關于變電站高壓電氣設備狀態檢修若干問題的全面探究

摘 要：近些年來，電力產業以及電力系統得到不斷進步與發展，電力設備相關的檢修工作與方式也發生著重大的變化與革新，已經逐步由計劃檢修不斷向狀態檢修發展與轉變，也就是從TBM向CBM轉變，這種轉變成為社會發展的趨勢與必然。所謂的TBM其主要指的是對高壓電器設備的測試，一般這種測試是一種預防性質的，而CBM則相對更加合理與科學，它指的是對當下的電器設備運行進行在線的實時監測與測試。這種實時的檢測能夠不斷的使高壓電氣的設備利用率得到相應的提高，推動TBM向CBM的不斷發展與變革，同時能夠使資產管理更加便捷與科學，便于對設備的評估與壽命預測，同時對故障原因能夠進行更好的分析與研究。當代的信息技術與網絡科技不斷進步與發展，為在線的實時監控創造了條件，并且能夠為實現與變電站自動化系統和MIS集合奠定基礎，逐步地，變電站無人值班以及狀態檢修將成為可能。

關鍵詞：高壓電氣設備；狀態檢修；在線監測

引言

所謂的CBM，就是指對設備的以往運行狀況以及檢修測試等數據與信息，對設備的發展趨勢以及故障等做科學的評估與預測，其中包含對設備使用壽命的估算，并隨后確定設備需要檢修的部件、項目以及內容等。這種測試有其自身的優勢與特點：其測試的數據參考比較多，對于斷電以及以往的以及在線的狀況都有較全面地數據信息；有特定的閾值或者概念標準，能夠很簡單的斷定是否應該檢修與否；這種工作可以在設備運行時進行。

1 高壓電氣設備的在線監測

1.1 電力變壓器

經過對故障進行研究與分析，在線監測的關鍵部位應該是變壓器以及有載開關。對于變壓器進行監測主要涉及的監測內容是對油中氣體測量與分析、局部放電測量、有載開關的觸頭磨損及機械和電氣回路的完整性測量等。但是就當下來講，更加科學與理想的檢測方式并不多見。

對于變壓器進行在線的檢測是一個過程，這個過程是缺陷向初級故障發展演變的過程。一般的這個演變過程比較長，比如一些絕緣體的陳舊老化，這需要較長的時間。一般的，外部環境，包涵溫濕度以及其他污染等長期作用會逐步導致絕緣材料的老化；一些較大的故障以及機械和電氣產生的應力也在一定程度上推進老化的進程。這種形式的老化一般具備較典型的特點：集聚的灰塵以及油泥比較多、紙包導體絕緣材料機械強度的減弱，具有支撐作用的材料發生物理變化，有載調壓開關位置位移等。同時，一些電氣的運行會導致設備機械的過熱，導致能夠溶解到油中的水分形成氣泡，形成氣泡以后會使液體的絕緣性能受到很到的影響，最終會使介質失去作用，很可能導致電氣事故的發生。在特定條件和環境下，很可能瞬間就能出現較嚴重的故障與后果。

所以，對變壓器的絕緣情況進行實時的檢測，能夠預見與發現其潛在的問題與故障因素。能夠提前給予用戶以警示與提醒，避免因為老化等造成事故發生。

1.1.1 油中溶解氣體分析。通過監測確定特征氣體，油中溶解氣體分析（DGOA）已被證明對于發現油浸變壓器內部潛伏性故障相當有效和可靠。DGOA已作為檢測變壓器內部潛伏性故障的主要試驗項目列于DL/T596-1996變壓器試驗項目的首位。

鑒于實驗過程中DGOA要根據不同的變壓器類型以及運行周期性開展與進行。但是有些類型的故障也會在兩次檢測之間的時間段中間出現或發生，此時的故障則不能被預測和檢測到。不過這種情況下，可以安裝一種感應器，就是油中特征氣體傳感器，它能夠保證全天候的不間斷監測，能夠對可能的潛在的故障做出預測，能夠使用戶提前做出準備，并制定相應的檢修維護方案?，F有的DGOA技術可以對氣體的類型、濃度、趨勢及氣體的產生速率做出相對準確的判定。做出判定以后便能夠預測是否可能發生一些事故或者故障，能夠及時做出預警與提示。

