備的使用壽命。

變電站電氣一次設(shè)備使用壽命的提高具有十分重要價值和作用，不僅可以維持變電站的持續(xù)穩(wěn)定運行，同時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、選擇先進的產(chǎn)品設(shè)計方案和生產(chǎn)工藝、運輸過程中的防護措施、選擇先進安裝工藝、做好一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(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。

參考文獻：

[1] 梁 晨.火電廠電氣一次設(shè)備狀態(tài)檢修要點研究[J].建材與裝飾，2017（29）：20.

（作者單位：東源曲靖能源有限公司）