電力建設(shè)中的技術(shù)監(jiān)督與診斷技術(shù)研究

摘要：隨著電力建設(shè)的持續(xù)發(fā)展，如何建立安全有效的設(shè)備建設(shè)過程成為了當(dāng)下研究的重點(diǎn)。作為電力建設(shè)中重要的一環(huán)，全過程技術(shù)監(jiān)督工作是現(xiàn)有電力發(fā)展中的重要組成部分。通過對(duì)電力建設(shè)中設(shè)備安全投運(yùn)前的高壓試驗(yàn)進(jìn)行研究，對(duì)全過程技術(shù)監(jiān)督在電力建設(shè)中的意義進(jìn)行闡述，并給出相關(guān)的改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：電力建設(shè)；技術(shù)監(jiān)督；全過程；高壓試驗(yàn)

作者簡(jiǎn)介：黃練棟（1972-），男，廣東臺(tái)山人，廣東電網(wǎng)公司江門臺(tái)山供電局，工程師。（廣東 臺(tái)山 529200）

中圖分類號(hào)：TM8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）30-0210-02

技術(shù)監(jiān)督的概念按有關(guān)書籍的解釋，可以理解為運(yùn)用科學(xué)技術(shù)手段，依據(jù)國家法律法規(guī)，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域中的技術(shù)性問題的有關(guān)活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)察和督促。其最終目的，是保障國民經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的正常運(yùn)行和國民經(jīng)濟(jì)管理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

從這一概念出發(fā)，不是所有的技術(shù)性活動(dòng)都被劃入監(jiān)督或制約的范圍，而只有當(dāng)這些技術(shù)性活動(dòng)被國家的法律、法規(guī)劃在被監(jiān)督或制約的范圍內(nèi)時(shí)，才能成為被監(jiān)督對(duì)象，因此監(jiān)督必須依據(jù)法律、法規(guī)來進(jìn)行。

一、概述

技術(shù)監(jiān)督的內(nèi)涵，包括質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)量三個(gè)方面。在國民經(jīng)濟(jì)的技術(shù)性活動(dòng)中，這三者的監(jiān)督管理都早已獨(dú)立存在，強(qiáng)調(diào)技術(shù)監(jiān)督則是要把三者有機(jī)結(jié)合，協(xié)調(diào)一致，形成整體，構(gòu)成質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)量三位一體的監(jiān)督體系。在三位一體的技術(shù)監(jiān)督體系中，標(biāo)準(zhǔn)是技術(shù)監(jiān)督的依據(jù)和尺量，計(jì)量是技術(shù)監(jiān)督中保證質(zhì)量的手段，而質(zhì)量則是技術(shù)基礎(chǔ)工作實(shí)行統(tǒng)一全面的管理。

二、技術(shù)監(jiān)督工作的基本內(nèi)容

根據(jù)有關(guān)技術(shù)監(jiān)督的方針、政策制定的技術(shù)監(jiān)督規(guī)程、制度等，使技術(shù)監(jiān)督有了具體的內(nèi)容和法規(guī)，使監(jiān)督工作有法可依，有標(biāo)準(zhǔn)可對(duì)照。

以規(guī)定的職責(zé)分工和職權(quán)，按技術(shù)監(jiān)督條例、規(guī)程的規(guī)定進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)、檢驗(yàn)或監(jiān)測(cè)，指導(dǎo)設(shè)備的安裝、調(diào)試、運(yùn)行、檢修和技術(shù)改造，校驗(yàn)計(jì)量?jī)x表，進(jìn)行計(jì)理標(biāo)準(zhǔn)的量值傳遞。建立受監(jiān)設(shè)備的技術(shù)臺(tái)帳、檔案、統(tǒng)計(jì)報(bào)表與報(bào)告制度，定期分析監(jiān)督數(shù)據(jù)，掌握設(shè)備技術(shù)性能變化規(guī)律和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)升降的原因，發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷和運(yùn)行操作中存在的問題，提出改進(jìn)或預(yù)防措施，監(jiān)督有關(guān)部門列入檢修或技改措施計(jì)劃，認(rèn)真執(zhí)行。最后，定期總結(jié)考核評(píng)比，使技術(shù)監(jiān)督工作明細(xì)化。

