500kV智能式變電站電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修探析

沈江峰

摘要：分析了500kV變電站電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修模式，主要分析了設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成原理和運(yùn)行方式，同時(shí)對(duì)各個(gè)電氣設(shè)備的子模塊分系統(tǒng)進(jìn)行了探討，最后對(duì)當(dāng)前變電站狀態(tài)檢修存在的不足進(jìn)行了說明。

關(guān)鍵詞：變電站;狀態(tài)檢修;在線監(jiān)測(cè);分析探討

500kV智能式變電站作為核心區(qū)域變電站采用的都是較為先進(jìn)的設(shè)備和裝置，500kV智能式變電站作為重要變電站往往不能頻繁停電檢修，如何能夠?qū)ψ冸娬緝?nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行合理評(píng)判就顯得十分重要。

1智能化變電站設(shè)備檢修的類別

智能化變電站的設(shè)備檢修工作主要可分為三大類，第一類為定期檢修，第二類為故障檢修，第三類為當(dāng)前推廣的狀態(tài)檢修。定期檢修目前是變電站最常見的檢修方式，大部分的變電站按照春檢、秋檢的方式進(jìn)行定期檢修;但實(shí)際這類檢修方式有一定的限制性，主要是在于檢修的周期確定是依據(jù)過去經(jīng)驗(yàn)，不能滿足設(shè)備的更新和技術(shù)的發(fā)展，所以這類檢修方式逐漸被放棄。第二類故障檢修是指對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)故障的設(shè)備進(jìn)行檢修或搶修，由于電氣設(shè)備故障是不可控事件，具有突發(fā)性及不確定性，因此故障檢修是在故障出現(xiàn)后才進(jìn)行。故障檢修的進(jìn)行導(dǎo)致變電站的涉及設(shè)備需要停電，導(dǎo)致供電無法持續(xù)運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致大面積停電，嚴(yán)重影響社會(huì)和企業(yè)的正常活動(dòng)。為減少變電站非計(jì)劃停電通常不采取這種形式。與前面兩類檢修方式不一樣，電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修屬于不定期檢修方式，是一種主動(dòng)性檢修，是對(duì)設(shè)備狀態(tài)的維修評(píng)判，根據(jù)設(shè)備運(yùn)行實(shí)際情況和各種實(shí)時(shí)檢測(cè)的結(jié)果，對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行綜合判斷，由于檢修工作是故障還未發(fā)生之前進(jìn)行的，依照最終監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)設(shè)備故障發(fā)生的機(jī)率進(jìn)行計(jì)算分析，進(jìn)而制定出有效的方案來維修設(shè)備。把定期檢修和故障檢修的優(yōu)勢(shì)都結(jié)合在電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修上，這樣就克服了過去檢修方式的不足，極大地提高了供電系統(tǒng)的安全性。

2智能化變電站狀態(tài)檢修監(jiān)測(cè)技術(shù)介紹

2.1狀態(tài)檢修數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

對(duì)智能化變電站的狀態(tài)檢修評(píng)判需要采集各個(gè)電氣設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)參數(shù)，進(jìn)而分析各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，然后對(duì)設(shè)備進(jìn)行安全評(píng)級(jí)。高效、準(zhǔn)確地獲取電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)量是智能化變電站狀態(tài)檢修工作順利開展基礎(chǔ)。當(dāng)前500kV智能化變電站普遍安裝了電氣設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)對(duì)變壓器油的色譜、介質(zhì)損耗和GIS管母的局放等狀態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。狀態(tài)檢修的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由信號(hào)收集器、信號(hào)傳輸器、后臺(tái)信息處理器構(gòu)成，通過各個(gè)裝置的數(shù)據(jù)實(shí)采集傳輸?shù)焦芾頉Q策分析系統(tǒng)后，進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和人工確認(rèn)后對(duì)電氣設(shè)備做出科學(xué)合理的評(píng)判。

2.2變壓器油的在線監(jiān)測(cè)

變壓器油在運(yùn)行中既能對(duì)變壓器進(jìn)行良好的散熱冷卻，又能對(duì)變壓器起到絕緣作用，同時(shí)通過檢測(cè)分析變壓器油中的溶解氣體就能夠分析判斷變壓器是否出現(xiàn)絕緣破壞、運(yùn)行過熱、甚至匝間短路的情況。在變壓器狀態(tài)檢修在線監(jiān)測(cè)中，對(duì)變壓器安裝傳感器，持續(xù)監(jiān)測(cè)變壓器油中氣體的色譜數(shù)據(jù)，例如變壓器油中溶解單組分監(jiān)測(cè)就能夠檢測(cè)到變壓器油中氫氣、乙炔和水分的百分百含量等，同時(shí)多組分氣體監(jiān)測(cè)還能夠進(jìn)一步對(duì)變壓器油中的各種氣體進(jìn)行油氣分離，然后進(jìn)一步對(duì)方便判別變壓器狀態(tài)的氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙炔等進(jìn)行分離、測(cè)量。對(duì)氣體中各種物質(zhì)的含量和變化率同步分析，就能夠發(fā)現(xiàn)變壓器日常運(yùn)行過程中可能存在的隱藏故障，及時(shí)發(fā)出變壓器預(yù)警信號(hào)瞄。

2.3電氣設(shè)備的局放監(jiān)測(cè)

