變電一次設(shè)備故障預(yù)測(cè)及檢修方法分析

陜大君

摘要：科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得人們對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行使用的安全穩(wěn)定性需求越來(lái)越大。然而，其中與變電設(shè)備儀器相應(yīng)的故障預(yù)測(cè)與檢測(cè)方法，卻沒有跟上快速發(fā)展進(jìn)程。這種情況下，就給變電一次設(shè)備使用的可靠性帶來(lái)了一系列的不穩(wěn)定性影響?；诖?，相關(guān)人員應(yīng)加大變電一次設(shè)備故障預(yù)測(cè)及檢測(cè)方法的研究力度，從而滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的需求。

關(guān)鍵詞：變電一次;故障預(yù)測(cè);檢修方法

一、變電站一次設(shè)備狀態(tài)檢修的意義

變電站內(nèi)部的電能傳輸以及分配的高壓電氣裝置主要包含：變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、自動(dòng)開關(guān)、接觸器、輸電線路、電力電纜與電抗器等等。以上部件所構(gòu)成的電路，通常由一個(gè)單一的設(shè)備組成，其與彼此相連，形成一個(gè)傳輸、分配的電路，稱為主電路或二次連接系統(tǒng)。其中設(shè)備主要指一種用于監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)、以及為操作、維護(hù)人員提供操作條件或生產(chǎn)所需的指令信號(hào)的低壓電氣設(shè)備，例如保險(xiǎn)絲、控制開關(guān)、繼電器以及控制電纜等。以上低壓電氣設(shè)備所構(gòu)成的電路一般是由兩個(gè)設(shè)備相互連接的，能夠互相監(jiān)視、控制以及調(diào)節(jié)、保護(hù)電路，其即為雙回路或雙連接系統(tǒng)。

二、變電站一次設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.1針對(duì)性的檢修

對(duì)各種故障模型的方法是基于故障分析和狀態(tài)監(jiān)測(cè)的手段，以提高設(shè)備可靠性的設(shè)備管理目標(biāo)是可能影響系統(tǒng)可靠性評(píng)估的基礎(chǔ)上決定維護(hù)計(jì)劃的三維維修策略的組成部分。它需要建立一個(gè)設(shè)備故障模型，然后控制維護(hù)過(guò)程和活動(dòng)基礎(chǔ)上的外部磁場(chǎng)系統(tǒng)的預(yù)期或觀察到的性能。如果對(duì)預(yù)期或?qū)嶋H系統(tǒng)或組件的故障進(jìn)行分析，可跟蹤系統(tǒng)故障的發(fā)展趨勢(shì)，來(lái)描述系統(tǒng)的性能，以確定規(guī)劃和維護(hù)的有效性。這里有一點(diǎn)我在計(jì)劃?rùn)z修的經(jīng)驗(yàn)，制定設(shè)備檢修計(jì)劃。防止盲目增加維修的時(shí)間，應(yīng)該進(jìn)行更換的零件是可不更換，但需更換零件的工作必須完成;有效地突出了關(guān)鍵設(shè)備，往往容易出現(xiàn)設(shè)備故障，維護(hù)復(fù)雜設(shè)備，有針對(duì)性地加強(qiáng)了維護(hù)人員的技能;重點(diǎn)分析了降低生產(chǎn)效率的原因，使設(shè)備的生產(chǎn)效率降低，防止設(shè)備在有效生命周期的單位時(shí)間內(nèi)完成生產(chǎn)任務(wù)越來(lái)越少;評(píng)估設(shè)備的可靠性，為采購(gòu)新設(shè)備提供信息。

2.2預(yù)測(cè)性的檢修

當(dāng)人們進(jìn)行靜態(tài)維護(hù)時(shí)，就需要全面地對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修。當(dāng)使用靜態(tài)方法時(shí)，可能會(huì)帶來(lái)新的設(shè)備狀況的變化。例如，一個(gè)設(shè)備的站點(diǎn)本來(lái)沒有故障，在維修的設(shè)備不斷變化，導(dǎo)致產(chǎn)生一個(gè)新的故障。如果使用狀態(tài)檢修方法，需要對(duì)工作人員進(jìn)行維修的對(duì)象進(jìn)行評(píng)估，如果站點(diǎn)沒有達(dá)到檢修周期，則不需要額外的維護(hù)。

三、變電一次設(shè)備故障預(yù)測(cè)與檢修方法

3.1常用方法

對(duì)變電一次設(shè)備進(jìn)行故障預(yù)測(cè)與檢修，主要目標(biāo)對(duì)象為變壓器、斷路器以及避雷器等，利用專業(yè)檢測(cè)設(shè)備與診斷系統(tǒng)，結(jié)合設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，確定可能存在的故障類型，然后采取措施進(jìn)行優(yōu)化處理。例如利用局部放電、鐵心接地電流、色譜、套管介質(zhì)損耗等方法進(jìn)行故障預(yù)測(cè);斷路器則可以利用對(duì)SF6氣體的監(jiān)測(cè)與分析，以及測(cè)量導(dǎo)電回路溫度變化等進(jìn)行故障預(yù)測(cè);避雷器則可以選擇通過(guò)介質(zhì)損耗、電容值以及泄露電流等信息的分析來(lái)進(jìn)行故障預(yù)測(cè)。

3.2日常檢測(cè)