三、電力建設(shè)中的技術(shù)監(jiān)督與診斷技術(shù)

電力設(shè)備的絕緣性能直接決定著設(shè)備能否投入或繼續(xù)運(yùn)行，而設(shè)備的絕緣性能又取決于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量、運(yùn)行和維修的水平、運(yùn)行環(huán)境、運(yùn)行參數(shù)、運(yùn)行年限、密封程度等諸多因素。作為電力建設(shè)中的重要一環(huán)，下面通過對(duì)電力建設(shè)的高壓試驗(yàn)為主要研究對(duì)象，對(duì)全過程技術(shù)監(jiān)督進(jìn)行具體的說明。

1.預(yù)防性試驗(yàn)周期的確定

在電力建設(shè)前期，即設(shè)備投運(yùn)前，全過程技術(shù)監(jiān)督的第一步就是設(shè)定高壓試驗(yàn)的試驗(yàn)周期。運(yùn)行中電氣設(shè)備進(jìn)行定期預(yù)防性試驗(yàn)的周期是根據(jù)設(shè)備情況、運(yùn)行條件、規(guī)程要求及事故頻率來確定的。主要電氣設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)周期是省局根據(jù)以上精神所定。新設(shè)備投運(yùn)初期（一般指投運(yùn)3年內(nèi)）及電氣設(shè)備可能出現(xiàn)絕緣老化特征后（一般指15年以上）的預(yù)試周期相對(duì)較短，定為1年1次；對(duì)相對(duì)較為重要的發(fā)電機(jī)和較易進(jìn)水的互感器、避雷器、少油斷路器均定為1年1次；對(duì)耦合電容器及套管定為2年1次；由于變壓器可在不停電時(shí)進(jìn)行油的測(cè)試，故可延長(zhǎng)至3年1次。網(wǎng)局對(duì)500kV電氣設(shè)備（考慮到絕緣大多數(shù)設(shè)備均系進(jìn)口產(chǎn)品），按3年1次進(jìn)行（除避雷器1年1次以外）。對(duì)一般電氣設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)周期由局、廠自定。

設(shè)備的預(yù)試周期，經(jīng)確定下來后，電氣設(shè)備將按周期進(jìn)行停電測(cè)試。我國目前的這一做法不僅停電頻繁且工作量極大，眾多測(cè)試項(xiàng)目的進(jìn)行，使每年定期預(yù)防性試驗(yàn)的工作量占全部一次回路總工作量的極大比重。在我國目前的技術(shù)條件下花如此之多的人力物力來做這一工作，并為此而設(shè)立了高壓試驗(yàn)班專門從事這一工作，足見該項(xiàng)工作的重要性和必要性。今后隨著測(cè)試技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展及在線檢測(cè)技術(shù)普遍開展，停電預(yù)防的方式將被逐步淘汰，自動(dòng)監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)將替代老的傳統(tǒng)測(cè)試，那時(shí)整個(gè)絕緣監(jiān)督工作將被大大簡(jiǎn)化。

2.測(cè)試項(xiàng)目

全過程技術(shù)監(jiān)督的高壓試驗(yàn)?zāi)康牡拇_立是非常重要的。對(duì)預(yù)防性試驗(yàn)來說，一般可按設(shè)備或測(cè)試項(xiàng)目來分類。由于同一測(cè)試項(xiàng)目在不同設(shè)備上進(jìn)行時(shí)其基本作用是相同的，故在介紹時(shí)以試驗(yàn)項(xiàng)目來分，從作用方面看大致可分成以下幾個(gè)類型：

