電氣設(shè)備在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修技術(shù)

吳希林 吳承胤 殷鵬

【摘 要】電氣設(shè)備的穩(wěn)定性將對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)產(chǎn)生最直接的影響，從而可以發(fā)揮電力系統(tǒng)的安全性、可靠性。檢修是保證電氣設(shè)備正常運(yùn)行的必要手段，在電力系統(tǒng)中推行狀態(tài)檢修是電氣設(shè)備檢修制度發(fā)展的必然選擇。因此，文章對(duì)電氣設(shè)備在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修的發(fā)展闡述，分析了電氣設(shè)備在線監(jiān)測及電氣設(shè)備狀態(tài)檢修策略的應(yīng)用，希望對(duì)今后的工作開展提供幫助。

【關(guān)鍵詞】電氣設(shè)備;在線監(jiān)測;狀態(tài)檢修技術(shù)

在電力系統(tǒng)內(nèi)部，所涉及的環(huán)節(jié)相對(duì)較多。如：發(fā)電、送電、配電等。因此，安全性、穩(wěn)定性已成為其中必須考慮的問題。所以，電力設(shè)備的監(jiān)測和檢修就成為一項(xiàng)很重要的工作做好監(jiān)測和檢修工作，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)的隱患并排除，從而保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高電壓、超大容量用電器所應(yīng)涉及的用電器進(jìn)一步增多，這樣就對(duì)在線監(jiān)測等有關(guān)技術(shù)提出了全新的要求，而資源浪費(fèi)問題也逐步顯現(xiàn)出來。因此，將在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修應(yīng)用到電氣設(shè)備的檢修過程中成為必然在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修技術(shù)能夠節(jié)約檢修費(fèi)用，降低檢修風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而使供電的可靠性增加。同時(shí)，也能夠延長電氣設(shè)備的壽命。

1電氣設(shè)備在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修的發(fā)展

1.1在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修發(fā)展的必要性

電力行業(yè)的發(fā)展正從傳統(tǒng)的供銷體系向電力市場化運(yùn)營模式進(jìn)行轉(zhuǎn)變。人們傳統(tǒng)方面對(duì)電力設(shè)備安全性的重視也漸漸演變成安全性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、科技性等多方面的綜合評(píng)價(jià)。而供電設(shè)備的在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修不僅是設(shè)備安全可靠性的堅(jiān)實(shí)后盾，更是經(jīng)濟(jì)性、科技性、實(shí)用性發(fā)展的必要手段。通過新技術(shù)的在線檢修優(yōu)化了電氣設(shè)備的使用率，提高了設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益性，還有利于電氣設(shè)備的技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展推進(jìn)了電氣設(shè)備的重大變革。

1.2在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修發(fā)展的可行性

在國際電氣設(shè)備系統(tǒng)快速發(fā)展的影響下，我國已經(jīng)具備了電氣設(shè)備改革發(fā)展的基本條件。要充分發(fā)展電氣設(shè)備就必須建立完善電氣設(shè)備的在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修體系，該體系相當(dāng)于電氣設(shè)備的“老師”。只有實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修的具體可行，才能從兩翼推動(dòng)我國電力設(shè)備系統(tǒng)的發(fā)展。新型設(shè)備的投入運(yùn)營和新技術(shù)在電氣設(shè)備的應(yīng)用標(biāo)志著國家電氣設(shè)備的技術(shù)質(zhì)量已經(jīng)有了相當(dāng)程度的提升，為狀態(tài)檢修提供了技術(shù)支持和物質(zhì)基礎(chǔ)。

