電力系統(tǒng)變電檢修技術(shù)探究

王勇 刁燕芳

【摘 ?要】眾所周知，受經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的影響，社會(huì)對(duì)電力需求及其要求不斷提高。由于電力系統(tǒng)中負(fù)責(zé)變送和分配能源的變電站設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性與供電質(zhì)量息息相關(guān)，所以，變電檢修技術(shù)受到了電力企業(yè)和公眾的高度重視。對(duì)此，重點(diǎn)研究了電力系統(tǒng)變電檢修技術(shù)，希望對(duì)改善檢修現(xiàn)狀有所幫助。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);變電檢修技術(shù);狀態(tài)檢修;故障檢修

電力系統(tǒng)在社會(huì)生產(chǎn)和生活中扮演著越來越重要的角色，特別是變電站這一關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀況和水平受到了社會(huì)各界的高度關(guān)注，因此，進(jìn)行變電檢修是確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行和提供優(yōu)質(zhì)電源的重要保障。這也意味著我們有必要分析和研究其檢修技術(shù)、方法，以期獲得良好的電力系統(tǒng)變電檢修效果，提高其檢修水平。

1 變電檢修概述

變電檢修是指合理檢查和維修電力系統(tǒng)中正在運(yùn)行的電力裝置或設(shè)備，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，降低故障風(fēng)險(xiǎn)，保證電力系統(tǒng)正常有序的運(yùn)行。一般情況下，主要是嚴(yán)格、細(xì)致地檢查高壓電器、變壓器、傳感器和斷路器等設(shè)備裝置。

縱觀變電檢修模式的發(fā)展過程，主要涉及故障檢修和預(yù)防性檢修2個(gè)階段，前者是根據(jù)設(shè)備裝置在功能上出現(xiàn)的故障進(jìn)行檢修作業(yè)，屬于事后檢修。相對(duì)而言，這種方式不僅費(fèi)用比較高，而且耽誤生產(chǎn)，效果不佳，顯然不利于電力系統(tǒng)的有序運(yùn)行和健康發(fā)展。而后者是通過定期檢修、狀態(tài)檢修、可靠性檢修等，從檢修目的出發(fā)的新型檢修模式，及時(shí)發(fā)現(xiàn)變電設(shè)備故障，并有效處理，減少設(shè)備受損，降低故障損失。由此可見，這對(duì)于維護(hù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)有非常重要的意義。

2 電力系統(tǒng)變電檢修技術(shù)研究

狀態(tài)檢修的主要技術(shù)支持包括可靠性評(píng)估、傳感技術(shù)、抗干擾技術(shù)以及壽命估計(jì)?？煽啃栽u(píng)估是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)技術(shù)手段，它依據(jù)變電設(shè)備的可靠性結(jié)構(gòu)，觀察變電設(shè)備的壽命模型，研究變電設(shè)備的試驗(yàn)信息，對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出變電設(shè)備可靠性的評(píng)估結(jié)果，在可靠性評(píng)估過程中常使用貝葉斯方法進(jìn)行數(shù)學(xué)分析。傳感技術(shù)可以為狀態(tài)檢修獲取大量的有用數(shù)據(jù)，為后面的數(shù)據(jù)處理提供原始信息，為診斷決策提供有效依據(jù)，是實(shí)現(xiàn)預(yù)測性維修的非常重要的手段之一。抗干擾技術(shù)多用來過濾無效的噪聲信號(hào)，從而提取有效信號(hào)，以確保檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確無誤。在使用抗干擾技術(shù)時(shí)多采取小波變換技術(shù)、數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)濾波技術(shù)、分形學(xué)等手段，在大量的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上利用概率的方法來對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行壽命估計(jì)，以此作為變電設(shè)備的更新依據(jù)。

2.1 故障檢修技術(shù)

