電力系統(tǒng)變電一次設備狀態(tài)檢修策略

王力威+郭玉良+呂廣輝+楊玉貴+薛乃良+張政+呂廣臣

摘 要：電力企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中，離不開變電站系統(tǒng)設備的作用發(fā)揮，變電一次設備的運行質(zhì)量與效率更是關系著整個電力系統(tǒng)的運行水平，所以針對變電一次設備的保護工作必須要做好，首先就是加強，設備操作人員的安全保護意識，正確認識到提高檢修水平與維護能力對保護變電一次設備的重要性；其次就是采用科學的狀態(tài)檢修技術，結合現(xiàn)代科技功能，實現(xiàn)智能化檢測、檢修；最后將現(xiàn)金的狀態(tài)檢修技術應用于實際電力系統(tǒng)運行檢修中，提高運行效率。

關鍵詞：電力系統(tǒng)；變電一次設備；狀態(tài)檢修

電能作為服務性、使用性、消耗性的能源，既要保證其運用質(zhì)量，又要保證電能節(jié)約利用，要想實現(xiàn)這兩點要求，首要條件就是保證電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定、安全、可靠，并且在穩(wěn)定的基礎上做好動態(tài)檢修，實現(xiàn)具有預防性的檢修工作，以保證故障問題能夠降到最小化，促進電力系統(tǒng)的使用壽命延長。在變電器系統(tǒng)中，變電一次設備的作用價值非常高，直接影響到整個系統(tǒng)的運行效率與質(zhì)量。目前，變電一次設備的檢修工作備受重視，并不斷加強動態(tài)檢修技術的改進與優(yōu)化。

一、變電一次設備狀態(tài)檢修概述

狀態(tài)檢修不同于傳統(tǒng)的事故檢修，狀態(tài)檢修主要借助傳感器、診斷器、通信設備等先進儀器進行設備檢測，對監(jiān)測的信息進行收集、傳輸、處理，給技術人員提供可靠的分析依據(jù)，對其有異常的信息及時提出，并判斷其產(chǎn)生原因，做出相關的解決措施，這是一種預制式的檢修形式，在故障剛剛萌芽期間就發(fā)現(xiàn)，進而控制故障繼續(xù)生長，將其故障種子拔出，降低故障嚴重發(fā)展，減少故障發(fā)生幾率。

變電一次設備檢修工作，對狀態(tài)檢修方法的應用非常重視，不但能夠收集當時采集的狀態(tài)信息，同時還能夠?qū)σ酝木S修記錄以及維修后的運行情況進行有效采集，并結合相關處理技術對故障問題進行實際解決處理，具體狀態(tài)檢修步驟如下：

①明確模型參數(shù)，狀態(tài)檢修時，針對變電一次設備的模型構建是以非齊次泊松模型為主，其特點是綜合性強、分析效率高，唯一要求就是需要以往的故障信息與維修方式全面掌握，經(jīng)過相應計算公式分析法，確定模型構建的參數(shù)值。

②利用傳感器設備，針對變電一次設備運行過程中的狀態(tài)信息進行實時在線采集，包括了設備特征值、運行參數(shù)、歷史檢修記錄以及預防性試驗的相關數(shù)據(jù)等；

③將采集到的各類數(shù)據(jù)信息進行整理，做好分析預測工作，通過與正常數(shù)據(jù)的對比，判斷設備是否存在故障，如果不存在故障，則轉(zhuǎn)入到第二步操作，如果存在故障，則需要繼續(xù)進行下一步操作；

④將通過分析和預測得到了設備故障信息、歷史信息以及故障可能帶來的嚴重后果輸入到變電一次設備狀態(tài)檢修模型中，進行相應的仿真計算，根據(jù)計算結果決定是否需要對設備進行檢修。如果設備的最優(yōu)檢修停止時間為零，則表明不需要進行檢修，轉(zhuǎn)入第一步操作，如果設備的最優(yōu)檢修停止時間大于零，則轉(zhuǎn)入第三步操作；

⑤針對需要檢修的一次設備進行狀態(tài)檢修，結合上一步得到的最優(yōu)檢修停止時間，對一次設備的具體檢修時間進行明確。

二、變電一次設備狀態(tài)檢修策略

1、狀態(tài)檢測

一是在線檢測，這也是最為常用的一種檢測方式，主要是利用相應的信息收集系統(tǒng)（以各類傳感器為主），對變電一次設備在運行過程中的狀態(tài)信息進行在線采集，然后經(jīng)信息管理系統(tǒng)的整理分析，結合數(shù)字化調(diào)節(jié)器和分布式控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對于信息的在線檢測，判斷設備是否存在異常；