2電氣設(shè)備在線監(jiān)測

2.1變壓器

變壓器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如果運(yùn)作的時(shí)間太長，絕緣性能就會(huì)劣化，埋下故障隱患，而且還會(huì)引起一系列光、電、熱等化學(xué)上的反應(yīng)。所以，要對(duì)變壓器實(shí)行在線監(jiān)測，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障。變壓器的在線監(jiān)測主要表現(xiàn)在三方面。第一，是油中氣體在線監(jiān)測。油中氣體的在線監(jiān)測，一般是使用氣相色譜，因?yàn)殡妷鹤饔孟伦儔浩鲀?nèi)的氣體環(huán)境容易發(fā)生變化，主要是油里面的有機(jī)絕緣體材料會(huì)發(fā)生點(diǎn)、光、熱等化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一些氣體，使用氣相色譜可以監(jiān)測到變壓器中油氣的成分以及濃度。第二，是在線監(jiān)測局部放電。局部放電會(huì)造成變壓器絕緣性能逐漸老化，所以在分析油中氣體的時(shí)候，也要檢測局部放電信號(hào)，一般是查看放電量和放電模式，看一下是否有變化，主要有聲學(xué)監(jiān)測、化學(xué)監(jiān)測等。第三，是在線監(jiān)測變壓器絕緣。對(duì)變壓器絕緣進(jìn)行在線監(jiān)測，主要監(jiān)測內(nèi)容是變壓器的泄漏電流、介質(zhì)損耗、運(yùn)行電壓等，這樣可以合理的評(píng)價(jià)出變壓器的絕緣性能。

2.2高壓斷路器

高壓區(qū)斷路器屬于開關(guān)設(shè)備，在電力系統(tǒng)中，對(duì)于整個(gè)電路有重要作用，不僅可以控制電路，還可以保護(hù)電路。對(duì)高壓斷路器進(jìn)行在線監(jiān)測主要是監(jiān)測機(jī)械性能和觸頭電壽命。因?yàn)楦邏簲嗦菲鳈C(jī)械性能一旦故障，就會(huì)造成高壓開關(guān)故障，并且是其故障形成的主要原因，所以，在高壓斷路器機(jī)械性能上，一定要加強(qiáng)監(jiān)測力度，主要監(jiān)測行程以及速度。判斷斷路器故障主要是看震動(dòng)信號(hào)的變化。監(jiān)測電路器觸頭電壽命也是十分重要的，因?yàn)殡娏鏖_或斷都會(huì)造成電磨損，每臺(tái)斷路器的點(diǎn)磨損數(shù)量都是有限制的，開或斷滿電容次數(shù)也是有限制的，所以在線監(jiān)測觸頭電壽命主要是看觸頭的磨損量。

2.3避雷針

在電壓設(shè)備里，避雷針屬于保護(hù)設(shè)備。目前在電力系統(tǒng)中，避雷針被廣泛應(yīng)用，但是畢竟屬于設(shè)備在工作時(shí)還是會(huì)有老化現(xiàn)象或者受水變潮的現(xiàn)象。所以，要對(duì)避雷針進(jìn)行監(jiān)測工作。主要是進(jìn)行全電流監(jiān)測以及阻性電流監(jiān)測。進(jìn)行全電流監(jiān)測時(shí)候，主要是確定避雷針的地位和地，在其間進(jìn)行一個(gè)全電流監(jiān)測裝置的串聯(lián)工作，這樣就可以進(jìn)行在線監(jiān)測，主要方式是比較全電流的增長情況，這樣可以看出設(shè)備有沒有受潮。進(jìn)行阻性電流監(jiān)測的時(shí)候，主要是因?yàn)槠鋵?duì)于避雷針閥片比較敏感，如果閥片老化，電阻就會(huì)發(fā)生變化，所以這是其主要監(jiān)測內(nèi)容。需要注意阻性電流增加超過50%，要加強(qiáng)監(jiān)測，如果超過一倍，就要停運(yùn)檢修。

