電力變電一次設(shè)備的狀態(tài)檢修策略分析

孔令宇 國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司秦皇島供電公司

智能電網(wǎng)涵蓋的范圍十分廣泛，包括電力監(jiān)管、軟硬件的研發(fā)和應(yīng)用、系統(tǒng)運(yùn)行等內(nèi)容。在電力系統(tǒng)日益完善、電力體制不斷革新的過(guò)程中，為了使電網(wǎng)能夠滿足安全性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性方面的要求，應(yīng)積極引入最新的技術(shù)，搭建統(tǒng)一的信息平臺(tái)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行有效的監(jiān)控和分析。過(guò)去的調(diào)度系統(tǒng)僅涉及到一次系統(tǒng)信息，難以跟上智能化、集成化的步伐，一體化調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)該將一、二次系統(tǒng)信息都涵蓋在內(nèi)，完成對(duì)二者的建模、信息采集等工作。當(dāng)前最先進(jìn)的智能電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)能夠?qū)σ淮卧O(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和分析，但僅能采集繼電保護(hù)設(shè)備、故障錄波器的信息。未來(lái)，一次設(shè)備的檢修會(huì)朝著智能化方向發(fā)展，而相關(guān)信息的采集和監(jiān)測(cè)是狀態(tài)檢修的前提。如果能夠?qū)σ淮卧O(shè)備進(jìn)行智能化的檢修，就能夠避免很多傳統(tǒng)的檢驗(yàn)項(xiàng)目和工作，節(jié)省檢修成本、縮短檢修導(dǎo)致的停電時(shí)間，同時(shí)使一次設(shè)備能夠更加可靠的運(yùn)行。鑒于此，本文對(duì)一次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)展開(kāi)了研究和分析。

一、當(dāng)前電網(wǎng)一次設(shè)備運(yùn)行情況

在現(xiàn)實(shí)中，一次設(shè)備導(dǎo)致電網(wǎng)故障的事件層出不窮。對(duì)一次設(shè)備的異常分析可知，根本因素是調(diào)試人員經(jīng)驗(yàn)、設(shè)計(jì)部門(mén)、廠商及電網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)等有待完善。針對(duì)局部區(qū)域設(shè)備缺陷的研究表明，硬件方面的缺陷占比高于50%，剩下的缺陷以軟件和運(yùn)行管理為主。其中，常見(jiàn)的設(shè)備故障包括了死機(jī)、重啟，以及零部件老化、通信不穩(wěn)定等。動(dòng)態(tài)跟蹤一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，能夠有效的降低其故障率，減輕傳統(tǒng)檢修工作負(fù)擔(dān)。一次設(shè)備狀態(tài)檢修，需要利用自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)以及自診斷技術(shù)，綜合應(yīng)用各方面的歷史資料，完成一次設(shè)備的評(píng)估，據(jù)此編制檢修方案。狀態(tài)檢修的核心體現(xiàn)為設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、診斷以及檢修決策。其中，狀態(tài)監(jiān)測(cè)是檢修的前提；設(shè)備診斷需要利用監(jiān)測(cè)出的狀態(tài)，兼顧設(shè)備的歷史信息，綜合應(yīng)用各種技術(shù)，反映出設(shè)備的實(shí)際狀況。

二、電力系統(tǒng)中電力一次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)

（一）電力一次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)概況

在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，借助在線監(jiān)測(cè)的方式，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備在運(yùn)行中所出現(xiàn)的各種問(wèn)題，并進(jìn)行及時(shí)處理。就目前電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)來(lái)看，如果能夠?qū)⒁淮卧O(shè)備在線監(jiān)測(cè)融入到電力企業(yè)發(fā)展過(guò)程中，就能夠?yàn)槠髽I(yè)未來(lái)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。電力一次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)，主要是利用各種傳感裝置，對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保障其穩(wěn)定、安全、正常運(yùn)行。

（二）電力一次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)

1.對(duì)于使用年限較長(zhǎng)的設(shè)備而言，內(nèi)部零件較為老化，其中存在著許多不可控的安全因素。對(duì)此，需要著重加強(qiáng)其使用壽命的控制和管理。如果發(fā)現(xiàn)其中某個(gè)部件或者設(shè)備出現(xiàn)了老化問(wèn)題，則需要定期進(jìn)行更換。

2.對(duì)于正常設(shè)備而言，只需要對(duì)其進(jìn)行定期保養(yǎng)和運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)即可。將每次保養(yǎng)和監(jiān)測(cè)情況做好相關(guān)記錄，為后期工作穩(wěn)定性開(kāi)展創(chuàng)造良好條件。