（1）判斷絕緣情況的項(xiàng)目。1）極化指數(shù)或吸收比——該試驗(yàn)主要用于檢查絕緣是否受潮及回路是否存在著局部絕緣缺陷；2）介質(zhì)損耗因數(shù)——檢查絕緣是否受潮、老化或局部絕緣缺陷；3）電容量的測(cè)量——檢查受潮、元件短路、回路斷線、缺油；4）直流泄漏——檢查受潮、局部絕緣缺陷、發(fā)電機(jī)端部線圈絕緣狀況；5）絕緣油的介質(zhì)損耗因數(shù)——檢查油的老化、混油、雜質(zhì)和受潮；6）絕緣油的擊穿強(qiáng)度試驗(yàn)——檢查油中水分（主要指懸浮水）及雜質(zhì)；7）絕緣油或六氟化硫氣體的微量水含量測(cè)定——測(cè)量水分及設(shè)備受潮；8）局部放電量的測(cè)量——測(cè)量絕緣材質(zhì)中的氣隙（空穴）和制造時(shí)造成的電場(chǎng)不均及局部絕緣缺陷；9）絕緣低的聚合度測(cè)量（或變壓器油中糠醛含量測(cè)定）——測(cè)量絕緣低的老化情況；10）油中含氣量的測(cè)定——測(cè)量油中含氣量（油中含氣量超過一定值時(shí)，在溫度下降時(shí)將產(chǎn)生生產(chǎn)氣泡逸出，形成較大局部放電）；11）避雷器的電導(dǎo)電流（或參考電壓）測(cè)量——檢查進(jìn)水或老化；12）發(fā)電機(jī)定子端部水電接頭（俗稱煙斗接頭）表面電位測(cè)量——檢查漏水；13）發(fā)電機(jī)定子槽部線防暈層對(duì)地電位測(cè)量——檢查定子線棒電腐蝕情況；14）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間檢查試驗(yàn)（分動(dòng)態(tài)和靜態(tài)、交流阻抗等）——匝間短路情況；15）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸電壓的測(cè)量——檢查勵(lì)磁機(jī)側(cè)軸承絕緣墊的絕緣情況。

（2）判斷導(dǎo)電回路接觸狀況的項(xiàng)目。1）直流電阻測(cè)量——檢查接觸狀況及線圈是否存在局部短路；2）紅外熱成像溫度測(cè)量——檢查接觸狀況、局部缺陷和進(jìn)水；3）油色譜分析——接觸不良引起的過熱。

（3）判斷變壓器線圈變形的測(cè)量。1）短路阻抗測(cè)量；2）頻譜法測(cè)量。

下面分別以色譜分析和直流電阻測(cè)量為例，對(duì)全過程技術(shù)監(jiān)督中的測(cè)試項(xiàng)目確定進(jìn)行實(shí)際分析。色譜分析是以油中特性氣體含量的數(shù)量及比值來發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷的，這是由于油的碳?xì)滏溤谑苣芰浚姾蜔幔┳饔孟鲁霈F(xiàn)的一種斷鏈（產(chǎn)氣）現(xiàn)象，由此而推斷出設(shè)備的缺陷性質(zhì)。以某電廠 1號(hào)主變?yōu)槔?dāng)在油中發(fā)現(xiàn)甲烷、乙烷、氫出現(xiàn)的異常增長(zhǎng)時(shí)，即進(jìn)行了原因查找，查出因膠襄密封不良進(jìn)氣，使油只含氣量過高出現(xiàn)氣泡造成過量的局部放電所致。若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，就有可能造成該臺(tái)變壓器徹底損壞。

直流電阻測(cè)量是用來檢查導(dǎo)電回路（或線圈）接觸情況的一個(gè)項(xiàng)目，在某電所的變壓器測(cè)量中發(fā)現(xiàn)低壓線圈直流電阻三相不平衡，經(jīng)仔細(xì)檢查為低壓線圈引出線嚴(yán)重?fù)p失損傷，多層皺紋已嚴(yán)重過熱焦化。