3電氣設(shè)備狀態(tài)檢修策略的應(yīng)用

3.1繼電保護(hù)設(shè)備的狀態(tài)檢修

對(duì)于繼電保護(hù)來說，由于其中的微機(jī)保護(hù)具有非常強(qiáng)有力的自我在線診斷能力以及較好的通信能力，所以非常適合進(jìn)行狀態(tài)檢修工作。但是現(xiàn)階段的電磁保護(hù)以及集成保護(hù)等還是需要采用定期檢修的方式進(jìn)行，急需對(duì)其進(jìn)行改造。從現(xiàn)階段我國繼電保護(hù)運(yùn)行情況來看，設(shè)備狀態(tài)檢修應(yīng)用過程中可以采用的策略主要分為如下幾種：嚴(yán)格按照狀態(tài)評(píng)估所得結(jié)果制定出相應(yīng)的狀態(tài)檢修方案;利用缺陷處理等方式對(duì)于繼電保護(hù)實(shí)施傳動(dòng)試驗(yàn)，增強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的專業(yè)性檢修，提升對(duì)其二次回路檢查和維修的效率;加強(qiáng)微機(jī)保護(hù)的抗干擾能力以及執(zhí)行能力;由于微機(jī)保護(hù)狀態(tài)檢修最主要的就是進(jìn)行回路與輔助設(shè)備檢查和保護(hù)功能邏輯的確認(rèn)，因此需要有效分析定期檢驗(yàn)結(jié)果，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷問題以及可能發(fā)生的事故等隱患。

3.2開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)檢修

（1）對(duì)于配電網(wǎng)系統(tǒng)來說，最為主要的開關(guān)設(shè)備之一就是SF6斷路器，因其具有技術(shù)先進(jìn)、性能穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)、防污閃能力強(qiáng)等方面的優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛使用。對(duì)于SF6斷路器進(jìn)行狀態(tài)檢修的內(nèi)容較多，可以分為：因?yàn)殚_關(guān)自身問題影響到設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)實(shí)施的針對(duì)性消除缺陷檢修;在開關(guān)機(jī)械動(dòng)作壽命達(dá)到了其最大限度時(shí)實(shí)施的全面維修;在開關(guān)防污能力無法有效滿足要求時(shí)所進(jìn)行的清掃檢修;在開關(guān)開斷故障電流次數(shù)達(dá)到了產(chǎn)品設(shè)定范圍時(shí)所進(jìn)行的全面維修等等。

（2）除了SF6斷路器之外，另一種重要的開關(guān)設(shè)備為真空斷路器。對(duì)于6～35kV的真空斷路器來說，其發(fā)生的故障大多數(shù)都是因?yàn)闄C(jī)械問題造成的，因此可以采用如下幾種狀態(tài)檢修策略來有效解決存在的故障問題。分別為：對(duì)于斷路器動(dòng)作的頻次要進(jìn)行嚴(yán)格控制，如果發(fā)現(xiàn)其動(dòng)作次數(shù)將近設(shè)定上限，那么就需要立即實(shí)施檢修、測試以及調(diào)整工作;對(duì)于連續(xù)動(dòng)作的開關(guān)要給予特殊重視，加強(qiáng)對(duì)其的檢測和管理力度，及時(shí)檢查設(shè)備的運(yùn)行情況;加強(qiáng)對(duì)電阻、回路電阻等方面的測試工作頻次和力度;增強(qiáng)對(duì)控制回路部件的調(diào)整以及運(yùn)行狀態(tài)的檢測;加強(qiáng)對(duì)真空泡真空度的檢測等等。

4結(jié)語

綜上所述，電氣設(shè)備一旦發(fā)生故障，便會(huì)對(duì)供電造成極為不利的影響，甚至?xí)斐呻姎庠O(shè)備損壞，從而對(duì)電力運(yùn)行安全性以及可靠性造成難以估量的影響。不斷加強(qiáng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測以及狀態(tài)檢修是今后的重點(diǎn)的發(fā)展方向，要想不斷提升電氣設(shè)備運(yùn)行狀況，就應(yīng)該從理論與技術(shù)兩方面不斷的加以創(chuàng)新，從而使其在電力行業(yè)中得到更好的發(fā)展。以此來為供電企業(yè)創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定也會(huì)提升相應(yīng)的社會(huì)效益。

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（作者單位：中國葛洲壩集團(tuán)房地產(chǎn)開發(fā)有限公司）