從工作形式來(lái)看，自動(dòng)化操作是最為明顯的特征。因此在無(wú)人狀態(tài)下也能夠完成各種設(shè)備監(jiān)測(cè)工作。這在一定程度上減少了不必要人力資源成本浪費(fèi)的問(wèn)題，保障設(shè)備處于高效運(yùn)行狀態(tài)。并且自動(dòng)化操作簡(jiǎn)單、成本投入少、設(shè)備使用壽命長(zhǎng)，能幫助企業(yè)獲得更大經(jīng)濟(jì)效益，這都是電力一次設(shè)備監(jiān)測(cè)得以在電力企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用的重要原因。

（三）電力一次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)發(fā)展

在線監(jiān)測(cè)的目的是為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備健康狀況的管理和監(jiān)測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)任何故障都能夠提前解決，從而避免了各種不必要事故的發(fā)生。在具體工作中，主要是通過(guò)接口傳輸數(shù)據(jù)和人機(jī)交互界面的方式，完成各種監(jiān)測(cè)工作。還需要借助計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)診斷技術(shù)，將電力設(shè)備各種工作狀態(tài)真實(shí)地展示。對(duì)于設(shè)備性故障，能夠及時(shí)、快速地找到解決辦法，使設(shè)備保持在穩(wěn)定狀態(tài)中。將互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控運(yùn)用到監(jiān)測(cè)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化監(jiān)測(cè)目標(biāo)，全國(guó)范圍內(nèi)各種電力設(shè)備運(yùn)行情況和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)都能實(shí)現(xiàn)共享。這不僅在一定程度上提升了電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，而且對(duì)于我國(guó)電力行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展也起到了積極作用。

（四）設(shè)備開(kāi)入開(kāi)出回路監(jiān)視

在一次設(shè)備工作時(shí)，松動(dòng)、接觸不良等缺陷難以察覺(jué)到，尤其是智能變電站技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使很多設(shè)備就地部署，在惡劣的工況下運(yùn)行，發(fā)生二次回路接觸不良缺陷的可能性很高。若這樣的缺陷出現(xiàn)在保護(hù)出口回路上，就會(huì)出現(xiàn)保護(hù)拒動(dòng)的問(wèn)題。

當(dāng)前，針對(duì)開(kāi)入開(kāi)出回路，主要利用雙重化的采集配合數(shù)據(jù)辨識(shí)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)視。在二次回路監(jiān)視這一事項(xiàng)上，隨著變電站智能化水平的提高，其監(jiān)測(cè)的主要對(duì)象將會(huì)變成智能組件和通信狀況。

三、電力系統(tǒng)中電力一次設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)相關(guān)內(nèi)容

（一）電力一次設(shè)備狀態(tài)檢修概況

電力一次設(shè)備狀態(tài)檢修工作主要是電力系統(tǒng)中所有的變電一次設(shè)備所開(kāi)展的各種檢修工作。主要包括對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行信息數(shù)據(jù)采集，以及狀態(tài)評(píng)估和維修方案的制定工作，并且需要工作人員根據(jù)自己以往相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，提出針對(duì)性的見(jiàn)解，確保電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定維持在安全運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在電力系統(tǒng)維修工作中，需要充分認(rèn)識(shí)到狀態(tài)檢修和維護(hù)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行所產(chǎn)生的影響。在狀態(tài)檢修工作中，不僅包括近段時(shí)間以來(lái)設(shè)備各種運(yùn)行信息，還包括了前期一段時(shí)間以及在歷史運(yùn)行狀態(tài)中，所出現(xiàn)的各種維修數(shù)據(jù)和記錄情況。完成了對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)分析和總結(jié)之后，制定合理解決對(duì)策。

就目前工作形勢(shì)來(lái)看，在變電一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)中，主要包括了定期檢查、離線檢查和在線監(jiān)測(cè)3個(gè)方面的內(nèi)容。不同設(shè)備在不同運(yùn)行時(shí)期所出現(xiàn)的問(wèn)題不同，需要采取不同監(jiān)測(cè)方式。針對(duì)具體情況進(jìn)行分析，可以針對(duì)性地選擇一種方式，也可以采取多種監(jiān)測(cè)方式進(jìn)行有效解決。檢修項(xiàng)目可以分為不確定性項(xiàng)目和確定性項(xiàng)目?jī)煞N類型。

