淺析變電設備在線監(jiān)測技術及狀態(tài)檢修

朱金朋 李尊磊

摘要：在電力系統(tǒng)自動化建設過程中，我國對電能的穩(wěn)定性提出了更多、更高的要求。在電力系統(tǒng)中，變壓器是非常重要機制設備，我國電力系統(tǒng)提出了越來越高的要求。電力系統(tǒng)要想保持可持續(xù)發(fā)展，必須采用智能化故障診斷方法和在線監(jiān)測技術。通過運用變電設備在線監(jiān)測技術與狀態(tài)檢修，能夠使變電設備運行狀態(tài)變得更為穩(wěn)定和安全，有助于變電設備應用時間的延長，提高變電設備的工作效率。因此，本文對變電設備在線監(jiān)測技術與狀態(tài)檢修進行研究，具有重要意義。

關鍵詞 ：變電設備 ;在線監(jiān)測技術 ;狀態(tài)檢修

當前，變電設備故障原因日趨復雜。對變電設備進行狀態(tài)檢修，要求盡量延長變電設備相應的檢修周期，以促進變電設備潛力的充分發(fā)揮。對變電設備實施在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修，并對其檢修周期進行正確推測，對變電設備的正常運行具有重要意義。因此，有必要采取有效策略強化變電設備在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修，有效保障變電設備的使用安全。

1.在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修的內涵

1.1 狀態(tài)檢修

狀態(tài)檢修是電力系統(tǒng)隨著時代發(fā)展的產(chǎn)物，通俗來講，根據(jù)電力系統(tǒng)變電設備的主要運行狀態(tài)，采用相關技術對電力設備進行監(jiān)測和分析的過程就是電力系統(tǒng)的狀態(tài)檢修。電力設備的狀態(tài)檢修工作流程以狀態(tài)評價為基礎，繼而進行狀態(tài)評估與結果診斷，再實施檢修，整個工作過程更加系統(tǒng)與科學。

1.2 在線監(jiān)測

準確的狀態(tài)診斷是狀態(tài)檢修的重要基礎與前提，實時在線監(jiān)控技術在變電設備中的應用為實施狀態(tài)診斷提供了可能。在電力系統(tǒng)運行中，如果發(fā)現(xiàn)運行異常或出現(xiàn)設備質量問題，相關人員應當立即進行檢修。隨著我國信息技術的不斷發(fā)展，我國的電力系統(tǒng)運行異常情況越來越少，電力設備質量也逐步提高。很多新型技術都為電力系統(tǒng)變電在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修技術的應用打下了堅實的基礎。

2.變電設備在線監(jiān)測技術的應用

2.1電力變壓器的常見故障

2.1.1鐵芯故障

鐵芯故障主要存在以下幾種情況，其一，鐵芯多點接地，和變壓器之間產(chǎn)生閉合回路。電流穩(wěn)定在主磁通的影響作用下，會隨之大幅度上升，變壓器中產(chǎn)生的氣體不能進行有效釋放，最終出現(xiàn)瓦斯動作情況 ;其二，因為鐵芯接地，導致變壓器發(fā)生運行不良現(xiàn)象。鐵芯在靜電感應影響作用下應處于懸浮狀態(tài)，導致鐵芯釋放一定數(shù)量點至大地上。

2.1.2繞組故障

當變壓器內繞組中產(chǎn)生短路、或者位移現(xiàn)象時，變壓器便會發(fā)生繞組故障。根據(jù)變壓器繞組內部結構，變壓器繞組故障大致存在 4 種類型，即并間短路、股間短路、層間短路、匝間短路。因為變壓器繞組結構和變壓器制造工藝之間存在著非常密切的聯(lián)系，所以一旦變壓器制造工藝水平偏低時，就會非常容易產(chǎn)生繞組故障。對變電器來說，繞組故障是一種主要故障，在其影響作用下，變壓器運行溫度及時上升，當情況比較嚴重時，還會伴有輕重瓦斯動作現(xiàn)象的發(fā)生。

2.1.3分接開關故障

分接開關故障大致劃分為兩大種類，無載分解開關故障、有載分解開關故障，其中，最為常見的一種故障，就是有載分解開關故障。當發(fā)生有載分解開關故障時，常常會產(chǎn)生兩種事故，即燒斷故障、過渡電阻擊穿故障。當變壓器密封圈老化嚴重，或密封性較差時，變壓器便會產(chǎn)生分解開關故障。

2.2電力變壓器在線監(jiān)測技術

電力變壓器在線監(jiān)測技術主要有以下幾種：變壓器繞組熱點溫度在線監(jiān)測技術，變壓器繞組變形在線監(jiān)測技術，變壓器鐵芯多點接地在線監(jiān)測技術，變壓器油色譜在線監(jiān)測技術等。在電力系統(tǒng)中，油測量、氣體測量、放電測量、開關檢測、回路檢測、機械質量檢測等都是在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修的主要內容。變壓器繞組熱點溫度在線監(jiān)測技術主要利用紫外成像與紅外成像技術，在線監(jiān)控變壓器在運行過程中的內部溫度，了解變壓器在制熱性與電壓上的不足;繞組變形在線監(jiān)測采用振動信號分析法，根據(jù)信號的變化監(jiān)測繞組變形和鐵芯等構件的松動故障;鐵芯多點接地在線監(jiān)測技術通過對接地電流的檢測判斷鐵芯接地故障;變壓器油色譜在線監(jiān)測技術則是通過對故障中產(chǎn)生的氣體進行監(jiān)控的研究，有效對變壓器潛在隱患發(fā)現(xiàn)出來，提前對變壓器安全隱患進行預防。

