輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修的應(yīng)用研究

袁守成

【摘 要】輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修是指選擇使用診斷技術(shù)和狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)對輸變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的采集分析，結(jié)合設(shè)備運(yùn)行過程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)、信號等，判斷設(shè)備是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了從被動檢修到主動維護(hù)的轉(zhuǎn)變，對于保證輸變電設(shè)備整體運(yùn)行的穩(wěn)定性有著非常重要的意義。同時，狀態(tài)檢修降低了輸變電設(shè)備維修成本，很多設(shè)備的“小毛病”能夠被及時發(fā)現(xiàn)，并采取針對性的措施，降低了設(shè)備出現(xiàn)大規(guī)模、大面積損壞的可能性。

【關(guān)鍵詞】輸變電設(shè)備;狀態(tài)檢修;應(yīng)用研究

1輸變電設(shè)備狀態(tài)定義

輸變電設(shè)備的狀態(tài)是通過在線監(jiān)測和試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析來得到。其實(shí)現(xiàn)過程一般包括三個部分：采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)以及狀態(tài)分析。通過上面方法得到的設(shè)備狀態(tài)信息通常是由多個狀態(tài)參量綜合而成，并且狀態(tài)參量之間相互影響。設(shè)備的劣化過程可以通過狀態(tài)參量的劣化特征來表達(dá)，對于每個狀態(tài)參量，其劣化特征可以劃分出不同階段。通?？梢栽O(shè)定狀態(tài)參量的階段范圍，這樣就可以通過劣化發(fā)展階段來定義設(shè)備故障。假設(shè)可以獲得準(zhǔn)確的設(shè)備狀態(tài)參量，并且根據(jù)歷史數(shù)據(jù)已經(jīng)確定劣化階段的范圍。根據(jù)設(shè)備的工作特點(diǎn)，把設(shè)備狀態(tài)劃分為n個階段，并用非空集合T表示。

T={1，2，…，n 1，n}

并且規(guī)定：狀態(tài)1表示設(shè)備處于全新狀態(tài);狀態(tài)n-1表示設(shè)備處于較差狀態(tài)，可以繼續(xù)使用但風(fēng)險(xiǎn)較大;狀態(tài)n表示設(shè)備處于故障狀態(tài)，設(shè)備無法運(yùn)行。也就是說設(shè)備狀態(tài)數(shù)值越高，表示設(shè)備狀態(tài)越差。例如狀態(tài)i，j分別是設(shè)備的任意兩個狀態(tài)，且1≤i≤j≤n，那么狀態(tài)j時設(shè)備的劣化程度要大于狀態(tài)i時。定義狀態(tài)數(shù)值大于2的設(shè)備為多狀態(tài)系統(tǒng)。多狀態(tài)系統(tǒng)表示設(shè)備具有多個性能水平，這些性能水平涵蓋了設(shè)備的所有運(yùn)行狀態(tài)，包括最優(yōu)運(yùn)行水平、最終故障狀態(tài)以及檢修恢復(fù)狀態(tài)。

2輸變電設(shè)備的狀態(tài)檢修開展情況

以智能化電網(wǎng)輸變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)作為狀態(tài)檢修工作的開展基礎(chǔ)，通過引入設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評估的輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)（即CBM系統(tǒng)）從而建立大數(shù)據(jù)共享化的狀態(tài)檢修體系。為了能夠全過程的跟進(jìn)狀態(tài)劣化和趨勢不良的電網(wǎng)輸變電設(shè)備，CBM系統(tǒng)以數(shù)據(jù)交互的形式抓取PMS實(shí)時數(shù)據(jù)庫中所記錄的電網(wǎng)輸變電設(shè)備相關(guān)資料，主要涉及到電網(wǎng)輸變電設(shè)備的歷史數(shù)據(jù)以及實(shí)時運(yùn)轉(zhuǎn)情況，結(jié)合相關(guān)工作人員事先設(shè)置的參數(shù)從而準(zhǔn)確的評價電網(wǎng)輸變電設(shè)備的健康狀況。一旦CBM系統(tǒng)檢測到某一個電網(wǎng)輸變電設(shè)備存在“不健康”的狀態(tài)，那么CBM系統(tǒng)將會第一時間將預(yù)警消息發(fā)布給指定工作人員，從而確保電網(wǎng)輸變電設(shè)備能夠“及時就診”。為了能夠持續(xù)優(yōu)化電網(wǎng)輸變電設(shè)備的狀態(tài)檢修體系，CBM系統(tǒng)還能夠?qū)⑺O(jiān)控的設(shè)備狀態(tài)以數(shù)據(jù)和柱狀圖的形式進(jìn)行分類，從而幫助檢修人員能夠合理的安排檢修工作時間以更高的效率開展檢修工作。通常來說，CBM系統(tǒng)會將設(shè)備狀態(tài)分為正常、注意以及重大異常等多個等級，當(dāng)設(shè)備處于“正常”狀態(tài)時檢修人員可以采取按月檢修的形式，當(dāng)設(shè)備處于“注意”狀態(tài)時檢修人員應(yīng)該將其列入重點(diǎn)檢修名單，及時跟進(jìn)設(shè)備的變化情況，當(dāng)設(shè)備處于“重大異?！睜顟B(tài)時檢修人員應(yīng)當(dāng)立即采取措施開展?fàn)顟B(tài)工作。

3輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修的應(yīng)用

3.1輸變電線路狀態(tài)檢修

線路作為輸變電設(shè)備中的重要組成部分，其具體狀態(tài)檢修要點(diǎn)為：（1）進(jìn)行發(fā)熱檢測，根據(jù)我國輸變電線路的相關(guān)規(guī)定，輸變電線路的導(dǎo)線連接器應(yīng)當(dāng)至少4年進(jìn)行一次全面調(diào)整，因此在對輸變電線路進(jìn)行檢修時，應(yīng)當(dāng)對電線直線壓接管、耐張引流板、接頭處的溫度等進(jìn)行全面的發(fā)熱檢測，防止出現(xiàn)由于線路老化而導(dǎo)致的局部發(fā)熱問題，若出現(xiàn)了明顯的局部溫度過高情況，則有可能是其出現(xiàn)了故障。（2）對電線進(jìn)行絕緣檢測，具體檢測對象為瓷絕緣子、合成絕緣子，其中合成絕緣子在輸變電線路中使用較多，其具備較好的強(qiáng)度、免維護(hù)性及憎水性。

3.2變壓器狀態(tài)檢修

在變電站當(dāng)中，變壓器是其中的重要設(shè)備，其運(yùn)行穩(wěn)定性將直接關(guān)系到電力供應(yīng)穩(wěn)定性。在具體狀態(tài)檢測工作進(jìn)行中，需要通過內(nèi)部局部放電檢測以及絕緣油含氣量檢測方式把握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，具體方式有：第一，油氣相色譜檢測。在該方式中，即通過氣相色譜分析方式的應(yīng)用檢測變壓器油當(dāng)中的含量以及組成，以此對變壓器內(nèi)部故障的嚴(yán)重程度以及類型進(jìn)行判斷;第二，油微水檢測。當(dāng)變壓器油含水量超標(biāo)時，將會加速設(shè)備內(nèi)部絕緣材料的老化，進(jìn)而對材料的絕緣性能產(chǎn)生影響，可能使鐵芯內(nèi)部出現(xiàn)短路、電弧情況，通過含水量檢測，即能夠?qū)ψ儔浩髅芊馇闆r進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷;第三，局部放電檢測。在變壓器絕緣缺陷中，局部放電是導(dǎo)致該問題出現(xiàn)的主要原因，如果沒有對該問題及時地進(jìn)行處理，則有幾率出現(xiàn)擊穿絕緣材料的情況。

3.3GIS組合電器狀態(tài)檢修

在現(xiàn)今變電站當(dāng)中，GIS組合電器具有較多的應(yīng)用，對該類電器狀態(tài)進(jìn)行檢測也成為了現(xiàn)階段研究工作的重點(diǎn)內(nèi)容。其中，對于SF6氣體的檢測是一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容，其作為GIS設(shè)備的填充該氣體，同干燥空氣相比，具有更高的絕緣效果，在滅弧能力以及電氣性能方面具有較好的表現(xiàn)。在實(shí)際SF6氣體檢測中，需要能夠做好濕度以及氣體壓力的明確，根據(jù)電分界性能做好氣體的色譜分析，以此即能夠掌握GIS狀態(tài)檢測數(shù)據(jù)。

4案例分析

在檢測過程中發(fā)現(xiàn)一處變壓器A出現(xiàn)故障，故障表現(xiàn)為分接開關(guān)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。該現(xiàn)象的狀態(tài)量對應(yīng)的劣化程度達(dá)到4級。由于距離上一次整體性維修的時間為400d左右，通過分析得出該次故障狀態(tài)評價的分?jǐn)?shù)為30分，繼而將其數(shù)據(jù)代入到模型中進(jìn)行計(jì)算，能夠?qū)唧w的設(shè)備故障率進(jìn)行明確，即為0.0155次/d，表2展示案例的部分已知信息。通過具體運(yùn)算能夠得出結(jié)論，即變壓器需要盡快進(jìn)行維修，在明確檢修方式后，確定檢修時間。如果對故障的發(fā)現(xiàn)到對故障進(jìn)行修理中間的等待時間為10d，同時事后檢修平均修理時間為10d，則能夠?qū)υ摯螜z修方式實(shí)施后產(chǎn)生的效益進(jìn)行對比，結(jié)果見表1。在對以上檢修方式進(jìn)行對比后發(fā)現(xiàn)，通過效率分析，可知整體維修風(fēng)險(xiǎn)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的程度較高會使得設(shè)備檢修質(zhì)量降低，但是能夠?qū)υO(shè)備問題進(jìn)行較為徹底的解決，使得往后較長一段時間內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行保持正常，能夠帶來較高的設(shè)備經(jīng)濟(jì)效益，并且使得局部修理的頻率降低。在整體維修的狀態(tài)下，設(shè)備的健康狀態(tài)保持較好，部件的使用壽命得到有效提升，使得設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時間增加。由此可知，整體維修的費(fèi)用也比局部維修的費(fèi)用總和要低，并且與二次設(shè)備協(xié)同的狀態(tài)下，整體維修費(fèi)用的降低比例更加明顯。綜合以上分析，整體維修方式的經(jīng)濟(jì)性要遠(yuǎn)高于局部維修，具備更好的設(shè)備檢測效率。

5結(jié)束語

本文對輸變電運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)檢修工作的開展進(jìn)行了一定的研究?？梢哉f，在現(xiàn)今電站運(yùn)行中，輸變電設(shè)備在其中具有重要的作用。對此，需要能夠?qū)顟B(tài)檢修這項(xiàng)工作引起重視，通過科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用做好狀態(tài)檢修，同時加強(qiáng)檢修管理，從多方面入手保障檢修效果，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的穩(wěn)定高效運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]王少華，胡文堂，梅冰笑，董建洋，童杭偉.浙江電網(wǎng)輸變電設(shè)備智能化及狀態(tài)檢修體系[J].高壓電器，2013，4904：8-13.

（作者單位：國網(wǎng)山西省電力公司朔州供電公司）