變電站的電氣設(shè)備從廠家生產(chǎn)制造到現(xiàn)場(chǎng)施工安裝以及日常運(yùn)行的過程中，可能會(huì)產(chǎn)生局部缺陷，同時(shí)，在日常運(yùn)行過程中，油質(zhì)劣化、材料局部老化分解等原因也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備局部缺陷的產(chǎn)生，這些局部缺陷不能夠通過日常巡視檢查發(fā)現(xiàn)，潛在的安全隱患會(huì)使電氣設(shè)備的絕緣化，最好在日常運(yùn)行在出現(xiàn)輕微高低壓就會(huì)擊穿。變電站狀態(tài)檢修的局部放電監(jiān)測(cè)就是通過檢測(cè)設(shè)備的局放水平，進(jìn)而分析設(shè)備內(nèi)部絕緣是否發(fā)生的變化，這樣就能發(fā)現(xiàn)隱藏的設(shè)備絕緣故障。在500kV智能化變電站的局部放電監(jiān)測(cè)通過超高頻檢測(cè)法、超寬頻檢測(cè)法、脈沖電流法等對(duì)設(shè)備進(jìn)行電測(cè)，同時(shí)通過監(jiān)測(cè)過程出現(xiàn)的聲、光、熱等非電量作為輔助的非電監(jiān)測(cè)，通過兩種不同的監(jiān)測(cè)方法有效地甄別了設(shè)備可能存在的安全隱患。

2.4電容型設(shè)備介質(zhì)損耗和電容監(jiān)測(cè)

在500kV變電站中不僅有重要的一次設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)還有許多重要的二次設(shè)備需要進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，例如電容式PT、CT、電容式套管等。這次重要的二次設(shè)備可以通過介損、電容容量測(cè)定就能發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備是否絕緣受潮、下降等缺陷。在監(jiān)測(cè)時(shí)利用電容性設(shè)備末端電流信號(hào)為輸入，再通過PT二次側(cè)電壓信號(hào)作為比對(duì)，測(cè)量介質(zhì)損耗和電容容量的絕對(duì)值。同時(shí)也使用相同相、同種設(shè)備末端電流信號(hào)作為比對(duì)，通過介質(zhì)損耗和電容量的變化趨勢(shì)評(píng)判電氣設(shè)備的好壞。

3變電站電氣設(shè)備檢修的實(shí)踐措施

3.1傳統(tǒng)變電站檢修的實(shí)踐措施

對(duì)于傳統(tǒng)變電站電氣設(shè)備的檢修相對(duì)較為繁瑣，完全依賴工作人員的工作經(jīng)驗(yàn)來檢修。工作人員在檢修的過程中，用紙和筆仔細(xì)記錄著每個(gè)電氣設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，尤其是對(duì)室外的變電設(shè)備更是重點(diǎn)檢修，工作人員可以首先要靠視覺觀察變電設(shè)備是否變形、零件是否老化，如果出現(xiàn)設(shè)備變形和零件老化就要及時(shí)的更換，一些特殊設(shè)備是否缺少運(yùn)轉(zhuǎn)油料，如果出現(xiàn)此情況應(yīng)該及時(shí)的補(bǔ)充。在檢查電力設(shè)備的時(shí)候要可以依靠嗅覺，辨別電力設(shè)備是否有燒焦味，是否有地漏油液的現(xiàn)象，這樣都應(yīng)該及時(shí)的采取措施。并且要一一記錄在案，這樣可以保證檢修設(shè)備的系統(tǒng)性。

3.2智能變電站設(shè)備的檢修

和傳統(tǒng)變電站檢修相比，智能變電站的檢修就顯得極為方便，工作人員可以通過計(jì)算機(jī)顯示屏就可以了解整個(gè)變電站的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，可以實(shí)時(shí)的掌握電氣設(shè)備的維護(hù)情況。發(fā)現(xiàn)問題能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并且得到解決。雖然只能變電站有著先進(jìn)的優(yōu)越性，但是工作人員親自對(duì)電氣設(shè)備的例行檢修還是不能少，一些常規(guī)的例行檢修，可以提前發(fā)現(xiàn)問題，一定程度上避免了麻煩，也可以提高變電站運(yùn)行的效率。

①加強(qiáng)監(jiān)測(cè)裝置生產(chǎn)管理

在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展處于飛速發(fā)展期，監(jiān)測(cè)設(shè)備生產(chǎn)的廠家和類型較多、范圍較廣，因此出現(xiàn)了魚龍混雜、稂莠不齊的情況，產(chǎn)品的質(zhì)量和相互兼容程度都不同，急需相關(guān)部門制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范各個(gè)生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品質(zhì)量和通訊標(biāo)準(zhǔn)，有了相關(guān)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)后在線檢測(cè)裝置就能減少測(cè)量誤差、增強(qiáng)兼容性、產(chǎn)品可靠性性等性能。

②提高監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行可靠性

變電站在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)裝置的敏感度、元件壽命、抗干擾能力等特性都直接影響裝置的準(zhǔn)確性和可靠性。現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行單位和人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)將存在的問題反饋給生產(chǎn)廠家和研發(fā)單位，讓其不斷升級(jí)產(chǎn)品性能;同時(shí)要強(qiáng)化質(zhì)檢校驗(yàn)工作，減少精度誤差提高產(chǎn)品壽命等，這些將直接影響采集的數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確性，進(jìn)而會(huì)對(duì)最終狀態(tài)評(píng)價(jià)、檢修決策產(chǎn)生重要影響。

結(jié)語(yǔ)：

通過狀態(tài)檢修運(yùn)行模式和設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在500kV變電站的運(yùn)行實(shí)踐，設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠有效監(jiān)測(cè)各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備安全隱患，但是設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的使用、管理、準(zhǔn)確性等還有待提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]李明，韓學(xué)山，王勇，等.變電站狀態(tài)檢修決策模型與求解[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2012，32（25）：196-202.

[2]姜圣菲，潘繼軍，金僑，等.變電站設(shè)備狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率及其主要約束條件的研究[J].華東電力，2014，42（9）：l786—1790.

[3]王趁錄.變電站高壓電氣設(shè)備狀態(tài)的檢修策略探求[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，26（2）：170.