變電站設備狀態檢修技術及其應用探討

摘 要:變電站是電力網的重要組成部分，它擔負著電力網中匯集電源、升降電壓、分配電能的作用。變電站停電將會導致系統的瓦解，造成大面積停電。態檢修是一種先進的設備運行管理方式，它不但包含了對某一設備的狀態監測，故障診斷，檢修決策等基礎的技術，還包含了整個電力企業如何適應技術的發展，改變現行管理體制等內容，是一項復雜的系統工程，是現代傳感器技術、計算機技術、人工智能技術及先進的生產管理技術的綜合應用。本文介紹了變電站設備的監測方法和需要解決的問題。

關鍵詞:變電站 設備 狀態檢修

中圖分類號:TM63文獻標識碼:A文章編號:1674-098x(2011)10(c)-0076-01

隨著社會經濟的快速發展，對電力系統的穩定經濟運行提出了越來越高的要求，傳統的計劃停電檢修已不能滿足電力發展的要求，即用最低的成本，建設具有足夠可靠水平的輸送電能的電力網絡。電氣設備的狀態檢修勢在必行。各種微電子技術、通信測控技術的發展為電氣設備的狀態檢修提供了必要的條件。本文主要就變電站設備的狀態檢修結合實際工作進行一些探討。

1 一次設備的狀態檢修系統

狀態檢修是最近幾十年來發展起來的一種新的檢修模式，美國工業界認為:狀態檢修是試圖代替固定檢修時間周期，根據設備狀態確定的一種檢修方式。而在國內則認為:狀態檢修是利用狀態監視和診斷技術獲取的設備狀態和故障信息，判斷設備異常，預測故障發展趨勢，在故障發生前，根據設備狀態決定對其檢修。設備狀態檢修是根據先進的狀態監測和診斷技術提供的設備狀態信息，判斷設備的異常，預知設備的故障，在故障發生前進行檢修的方式，即根據設備的健康狀態來安排檢修計劃，實施設備檢修。狀態檢修不是唯一的檢修方式，企業根據設備的重要性、可控性和可維修性，需結合其他的檢修方式(故障檢修、定期檢修、主動檢修)一起，形成綜合的檢修方式。

相比狀態檢修，以前的檢修體制是預防性計劃檢修，這種體制的問題是:一方面設備缺陷較多的檢修不足，造成因未到檢修時間而不能及時排除隱患;一方面設備狀況良好的又檢修過剩，造成人力、物力的浪費。狀態檢修可以減少不必要的檢修工作，節約工時和費用，使檢修工作更加科學化。

狀態檢修是根據先進的狀態監測和分析診斷技術提供的設備狀態信息，基于設備在需要維修之前存在一個使用壽命特點，來判斷設備的異常，預測設備的故障，根據設備的健康狀態來適時安排檢修計劃，實施設備不定期檢修及確定檢修項目。狀態檢修能有效地克服定期檢修造成設備過修或失修的問題，提高設備的安全性和可用性。

2 一次設備狀態檢修的選取原則

變電站一次設備的檢修應從實際出發，按照“該修的修，修必修好”的原則，并且結合變電站的具體情況進行合理選取。在新建或改建項目中可以率先引入狀態檢修把監測和診斷設備的安裝事先融入規劃設計之中，待取得成功的經驗后，再逐步推廣到下屬的變電站。至于那些故障率較低或非重要地區的變電站，為了預防事故的發生而全部采用價格高昂的監測診斷系統，有時從經濟上考慮是不合算的，可以只針對發生故障率較高的關鍵部件進行監測。安裝實用并且功能簡單的監測診斷設備，然后在探索設備使用壽命過程中，用科學的方法先逐漸延長變電站一次設備定期檢修的周期，待變電站資金寬裕時，再試著對變電站一次設備采用狀態檢修。

然而對于那些數目多且重要性較低的部件和設備則壞了就更換，并不需要都進行狀態檢修。

3 一次設備的狀態檢修

3.1 變壓器

(1)聲音異常。變壓器在正常運行時發出均勻的有節律的“嗡嗡”聲，如果出現其它不正常聲音，均為聲音異常。變壓器產生聲音異常的主要原因有以下幾方面:當有大容量的動力設備起動時，負荷突然增大;由于變壓器內部零件松動;當低壓線路發生接地或短路事故時。

(2)絕緣狀態檢測。變壓器的絕緣狀態主要是對變壓器的受潮和老化現象進行檢測。變壓器絕緣狀態檢測通過電氣絕緣特性試驗、油簡化試驗、絕緣紙含水量、老化試驗等進行狀態評估、分析。

(3)引線部分故障。引線部分故障主要有引線燒斷、接線柱松動等。引線部分與接線柱連接松動，導致接觸不良。引線之間焊接不牢，造成過熱或開焊。如果不及時處理，將造成變壓器不能正常運行或三相電壓不平衡而燒壞用電設備。

3.2 斷路器

斷路器常見的故障有:斷路器拒動、斷路器誤動、斷路器出現異常聲響和嚴重過熱、斷路器分合閘中間態、斷路器著火和斷路器爆炸等。由于直流電壓過低、過高，合閘保險及合閘回路元件接觸不良或斷線，合閘接觸器線圈極性接反或低電壓不合格，合閘線圈層次短路，二次接線錯誤，操作不當，遠動回路故障及蓄電池容量不足等因素，都能造成斷路器拒動。由于開關本體和合閘接觸器卡滯，大軸竄動或銷子脫落和操動機構等出現故障，都能造成斷路器拒動。

對此的處理方法是，首先投入備用斷路器或備用系統，然后查明誤合閘原因，設法及時排除造成誤合閘的因素，使開關恢復正常運行。

3.3 隔離開關

隔離開關常見的故障主要有以下兩方面。

(1)隔離開關載流接觸面過熱。由于隔離開關本身的特點和設計的局限，不少載流接觸面的面積裕度較小，加上活動性接觸環節多，容易發生接觸不良現象。因此隔離開關載流接觸面過熱成為較為普遍的問題，隔離開關過熱部位主要集中在觸頭和接線座。

(2)接觸不良。由于制造工藝不良或安裝調試不當，使隔離開關合閘不到位，造成接線座與觸頭臂接觸不良從而導致接線座過熱。進行刀閘大修時常發現接線座與觸指(觸頭)臂連接的緊固螺母松動現象。這種情形一般是由于制造質量不良加上現場安裝時沒能檢查出來造成的。接線座與引線設備線夾接觸不良，多數是由于安裝工藝不良造成的。例如安裝時沒有對接觸面進行足夠的打磨和進行可靠的連接，銅鋁接觸時不采用銅鋁過渡材料等。

4 結語

隨著我國電力體制改革的不斷深入，定期檢修制度已經不能完全適應形勢發展的需要。因此，迫切希望能實現對變電站一次設備檢修管理由“到期必修、修必修好”的方針向“應修必修、修必修好”的觀念轉變，對變電站一次設備實施狀態檢修。隨著在線監測技術、數字化變電站的快速發展，以及我國電力體制正逐步解除管制，對變電站一次設備實現狀態檢修不僅成為可能而且成為必要。同時在管理上客觀要求提高運行人員的素質，打破目前按一次設備、二次設備、計量和通信等專業劃分的運行、檢修模式，以便詳細地分析所有能得到的信息資料，綜合判斷設備的狀態。

參考文獻

[1]黃樹紅，李建蘭.發電設備狀態檢修與診斷方法.中國電力出版社.2008.

[2]江蘇省電力公司.電力系統繼電保護原理與實用技術.中國電力出版社，2006.