二是離線檢測，一般是利用振動檢測儀、紅外測溫儀、油質(zhì)分析儀以及超聲波檢漏儀等設備，對變電一次設備進行定期或者不定期的檢測，查看設備內(nèi)部的元件是否處于正常工作狀態(tài)；

三是定期解體檢測，這種狀態(tài)檢測方式并不常用，一般是針對停運期間或者維修期間的變電一次設備進行檢測，結合設備本身的而出廠信息、作業(yè)標準以及相應的檢修工藝，對設備內(nèi)部元件進行檢測，判斷其是否存在損壞或者裂化的可能。對于技術人員而言，在開展變電一次設備的狀態(tài)檢修工作時，需要根據(jù)設備的類型和特點，選擇恰當?shù)臓顟B(tài)檢測方式，保證狀態(tài)檢測的高效性和可靠性。

2、狀態(tài)預測

在變電一次設備狀態(tài)檢測中，狀態(tài)預測需要結合相應的預測模型展開，通常來講，預測模型有BP神經(jīng)網(wǎng)絡的狀態(tài)檢測和灰色系統(tǒng)理論的狀態(tài)預測。變電一次設備狀態(tài)預測主要是針對設備的狀態(tài)特征向量進行預測，依照預先設定的警報閾值，在線預測變電一次設備的運行狀態(tài)。

基于灰色理論的狀態(tài)預測效果更加理想，尤其是在短期預測中，有著非常顯著的效果?？梢詫⒒疑碚擃A測模型分為基于灰色理論的動態(tài)預測模型，以及基于信息狀態(tài)預測的殘差分辨模型。例如，對于軸承，其本身在使用過程中會出現(xiàn)機械磨損，而一般情況下，磨損情況呈浴盆曲線發(fā)展，結合灰色系統(tǒng)模型，能夠在前一階段磨損數(shù)值的基礎上，預測出下一個階段的磨損情況，從而合理安排檢修時間，在保證檢修效果的同時，也避免了頻繁檢修導致的成本增加問題。

3、故障診斷

故障診斷是狀態(tài)檢修中一個非常重要的內(nèi)容，可以及時發(fā)現(xiàn)設備中存在的故障隱患，對故障的類型、危害等進行判斷，為后續(xù)的故障處理奠定良好的基礎。對于變電一次設備而言，故障診斷方式是多種多樣的，包括噪聲診斷、振動診斷、射線診斷、污染診斷以及專家系統(tǒng)診斷等，而在實際操作中，最為常用的方法如下：

一是振動診斷，主要是結合相應的儀器，對變電一次設備在運行過程中的振動信息（包括位移、速度、相位、頻譜、幅值等）進行分析和識別，從而判斷設備運行的健康狀況，對其中存在的故障和隱患進行診斷。相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，振動診斷可以準確識別60%左右的變電一次設備故障；

二是專家系統(tǒng)診斷，主要是結合專家系統(tǒng)，對變電一次設備運行中存在的故障和問題進行識別和判斷，具有智能化、高效性、可靠性等優(yōu)點。專家系統(tǒng)診斷可以細分為基于信息的診斷以及基于神經(jīng)網(wǎng)絡的診斷，在實際應用中，后者可以再次分為模糊神經(jīng)網(wǎng)絡診斷、集成化網(wǎng)絡神經(jīng)系統(tǒng)診斷、分形神經(jīng)系網(wǎng)絡診斷等。

變壓器狀態(tài)檢修的內(nèi)容包括局部放電測量、油氣狀況分析、機械部分及電氣連接部分的健康檢測等，對于不同的檢修內(nèi)容，需要采用不同的檢測方法，例如，對于局部放電的測量，可以采用局部放電分析法，對變壓器內(nèi)部設備的局部放電特性進行分析，結合分析結果判斷設備的老化程度；對于油氣狀態(tài)分析，可以采用氣體狀態(tài)分析法，對變壓器在故障發(fā)生前后的內(nèi)部氣體組分進行分析，結合氣體百分比數(shù)據(jù)，對絕緣特性進行診斷。

參考文獻：

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