電力系統(tǒng)變電檢修與管理技術(shù)研究

趙洪峰

（國網(wǎng)黑河供電公司，黑龍江 黑河 164300）

隨著國家電網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展，變電站的數(shù)量和變電站內(nèi)的設(shè)備正在逐年增加。伴隨而來的是變電站的維護(hù)工作量也在同比上漲。同時(shí)對電能的質(zhì)量要求逐步提高。另一方面，因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)運(yùn)行的要求，有些設(shè)備不能被中斷，導(dǎo)致一些設(shè)備測試超期或未經(jīng)測試。即便如此，定期停電進(jìn)行設(shè)備維護(hù)也需要大量的人力、物力。在目前電力缺少的情況下，停電工作變得更加困難。所以為了滿足電力系統(tǒng)能夠安全運(yùn)行，全面實(shí)施電力設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測顯得尤為重要。假如能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的在線監(jiān)測，就不再需要定期進(jìn)行測試，有效的降低資源投入量，還可以全面的提高電網(wǎng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和水平，產(chǎn)生較高的綜合效益。

1 變電檢修概述

1.1 變電檢修巡檢的發(fā)展

影響火電系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益的因素很多。除了操作和技術(shù)管理水平之外，輔助設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、安裝和調(diào)試還存在許多限制。對于相同類型的電池，由不同設(shè)計(jì)機(jī)制設(shè)計(jì)的熱系統(tǒng)將是不同的，甚至是非常不同的。其中有些可能是由于投資估算等原因，導(dǎo)致早期設(shè)計(jì)考慮不周，設(shè)備采購成本低，招標(biāo)成功，節(jié)能優(yōu)化無需系統(tǒng)考慮，很多熱系統(tǒng)優(yōu)化很容易實(shí)現(xiàn)，有很多改進(jìn)的余地。可以看出，對于已經(jīng)投入運(yùn)行的機(jī)組，通過熱力系統(tǒng)的整體優(yōu)化來提高機(jī)組的運(yùn)行指標(biāo)仍具有很大的研究價(jià)值，從而達(dá)到節(jié)能的目的，并減少消費(fèi)。

變電站設(shè)備檢測技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：純?nèi)斯r(shí)代，信息按鈕時(shí)代和智能時(shí)代。純?nèi)斯r(shí)代的巡邏檢查主要依靠現(xiàn)場巡邏人員的巡邏能力。檢查員只需要根據(jù)操作手冊中列出的項(xiàng)目逐一檢查設(shè)備，記錄檢查結(jié)果并向上級報(bào)告。變電站管理人員也及時(shí)采取措施消除這些問題。例如，“現(xiàn)場卡”具有一定的監(jiān)督功能，但這些有效措施不能保證檢查和診斷結(jié)果的有效性。對于變電站設(shè)備的潛在缺陷和其他問題，通常是因?yàn)橄蛑鞴墚?dāng)局報(bào)告延遲錯(cuò)過及時(shí)處理最佳時(shí)間。一旦潛在缺陷發(fā)展成設(shè)備故障，將不可避免地發(fā)生一些經(jīng)濟(jì)損失。因此，該檢測方法不適用于需要高安全系數(shù)的現(xiàn)代電網(wǎng)。信息按鈕的發(fā)明表明電力設(shè)備的檢查已經(jīng)擺脫了人工檢查模式并進(jìn)入半自動(dòng)模式。檢測管理系統(tǒng)以信息按鈕為核心部件，收集設(shè)備的運(yùn)行信息，并與主機(jī)、檢測儀器和通信技術(shù)進(jìn)行協(xié)調(diào)。信息按鈕的本質(zhì)是具有唯一ID 號(hào)和與現(xiàn)場電力設(shè)備一一對應(yīng)的電子芯片。隨著信息按鈕檢測系統(tǒng)的開發(fā)和推廣，檢測人員工作水平有了較大的提升，保證了其檢測結(jié)果的正確性。因?yàn)楫?dāng)時(shí)該系統(tǒng)集成了最新的計(jì)算機(jī)處理和信息采集技術(shù)，發(fā)展前景非常大，在電力、醫(yī)療、郵電、安檢等行業(yè)被廣泛使用。但信息按鈕也有很多地方需要不斷改進(jìn)。