為提高變電一次設(shè)備運(yùn)行綜合效率，減少各類故障發(fā)生次數(shù)，需要在日常作業(yè)中做好管理工作，定期對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)，檢查確定其是否存在異常。例如通過(guò)帶電測(cè)量、在線監(jiān)測(cè)以及紅外診斷等方法確定是否存在故障，尤其是紅外診斷技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效確定設(shè)備接觸不良、磁性故障以及絕緣老化等問(wèn)題。另外，還應(yīng)對(duì)變壓器、斷路器等變電一次設(shè)備安裝壓力表、密度繼電器以及油溫表等裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備故障的預(yù)測(cè)。

3.3紅外診斷

作為非接觸性診斷技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中具有檢測(cè)效率與安全性高的特點(diǎn)，能夠有效檢測(cè)出0.01℃的溫差，以及單位毫米目標(biāo)溫度場(chǎng)的分布特征。同時(shí)對(duì)技術(shù)人員操作技能要求不高，日常應(yīng)用十分方便，現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到電力系統(tǒng)變電一次設(shè)備故障預(yù)測(cè)中，對(duì)提高設(shè)備運(yùn)行可靠性具有重要意義。紅外診斷技術(shù)應(yīng)用的原理，即設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)下，其發(fā)熱規(guī)律與表面溫度場(chǎng)分布以及溫升狀況穩(wěn)定，這樣如果設(shè)備出現(xiàn)故障問(wèn)題，針對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)特征與傳熱途徑，對(duì)其運(yùn)行熱像與溫升特點(diǎn)進(jìn)行分析，對(duì)比正常運(yùn)行狀態(tài)下檢測(cè)效果，便可以直接確定故障發(fā)生位置與類型。

四、變電一次設(shè)備故障預(yù)測(cè)檢修要點(diǎn)

4.1變壓器方面

變壓器是變電一次設(shè)備的核心元件，在變電一次設(shè)備的故障預(yù)測(cè)和檢修中是重點(diǎn)所在。它所出現(xiàn)的故障主要包括有內(nèi)部故障和外部故障兩個(gè)部分。其中內(nèi)部主要是變壓器繞組、引出線接地等故障，而后者主要是引出線相間故障、絕緣套管接地短路等變壓器油箱外絕緣套管和引出線位置故障圈。經(jīng)過(guò)大量的檢修實(shí)踐，可以總結(jié)出常見的幾種方法：一是根據(jù)以前工作經(jīng)驗(yàn)，準(zhǔn)確判斷出設(shè)備的運(yùn)行狀況，是否存在有過(guò)熱、震動(dòng)以及異味等問(wèn)題;二是通過(guò)絕緣電阻、交流耐壓以及介質(zhì)損耗等試驗(yàn)來(lái)檢測(cè)變壓器運(yùn)行狀況;三是對(duì)油氣中溶解性氣體色譜進(jìn)行分析來(lái)掌握變壓器內(nèi)部故障;四是對(duì)變壓器的油含水量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，判斷其絕緣性能;五是對(duì)變壓器的繞組狀態(tài)進(jìn)行觀察，是否存在有變形、扭曲以及鼓包現(xiàn)象。

4.2斷路器故障預(yù)測(cè)與檢修

為確保斷路器穩(wěn)定正常運(yùn)行，可以采取以下故障預(yù)測(cè)檢修方法：①規(guī)律檢查分合閘電磁鐵/接觸器端子電壓，按照最低值是否在規(guī)定范圍內(nèi)來(lái)判斷其操作系統(tǒng)故障②定期測(cè)試分合閘和三相不同期狀況，避免因操作機(jī)構(gòu)摩擦、控制回路、三相尺寸不當(dāng)導(dǎo)致三相不同期③檢查觸頭完好性和自身完好性，測(cè)量主回路電阻④利用分合閘耐壓試驗(yàn)檢查滅弧室真空度⑤定期檢查SF6氣體含水量和密度，判斷SF6斷路器是否正常⑥利用局部放電監(jiān)測(cè)檢查高壓開關(guān)柜相應(yīng)部位接觸、導(dǎo)電和絕緣狀況等。

4.3避雷器故障預(yù)測(cè)與檢修

避雷器是避免電力系統(tǒng)被雷電過(guò)電壓或者操作失誤引起的內(nèi)部過(guò)電壓損壞影響的保護(hù)設(shè)備，與傳統(tǒng)碳化硅避雷器不同，金屬氧化物避雷器引起非線性特征和其他優(yōu)勢(shì)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到城市電網(wǎng)中。金屬氧化物避雷器使用中常見故障有閥門受潮老化導(dǎo)致避雷器熱擊穿爆炸、避雷器瓷套、端子、基座被腐蝕而出現(xiàn)開裂傾倒、受雨雪和灰塵污染導(dǎo)致局部放電損壞避雷器整體等等。對(duì)此可以采取測(cè)試避雷器絕緣電阻、測(cè)量其不同直流電流下泄露電流，確保其閥門干燥不潮濕、測(cè)量其運(yùn)行電壓下交流泄漏電流，檢查其絕緣內(nèi)部是否受損、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)控管理避雷器工作運(yùn)行。

結(jié)語(yǔ)

電網(wǎng)工程的增多使得電力維護(hù)檢修工作日漸頻繁，電力企業(yè)在現(xiàn)代社會(huì)生活中占有重要位置，它是國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康運(yùn)行的基礎(chǔ)。對(duì)于變電一次設(shè)備的故障預(yù)測(cè)和檢修，需要在科學(xué)技術(shù)的滲透下，創(chuàng)新檢修方法，根據(jù)變電設(shè)備的性能參數(shù)有針對(duì)性的展開檢修，從而保證變電設(shè)備性能的正常，可以更好的為電力輸送提供服務(wù)。

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