故障檢修技術(shù)主要適用于變電設(shè)備發(fā)生故障以后，通常以綜合檢修和比較檢修為主。其中，綜合檢修具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性，在使用前往往需要收集大量的數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上匹配變電設(shè)備當(dāng)下的運(yùn)行數(shù)據(jù)和所得數(shù)據(jù)，然后通過分析匹配結(jié)果發(fā)現(xiàn)問題所在，最后采取相應(yīng)的維修措施，使其恢復(fù)正常運(yùn)行。而比較檢修技術(shù)則是借助噪聲、振動(dòng)、污染和射線等不同的診斷技術(shù)獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，然后與最近幾年收集的檢測結(jié)果加以對(duì)比和分析，通過尋找差異確定故障所在。同時(shí)，也可以在環(huán)境條件相同的前提下對(duì)比同一類型的變電設(shè)備，根據(jù)發(fā)現(xiàn)的數(shù)據(jù)差異找出設(shè)備故障，再進(jìn)行維修。雖然故障檢修技術(shù)可以準(zhǔn)確查出故障，但其畢竟屬于事后檢修，難以保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性，缺少預(yù)防措施是其最大的弊端。

2.2 狀態(tài)檢修技術(shù)

狀態(tài)檢修技術(shù)在現(xiàn)階段的變電檢修工作中的作用和影響是不容忽視的，因?yàn)槠淇梢栽谧冸娫O(shè)備出現(xiàn)故障之前通過合理檢測和分析設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)發(fā)現(xiàn)故障隱患，幫助檢修人員及時(shí)進(jìn)行維護(hù)和維修，從而減少故障的發(fā)生，延長設(shè)備的使用壽命。

具體來說，電力系統(tǒng)變電狀態(tài)檢修技術(shù)包括在線監(jiān)測，即通過在線監(jiān)測電力系統(tǒng)的變電數(shù)據(jù)直觀了解變電設(shè)備的使用情況和運(yùn)行參數(shù)，掌握與其運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，從而為后續(xù)的故障分析和評(píng)估環(huán)節(jié)提供重要的數(shù)據(jù)支持和參考。同時(shí)，還可以借助油液分析儀、震動(dòng)變電檢測器、超聲波檢測器等裝置儀器對(duì)電力系統(tǒng)中整個(gè)變電設(shè)備進(jìn)行定期或者不定期的檢測，從而獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過分析、對(duì)比判斷是否存在故障風(fēng)險(xiǎn)。這種方法通常被稱為離線檢測。在電力系統(tǒng)變電設(shè)備停運(yùn)、大修、小修或者運(yùn)行負(fù)荷比較低時(shí)，也可以開展檢測工作，不過應(yīng)該根據(jù)預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)和工藝進(jìn)行解體檢修，以便了解和掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況。可以說，應(yīng)用狀態(tài)檢修技術(shù)有利于制訂一個(gè)最佳的檢修計(jì)劃，保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，提高其運(yùn)行效率。

此外，出于對(duì)電網(wǎng)的整體考慮，合理分析設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)和檢修成本等問題有助于提升檢修水平。針對(duì)變電設(shè)備質(zhì)量水平一致、數(shù)量不多的電力系統(tǒng)，還可以定期檢修。

2.3狀態(tài)檢修的廣泛應(yīng)用

目前，在電力行業(yè)各電網(wǎng)運(yùn)行工作中已廣泛應(yīng)用狀態(tài)檢修技術(shù)。例如，變壓器狀態(tài)檢修項(xiàng)目主要包括油中氣體測量、局部放電的測量與分析、開關(guān)觸頭的磨損程度以及電氣回路與機(jī)械的完整度檢測等內(nèi)容，常用的監(jiān)測辦法主要有：一是氣體分析法，主要用于設(shè)備絕緣診斷，通過分析油中氣體的成分，對(duì)比氣體含量和百分比來完成;二是局部放電法，包含聲學(xué)、化學(xué)、光學(xué)以及電氣測量等幾種，主要用于設(shè)備絕緣系統(tǒng)老化診斷;三是效率響應(yīng)法，主要用于變壓器繞組形變?cè)\斷。斷路器主要出現(xiàn)斷路器拒動(dòng)、過熱、滅弧、絕緣以及爆炸等故障，其中斷路器拒動(dòng)故障是最常見的一種故障，其他故障發(fā)生幾率很小。造成斷路器拒動(dòng)的原因很多，比如直流電壓過低或過高，合閘保險(xiǎn)及合閘回路元件接觸不良或斷線等等。隔離開關(guān)主要有隔離開關(guān)的載流接觸面過熱和接觸不良這兩種故障，這些都需要變電檢修人員對(duì)其進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測，而GIS主要集中在氣體、SF6斷路器電壽命、斷路器機(jī)械特性以及局部放電等方面進(jìn)行監(jiān)測。