1.1.2 局部放電。變壓器一般發生故障最常見的原因就是介質擊穿，造成這種原因的情況是因為局部放電，也就是PD造成的。PD水平及其發展趨勢如果增加過快的話，會導致變壓器發生很大的變化。畢竟局部的放電能夠使絕緣性質變壞，嚴重會造成擊穿情況，所以在線進行監測變得格外必要且關鍵。最常遇到的PD源正反映了絕緣中由于某些缺陷狀態而產生的固體絕緣的空洞、金屬粒子和氣泡。

1.2 容性設備

國內外開展較早和較多的在線監測工作便是容性設備（包括氧化鋅避雷器）的在線監測。主要測量容性設備的電容、電容電流、介質損耗（tanD）、不平衡電壓等參量和氧化鋅避雷器（MOA）的全電流、阻性電流、功耗等參量。但較為理想的系統不多。

2 狀態檢修

檢修技術有一個必然的發展趨勢，那就是從事故檢修向狀態檢修不斷轉變，當然要經歷定期檢修的階段。所謂的定期進行檢修主要是帶有預防性質的，而狀態檢修是實時的在線監測。當下的電器設備檢修工作主要涵蓋在線監測、故障診斷、實施維修三種方式與類型。

但是，就現在的狀況開看，現下的在線監測技術有待進步與發展。隨著社會科技的不斷進步，必然使監測技術也不斷發展與提高，應該說，在線監測最后一定能夠取代預測性測驗的主要地位，但是，這應該是個比較長的演變與發展過程。所以，現下只要有利于掌握設備運行狀態的方法與手法都應該積極使用與引進，以往的有效的方法與對策也不要擯棄，對先進的以及傳統的好方法要加以利用與發揚，比如以往的使用效果較理想的色譜分析法、紅外檢測法等非電氣方法也可以加以引用與推廣。高壓電器設備單單使用預防性的檢測已經遠遠達不到要求，特別是500kv設備運行狀態的檢測，更加需要有更加科學先進的檢測技術與方法。

對電氣設備進行檢測的同時，必須要對故障的原因以及形式作出正確的分析與研究，要用反應故障模式的數據，將這些數據轉變為可以參考的信息。同時，必須使去具備針對性。對設備記性狀態檢測要避免兩種錯誤或者傾向，不能使用在線檢測就不要進行狀態檢修工作，有的狀態檢測效果并不理想，此時不能盲目依據不準確的檢查做狀態檢修。事實上，在線進行檢測就是對設備運行狀態的一種反映，不能對設備的整個狀態做出反映，不可能全部涉及與概括。但是如果不進行在線的監測，就連基本的設備運行狀態都不能掌握與了解。

3 結束語

3.1 對高壓電氣設備運行進行在線的監測的宗旨是能夠更加及時的、正確的對設備的運行狀態了解與研究，能夠預測與知曉設備可能出現的故障與問題，從而制定相應的檢修方案與對策。

3.2 計劃檢修與狀態檢修屬于不同類型與性質的管理方式，計劃檢修受到很多因素的制約與影響，比如檢修人員對故障分析的能力與水平以及檢修人員專業知識的掌握水平等。不過，要對設備的運行狀態做實時的掌握，必須要依據在線監測的數據與信息。只有監測信息準確可靠，才能夠真正作為檢修的基礎與依據。

3.3 目前在線監測得到的數據分析和綜合評判還處于初步狀態，即使強調橫向比較，注重趨勢分析，最終的結論還需要人的參與，這與在線監測的數據積累不夠充足有關。利用專家系統診斷是必然趨勢，但目前許多專家系統還不能做到將離線的信息和在線的信息有機結合起來，從而使所得的結論可信度不夠高。在數據的融合和判據的效用方面，還有許多工作要做。

參考文獻

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