為了解決信息按鈕時(shí)代的問題，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，發(fā)明了一種新的數(shù)據(jù)采集器。該采集器具有友好的人機(jī)界面，大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量和簡單實(shí)用的功能，讓工作人員有序開展檢查工作。此外，收集器還添加了ID 號(hào)的自動(dòng)遠(yuǎn)程識(shí)別功能，它可以在沒有實(shí)際聯(lián)系的情況下收集有關(guān)設(shè)備的操作信息，在信息按鈕時(shí)代，可以輕松減少儀器的使用壽命。與信息按鈕時(shí)代的半自動(dòng)巡檢管理系統(tǒng)不同，信息時(shí)代的巡檢管理系統(tǒng)融入先進(jìn)信息技術(shù)，同時(shí)還應(yīng)用了智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，基本實(shí)現(xiàn)了完全的智能化。該系統(tǒng)通過非接觸方式獲取各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，并且把采集后的結(jié)論直接傳輸?shù)焦芾硐到y(tǒng)內(nèi)，基本可以通知手動(dòng)寫入時(shí)間和輸入測試結(jié)果。盡管全新的巡查系統(tǒng)功能水平得到了很大的提升，但是也存在著很多的問題，導(dǎo)致用戶體驗(yàn)效果比較差。

1.2 變電檢修巡檢的內(nèi)容

變電站維護(hù)的巡邏工作不同于變電站操作員的巡邏工作，這是從更專業(yè)的角度來看，它不僅基于對圖像數(shù)據(jù)的觀察和獲取，而且更加注重?cái)?shù)據(jù)分析和設(shè)備狀態(tài)判斷。由于不完全滿足狀態(tài)維持條件，因此，對整個(gè)變電站進(jìn)行檢查、大修是非常有必要的。變電站設(shè)備的巡檢是指對設(shè)備的巡檢和檢查，以掌握其狀態(tài)。因此，當(dāng)設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，必須按照有關(guān)規(guī)定對變電站內(nèi)的各種電氣設(shè)備進(jìn)行檢查和記錄。檢查的內(nèi)容和時(shí)間應(yīng)當(dāng)按照規(guī)定合理安排。維修人員的檢查是變電站設(shè)備的專業(yè)檢查，不同于變電站的例行檢查。但是，無論檢查方法如何，都應(yīng)記錄結(jié)果。每側(cè)的套管檢查要在三個(gè)主要方向上進(jìn)行：聲音、外觀和標(biāo)簽。其中，聲音主要區(qū)分是否有放電聲，是否有電磁場振動(dòng)聲。鉛主要檢查接頭是否過熱和紅色，每個(gè)接頭是否有松動(dòng)現(xiàn)象，是否有破碎或分散的規(guī)格，各種運(yùn)行維修單位可根據(jù)實(shí)際情況、設(shè)備特點(diǎn)、環(huán)境條件和其他因素增加或減少二次設(shè)備檢查內(nèi)容。