3 電力系統(tǒng)變電檢修技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 變電檢修技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

為了更為直觀地了解變電檢修技術(shù)的應(yīng)用情況，在此分析了常見故障檢修過程。例如，在檢修繼電保護(hù)裝置時(shí)，應(yīng)該先分析設(shè)備在標(biāo)準(zhǔn)校驗(yàn)、二次通流、巡檢、帶開關(guān)傳動(dòng)等實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)，以獲得評(píng)估結(jié)果，確定相應(yīng)的檢修方案，并對(duì)微機(jī)采取相應(yīng)的措施增強(qiáng)抗干擾效果。然后，基于狀態(tài)評(píng)估結(jié)果合理分析繼電保護(hù)可能存在的主要缺陷和安全隱患，檢查重點(diǎn)應(yīng)放在回路和輔助設(shè)備上。同時(shí)，還應(yīng)將電磁兼容性試驗(yàn)作為檢修繼電保護(hù)設(shè)備的另一個(gè)重點(diǎn)，具體工作時(shí)，可以根據(jù)對(duì)抗干擾、交直流分離、強(qiáng)弱電分離等情況加以評(píng)分，進(jìn)而獲得相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果。在檢修變壓器時(shí)，要先檢查其運(yùn)行聲音，如果非有規(guī)律的嗡嗡聲，則為聲音異常，需要進(jìn)一步檢修，通常負(fù)荷的突然增大、內(nèi)部零件松動(dòng)、接地或短路等會(huì)引發(fā)聲音異常。然后，要檢查其三相負(fù)載的平衡情況，一般中性點(diǎn)發(fā)生位移會(huì)造成三相負(fù)載失衡，再就是由觸頭磨損、彈簧壓力不足等引起的分接開關(guān)故障，以及接線柱松動(dòng)、引線燒斷等導(dǎo)致的引線故障在變壓器檢修中時(shí)有發(fā)生。這些都可以采取相應(yīng)的檢修方法及時(shí)發(fā)現(xiàn)。此時(shí)，當(dāng)務(wù)之急就是予以及時(shí)有效的處理，防止故障范圍的擴(kuò)大。

3.2 變電檢修技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

目前，雖然有多種變電檢修技術(shù)可供選擇和使用，但其應(yīng)用現(xiàn)狀并不盡人意，檢修水平亟待提高。為此，在具體工作過程中，要提高技術(shù)水準(zhǔn)，因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)中的新技術(shù)、新設(shè)備越來越多，傳統(tǒng)的檢修方法已難以滿足實(shí)際需要。所以，相關(guān)部門和工作人員既要改變舊觀念，充分結(jié)合故障檢修、預(yù)防檢修和狀態(tài)檢修的優(yōu)勢進(jìn)行有效整合，以期形成一種新的檢修模式，又要加大創(chuàng)新力度，尋求更加先進(jìn)、有效的檢修技術(shù)。另外，要加強(qiáng)培訓(xùn)，切實(shí)提高檢修人員的職業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)技能，在檢修操作過程中要嚴(yán)格、認(rèn)真、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，以此提高變電檢修質(zhì)量和效率。

4 狀態(tài)檢修應(yīng)用的注意事項(xiàng)