3.變電設備狀態(tài)檢修技術

3.1常見的檢修方式

變電設備狀態(tài)檢修主要包括以下 3 種檢修方式。①事故檢修方式。該檢修方式是指當事故發(fā)生后，對變電設備實施進行檢修，僅能實現(xiàn)彌補性維修。在對變電設備事故進行檢修的過程中，若電力設備規(guī)模相對較小，事故僅對電網(wǎng)造成局部性影響，且用戶未對用電質量提出較高要求，可采用該檢修方式。當前，電網(wǎng)規(guī)模日益擴大，且自動化程度顯著提高，變電設備故障會嚴重阻礙電網(wǎng)的正常運行。另外，用戶對用電質量提出了較高要求，事故檢修方式呈現(xiàn)顯著的滯后性。②定期檢修方式。該方式是指將變電設備呈現(xiàn)的運行情況作為依據(jù)，對變電設備實施等級劃分，并制訂具有較強針對性的檢修計劃，對檢修周期進行科學設定，定期對變電設備進行檢修，實現(xiàn)對設備事故的有效預防。此類檢修方式有助于準確掌握變電設備的運行狀態(tài)，但可能引發(fā)對變電設備的重復和過度檢修。③狀態(tài)檢修方式。該方式是指借助先進性較強的監(jiān)測技術，實時監(jiān)控變電設備相應的運行狀態(tài)，并對其進行科學評價，實現(xiàn)對變電設備實時運行狀態(tài)的全面掌握，并在此基礎上采取有針對的檢修措施。

3.2變電設備故障診斷技術

故障診斷針對的對象主要為運行狀態(tài)明顯下降的變電設備，由于不同電子設備自身的結構與功能差異，多選擇的故障診斷方法也有不同。一般來說，變電設備的故障診斷技術主要有故障樹分析法、閾值分析法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡分析法等多種，其中，故障樹分析法是最常用的診斷技術。故障樹分析法就是在設備設計過程中，分析軟硬件、環(huán)境、人為等可能造成設備故障的因素，并畫出邏輯圖，對故障原因進行排列組合計算發(fā)生概率，進而對故障發(fā)生原因進行判斷的方法。該方法穩(wěn)定性較高，有利于分清故障型及其產(chǎn)生的原因，這樣的分析對深化分析、研究對策都很有幫助。

4.加強變電設備在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修的策略

4.1構建系統(tǒng)完善的變電設備狀態(tài)檢修保證體系

電力企業(yè)要針對變電設備狀態(tài)檢修構建系統(tǒng)完善的保證體系，增強變電設備狀態(tài)檢修步驟及相關作業(yè)流程的規(guī)范性，并明確各崗位的具體職責，秉承以人為本的原則構建變電設備狀態(tài)檢修模式，有效增強變電設備狀態(tài)檢修安全管理。同時，電力企業(yè)要針對變電設備狀態(tài)檢修制定配套的驗收制度，并設置驗收管理的具體部門，負責對變電設備實施自檢、初檢及預驗收，有效保障變電設備的檢修質量。另外，要制定相應的變電設備隱患排查治理制度。

4.2引用計算機輔助技術

因為在檢修變電設備過程中，常常會涉及多個環(huán)節(jié)，且變電設備故障產(chǎn)生原因多種多樣，如果采用人工檢修方法，要想在較短時間中，將變電設備故障產(chǎn)生的真正原因找出來，其難度是非常高的。所以，在檢修變電設備過程中，應引用計算機輔助技術。在變電設備檢修中，通過引用計算機輔助技術，有助于變電設備檢修工作的開展和進行，提高變電設備檢修管理水平，制定出更為有效、合理的變電設備檢修方法，有助于變電設備檢修決策質量的提高，有助于變電設備檢修數(shù)據(jù)信息的采集和分析。

4.3優(yōu)化變電設備狀態(tài)檢修方案

要將變電設備相應的在線監(jiān)測具體狀態(tài)和相關試驗的實際狀況作為依據(jù)，對變電設備狀態(tài)檢修的具體時間進行合理安排，并對變電設備狀態(tài)檢修的具體方案進行科學評估，在有效保障變電設備正常運行的基礎上對變電設備狀態(tài)檢修的具體方案進行優(yōu)化。

5.結語

做好變電設備在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修工作，是適應電力系統(tǒng)發(fā)展需求、保障供電安全穩(wěn)定的重要手段，能夠進一步為電力企業(yè)創(chuàng)造更好的經(jīng)濟價值。因此，電力企業(yè)一定要致力于構建智能化、技術化的在線監(jiān)測與故障診斷體系，不斷提高供電質量，降低變電設備的運行成本，充分發(fā)揮在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修在維持變電設備平穩(wěn)運行中的優(yōu)勢和作用，為國民經(jīng)濟的發(fā)展提供安全穩(wěn)定的供電支持。

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