1.3 變電檢修巡檢的管理

目前變電站維護(hù)管理正處在相對廣泛的一種狀態(tài)，并未構(gòu)建出完善、高效、專業(yè)性強(qiáng)的管理系統(tǒng)。并且，現(xiàn)有的供電企業(yè)生產(chǎn)管理模式在不同程度上削弱了檢驗(yàn)的專業(yè)化管理。目前，供電企業(yè)生產(chǎn)管理包括設(shè)備管理、缺陷管理和風(fēng)險(xiǎn)管理。而巡檢管理工作主要是巡檢部門開展的，從管理行為出發(fā)，是完成上述幾個(gè)方面的工作。檢查內(nèi)容的管理主要基于每個(gè)變電站設(shè)備的檢查規(guī)范和電力設(shè)備的運(yùn)行信息。制定科學(xué)合理的檢驗(yàn)項(xiàng)目、對象、方法和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，并加入檢驗(yàn)計(jì)劃。在管理巡邏路線時(shí)，綜合分析設(shè)備所處的位置，巡邏人員的情況和巡邏周期。具體的路徑管理基本上是通過校準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)的，即在變電站中標(biāo)記巡邏標(biāo)志，并按照說明依次進(jìn)行巡邏。根據(jù)設(shè)備的類型和特點(diǎn)，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，確定變電站設(shè)備的具體檢查周期。即使對于同類型的變電站設(shè)備，由于不同的運(yùn)行條件，歷史故障發(fā)生狀態(tài)、型號(hào)差異、使用壽命不同等，實(shí)際運(yùn)行中的設(shè)備檢查周期應(yīng)根據(jù)設(shè)備的實(shí)際情況確定。檢驗(yàn)規(guī)則的管理主要是指根據(jù)實(shí)際情況修訂，發(fā)布和實(shí)施有關(guān)法律法規(guī)或檢驗(yàn)規(guī)范。而在實(shí)際生產(chǎn)過程中，新技術(shù)、新設(shè)備將會(huì)不斷投入到變電站生產(chǎn)中，因此，修改相應(yīng)檢驗(yàn)規(guī)則以適應(yīng)新形勢的變化變得非常有必要。

2 變電檢修管理改進(jìn)及優(yōu)化

2.1 改進(jìn)優(yōu)化總體思路

綜合分為變電站維護(hù)檢查實(shí)際情況的條件下，找出了實(shí)際過程中存在的問題及其原因，總結(jié)出優(yōu)化與改進(jìn)的思路。首先創(chuàng)建完善的巡檢管理標(biāo)準(zhǔn)化體系，這是進(jìn)行巡檢管理的根本。標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)完成之后，巡檢管理也有可以參照的基礎(chǔ)和根本。此時(shí)，該標(biāo)準(zhǔn)也可以做為所有供電企業(yè)衡量和檢驗(yàn)管理損益的依據(jù)。其次，為使巡檢管理相關(guān)工作能夠標(biāo)準(zhǔn)化并得到系統(tǒng)保證，應(yīng)對現(xiàn)有的巡檢管理系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化。主要從安全和管理兩個(gè)方面進(jìn)行。具體方法是制定相關(guān)法律法規(guī)，優(yōu)化檢驗(yàn)管理的內(nèi)容。[1]綜上所述，巡檢管理主要包括巡檢項(xiàng)目、設(shè)備、周期及結(jié)果管理等方面。因于其內(nèi)容比較復(fù)雜且廣，日后可逐步進(jìn)行優(yōu)化。最后，對巡檢管理進(jìn)行信息化建設(shè)。通過對巡檢管理信息系統(tǒng)的開發(fā)和使用，工作效率得到了提升。

2.2 改進(jìn)變電檢修管理制度

供電企業(yè)管理的核心工作就是安全，需要嚴(yán)格落實(shí)“以人為本”的思想觀念。安全管理是處理運(yùn)行中的電力設(shè)備的最重要任務(wù)。變電站的電氣設(shè)備能否安全、可靠、高質(zhì)量地運(yùn)行，經(jīng)濟(jì)上依賴于科學(xué)規(guī)范的管理。工作人員可以輕松管理和維護(hù)現(xiàn)場，以及操作設(shè)備。而且，根據(jù)人機(jī)管理系統(tǒng)提供的高質(zhì)量操作指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場檢查工作的集中化和標(biāo)準(zhǔn)化，從根本上解決了現(xiàn)場檢查人員的敷衍態(tài)度和現(xiàn)象隨意修改并制作操作報(bào)告的問題，非常方便。在巡邏工作中，應(yīng)始終遵循安全操作指南中規(guī)定的原則，保證安全管理操作有效的落實(shí)。只有在安全、組織和技術(shù)措施完全到位的情況下，才能進(jìn)行所有巡邏。同時(shí)，我們還應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)督，確保違紀(jì)行為被扼殺在萌芽狀態(tài)。