在變電設(shè)備狀態(tài)檢修過程中，要注意以下六個(gè)方面：一是要明確檢修目的，讓變電檢修人員能夠按照詳細(xì)的檢修任務(wù)布置進(jìn)行檢修操作，進(jìn)而保證變電設(shè)備能夠得到及時(shí)的檢修。二是要求變電檢修人員要選擇適合的絕緣工具，他們?cè)诠ぷ髦兴褂玫慕^緣材料，一定要性能優(yōu)質(zhì)，規(guī)格穩(wěn)定，具備良好的耐腐蝕性和機(jī)械強(qiáng)度，要按規(guī)定在使用前進(jìn)行絕緣測試。三是要求擔(dān)任變電檢修的人員身體健康，精力充沛，在帶電作業(yè)時(shí)要有專人監(jiān)護(hù)，一旦出現(xiàn)突發(fā)狀況就要立即阻止其施工作業(yè)。四是要求變電檢修人員在工作中一定要按照工作程序進(jìn)行正確操作，比如安全帽要戴好，安全距離也要保證，除以上提及的之外，還要準(zhǔn)確判斷天氣情況，不能帶電工作的天氣堅(jiān)決不可以帶電工作，以確保變電檢修人員的人身安全。五是變電檢修人員要注意對(duì)相關(guān)檢修結(jié)果的全面、詳細(xì)記錄，保證每次的記錄結(jié)果都是真實(shí)有效的，這樣的記錄才可以為變電設(shè)備的運(yùn)行情況和運(yùn)行安排提供有效數(shù)據(jù)信息。六是要做好變電設(shè)備故障分析，尤其是要分析是否是因?yàn)椴僮鞑划?dāng)還是現(xiàn)場管理失誤造成的，由此總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，以此為鑒，盡量杜絕由操作不當(dāng)或現(xiàn)場管理失誤造成的變電設(shè)備故障，減少由變電設(shè)備本身原因造成的故障頻率。

5 對(duì)變電檢修工作的建議

從事狀態(tài)檢修工作作的專業(yè)人員缺乏理論學(xué)習(xí)及深入研究，僅僅認(rèn)識(shí)到狀態(tài)檢修減少了停電次數(shù)拉長了檢修周期、減輕了工作強(qiáng)度、提高了安全系數(shù)，沒有意識(shí)到這項(xiàng)工作的艱巨性、復(fù)雜性、長期性和邏輯性，對(duì)其蘊(yùn)藏的巨大潛力缺乏足夠的認(rèn)識(shí)。

技術(shù)水平跟不上實(shí)際的需要。從檢修技術(shù)的發(fā)展歷史來看無論事故后檢修還是預(yù)防性檢修都是與技術(shù)發(fā)展的水平相聯(lián)系的狀態(tài)檢修也是一樣。實(shí)施狀態(tài)檢修是有技術(shù)基礎(chǔ)的，只有把基礎(chǔ)夯實(shí)，狀態(tài)檢修才能夠健康地發(fā)展，獲得長期的利益。相應(yīng)的技術(shù)管理工作沒有跟上。缺少完整的設(shè)備檔案記錄及運(yùn)行、檢修、試驗(yàn)記錄，歷史記錄沒有被很好地組織利用起來，各級(jí)專業(yè)人員不知道自己在狀態(tài)檢修中所扮演的角色，沒有著眼于取消沒有必要的工作，多年延續(xù)下來的定期檢修制度嚴(yán)重束縛著人們的思維。只知道按“規(guī)定”辦，至于該不該修則很少考慮。

6 結(jié)束語

簡而言之，電力系統(tǒng)變電設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，勢必會(huì)為安全供電和供電質(zhì)量造成一定的不良影響。這就要求電力企業(yè)要充分發(fā)揮現(xiàn)代科技的優(yōu)勢，在確?？煽抗╇姾徒?jīng)濟(jì)合理的前提下不斷提高變電檢修技術(shù)水平，同時(shí)，還要加強(qiáng)檢修全過程管理，推廣狀態(tài)檢修，以此減少故障的發(fā)生，節(jié)約檢修成本，使電力系統(tǒng)的運(yùn)行更加安全、高效、可靠。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬勇.電力系統(tǒng)變電檢修技術(shù)與管理方式[J].經(jīng)濟(jì)論壇，2015（06）：109-110.

[2]房文剛，米娟.電力系統(tǒng)中幾種常用的變電運(yùn)行設(shè)備檢修技術(shù)探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（09）：45-46.

[3]丁海洲.電力系統(tǒng)中變電檢修運(yùn)行技術(shù)的分析[J].電力電子，2014（13）：11-13.

[4]于衛(wèi)東.淺析電力系統(tǒng)變電檢修技術(shù)[J].電工研究，2014（12）：22-23.

（作者單位：1.內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司阿拉善電業(yè)局;2.內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司薛家灣供電局）