（二）電力一次設(shè)備狀態(tài)檢修的工作安排

在整個(gè)電力系統(tǒng)中，不同工作階段包含了不同工作任務(wù)。設(shè)備利用形式不同，所表現(xiàn)出的作用也會(huì)存在著一定差異。雖然整個(gè)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性較大，但并不會(huì)因?yàn)槠渲心硞€(gè)設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題而影響整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。針對(duì)該部分設(shè)備，可以不立即維修。但系統(tǒng)中也會(huì)存在著一些作用較大、影響較大、關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)的設(shè)備，如果在這些設(shè)備出現(xiàn)了問(wèn)題之后，沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行及時(shí)檢修，將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行，從而出現(xiàn)電力系統(tǒng)中斷的問(wèn)題。在處理該方面問(wèn)題時(shí)，既需要做好設(shè)備狀態(tài)維護(hù)工作，還需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行有效管理和升級(jí)。針對(duì)上述內(nèi)容，各個(gè)電力企業(yè)需要根據(jù)自身發(fā)展需求以及企業(yè)實(shí)際情況，建立一個(gè)全面化、系統(tǒng)化、可靠性程度高的運(yùn)營(yíng)機(jī)制。將企業(yè)近段時(shí)間發(fā)展目標(biāo)和未來(lái)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行展示，針對(duì)監(jiān)測(cè)工作中所出現(xiàn)的各種問(wèn)題，進(jìn)行及時(shí)解決。鼓勵(lì)檢修人員結(jié)合“聯(lián)合會(huì)診”的方式，推動(dòng)檢修工作順利開(kāi)展。

（三）電力一次設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)

盡管在技術(shù)支持下，我國(guó)電力一次設(shè)備已經(jīng)取得了一定成就，但在其具體運(yùn)行過(guò)程中仍然存在著許多的問(wèn)題。相關(guān)工作人員需要提高重視度，在對(duì)各種問(wèn)題所出現(xiàn)的原因、影響范圍等內(nèi)容進(jìn)行了綜合考慮之后，合理確定解決對(duì)策。針對(duì)目前所使用的3種監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行分析。

1.在線監(jiān)測(cè)

這是當(dāng)前應(yīng)用極為廣泛的一種方式。這是對(duì)設(shè)備整體運(yùn)行狀態(tài)，采取連續(xù)性或者定期監(jiān)測(cè)的方式。依托電力設(shè)備中的各種傳感器，通過(guò)在線采集方式，完成對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息的收集和整合。這能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備在運(yùn)行中所出現(xiàn)的各種問(wèn)題，結(jié)合前期所提出的解決方案，判斷設(shè)備狀態(tài)是否符合其運(yùn)行需求。

2.離線監(jiān)測(cè)

在開(kāi)展離線監(jiān)測(cè)工作時(shí)，需要借助振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀、紅外測(cè)溫儀、油質(zhì)分析儀等多種儀器作為技術(shù)性手段，完成對(duì)電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)全面化監(jiān)測(cè)。

3.定期解體監(jiān)測(cè)

這種監(jiān)測(cè)方式在當(dāng)前階段并沒(méi)有得到廣范圍應(yīng)用，其使用空間和范圍局限性較大。一般來(lái)講，這種方式主要針對(duì)專業(yè)素養(yǎng)較高的技術(shù)人員，對(duì)于一些處在運(yùn)行狀態(tài)中的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)。需要注意的是，在開(kāi)展該部分監(jiān)測(cè)工作時(shí)，還需要保障設(shè)備能夠穩(wěn)定維持在運(yùn)行狀態(tài)，并且不會(huì)影響到其他設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

不管是上述哪種監(jiān)測(cè)方式，都能夠起到積極作用。其針對(duì)性不同，所產(chǎn)生的效果也會(huì)有所差異。

四、一次設(shè)備通信通道狀態(tài)監(jiān)測(cè)

變電站內(nèi)布置的各種裝置，比如直流屏、智能電能表等，其在運(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)利用通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送遙測(cè)、遙信、遙控、故障等多方面的信息，尤其是在異常狀況下，需要傳輸?shù)男畔⒏?。具體的通信方式包括：簡(jiǎn)單串行通信（如RS-232，RS-422，RS-485）、現(xiàn)場(chǎng)總線方式（CAN，longwords等）、以太網(wǎng)通信（電纜、光纖）。利用裝置通道異常告警監(jiān)視方法，可以動(dòng)態(tài)的跟蹤設(shè)備通信通道狀況。

這種方法能夠自動(dòng)的監(jiān)視和統(tǒng)計(jì)設(shè)備的通信通道異常狀況，提供異常告警的發(fā)生時(shí)間、狀態(tài)及其持續(xù)時(shí)間等方面的信息；通道異常告警信息可以根據(jù)裝置來(lái)自定義；上述數(shù)據(jù)的歷史信息會(huì)被自動(dòng)保存起來(lái)，方便后續(xù)的查詢，以及總計(jì)發(fā)生次數(shù)和故障率等數(shù)據(jù)的計(jì)算。最后，監(jiān)測(cè)信息和統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)送給調(diào)度端，在后續(xù)的設(shè)備考核過(guò)程中使用。

五、結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)今時(shí)代背景之下，電力系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)所產(chǎn)生的積極作用越來(lái)越明顯。對(duì)于電力企業(yè)工作人員而言，需要著重加強(qiáng)對(duì)電力一次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)和狀態(tài)檢修技術(shù)運(yùn)用和研究力度，促進(jìn)電力企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。