2.3 優(yōu)化狀態(tài)預(yù)測及評價(jià)

因?yàn)樽冸娬緳z查周期是基本不變的，所以沒有從運(yùn)行環(huán)境、設(shè)備工作狀態(tài)等方面出發(fā)考慮分析，從而導(dǎo)致檢查工作不能滿足實(shí)際的電力生產(chǎn)。應(yīng)該結(jié)合變電站設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況和特點(diǎn)，充分了解設(shè)備運(yùn)行條件，掌握全面的信息數(shù)據(jù)。基于收集到的狀態(tài)信息，構(gòu)建完善的評估系統(tǒng)。根據(jù)不同的評估結(jié)果和變電站具體的設(shè)備，制定相應(yīng)的檢查策略。基于收集的歷史狀態(tài)信息，調(diào)整測試模型，并且為今后設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)做出合理的預(yù)測。預(yù)測數(shù)據(jù)是對于后續(xù)工作狀態(tài)評估的基礎(chǔ)條件?；谧儔浩鳡顟B(tài)信息的預(yù)測結(jié)果，分析變壓器下一級的工作狀況，并獲得相應(yīng)的評估結(jié)果。根據(jù)國家評估結(jié)果，合理優(yōu)化檢查周期。對于狀況良好的設(shè)備，應(yīng)適當(dāng)延長檢查周期，對于狀況較差的設(shè)備，應(yīng)縮短檢查周期。

2.4 變電檢修管理信息化

變電站維護(hù)檢查管理信息化建設(shè)就是結(jié)合檢查結(jié)論做出改進(jìn)和調(diào)整。研發(fā)出先進(jìn)的檢查管理系統(tǒng)，有效地利用信息化技術(shù)提升檢查的效率和質(zhì)量，讓各項(xiàng)維護(hù)與管理工作可以有效的落實(shí)下去。首先，本文確定了巡檢管理信息化的目標(biāo)，了解其功能性，并且明確了系統(tǒng)建設(shè)的要求。對變電站檢查堅(jiān)持開放式管理系統(tǒng)，以努力讓變電站維護(hù)管理實(shí)現(xiàn)信息化。對巡檢管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，運(yùn)行分析有利于變電站巡檢管理實(shí)現(xiàn)信息化。變電站檢修管理信息化有效地提升技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)全面化的創(chuàng)新，讓計(jì)算機(jī)技術(shù)與變電站檢修管理可以順利地開展和落實(shí)，打破了傳統(tǒng)的手工管理形式，全面提升變電站巡檢水平，讓大修工作有效地落實(shí)，促進(jìn)整體運(yùn)行效果的提升。

3 結(jié)語

傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)變電檢修模式通常在固定的時(shí)間段對每個(gè)變電系統(tǒng)進(jìn)行一般檢查，但不考慮具有不同狀態(tài)的變電站。電力系統(tǒng)的變電檢修與管理一定要引起足夠的重視，變電站設(shè)備種類繁多，相關(guān)設(shè)備的屬性、維度和性質(zhì)均不相同，只有認(rèn)真仔細(xì)對變電站設(shè)備進(jìn)行檢查，才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常和缺陷，有效防止問題進(jìn)一步擴(kuò)散，把安全隱患消除在萌芽中，提升變電站運(yùn)行安全性。[2]而在線監(jiān)測技術(shù)及對變電站進(jìn)行管理信息化可以為整個(gè)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供強(qiáng)有力的保障。