3.全過程技術(shù)監(jiān)督的標(biāo)準(zhǔn)

測(cè)量所得到的數(shù)據(jù)不能簡(jiǎn)單地與規(guī)程允許值一比了之。只要不超過允許值就簡(jiǎn)單下一結(jié)論“合格”，往往會(huì)出大的亂子。過去的很多例子都可證明，此處不再重復(fù)。多年來的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，測(cè)試數(shù)據(jù)首先要得到一個(gè)“真值”。所謂“真值”是能夠確實(shí)代表設(shè)備本身某一特征的數(shù)值，一切外界的干擾（電氣、表面臟污、接線誤差、儀器誤差、寄生電容、旁路分流、讀表誤差等）都應(yīng)排除。排除的方法也是多種多樣的，在此僅舉一例。如對(duì)電場(chǎng)干擾的排除應(yīng)可使用以下幾種方法：移相法、倒相法、屏蔽法、旁路法（僅使其不流過檢流計(jì)）等。當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)不合理或不合格時(shí)，往往可采取不同接線或不同措施反復(fù)測(cè)量多次直至得出“真值”為止。

在得出“真值”的基礎(chǔ)上進(jìn)行下列步驟的比較、分析和判斷：與以往歷年數(shù)據(jù)（臺(tái)帳）相比較；與平行試驗(yàn)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)相比較；與相間測(cè)試情況相比較；與相同類型設(shè)備數(shù)據(jù)相比較；與規(guī)程規(guī)定值相比較；與類似情況相比較。

綜合上述比較后，利用積累的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷。當(dāng)發(fā)現(xiàn)重大缺陷時(shí)，更應(yīng)慎重，必要時(shí)可增加一些非常規(guī)測(cè)試項(xiàng)目，通過數(shù)據(jù)的相互驗(yàn)證以確保判斷結(jié)果與實(shí)際缺陷相符。

有時(shí)所測(cè)數(shù)值雖遠(yuǎn)未達(dá)到規(guī)程允許值，但從各方面均顯示出缺陷的存在，應(yīng)判為有缺陷。如該缺陷尚不足以嚴(yán)重威脅安全運(yùn)行時(shí)，也可暫時(shí)投運(yùn)，并做跟蹤處理（一般采用縮短測(cè)試周期的做法）。

四、總結(jié)

現(xiàn)在絕緣技術(shù)監(jiān)督基本上是延用傳統(tǒng)的管理模式，由于長(zhǎng)期堅(jiān)持取得了一些成績(jī)，因監(jiān)督不力或失誤造成重大絕緣損壞事件極少發(fā)生。展望未來，高電壓、高參數(shù)、大容量設(shè)備的大量投入電網(wǎng)運(yùn)行，傳統(tǒng)的管理模式和分析方法將不再完全適用。從這一點(diǎn)出發(fā)就必須對(duì)現(xiàn)有設(shè)備狀況及未來情況做一番評(píng)估或分析，對(duì)照國外相同情況進(jìn)行有關(guān)新技術(shù)的引進(jìn)、開發(fā)和應(yīng)用。特別針對(duì)我國目前的國力、國情積極開展設(shè)備的在線檢測(cè)工作及分析工作智能化（即計(jì)算機(jī)的自動(dòng)學(xué)習(xí)、專家系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)用、分析直至作出判斷的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)）的研制工作，使絕緣監(jiān)督繁瑣的管理工作得以從簡(jiǎn)，使測(cè)試的數(shù)據(jù)有效性及分析準(zhǔn)確率有一個(gè)質(zhì)的飛躍，通過情況的全面了解及確認(rèn)才有可能對(duì)設(shè)備狀況提供確切的材料，為狀態(tài)維修奠定科學(xué)可靠的基礎(chǔ)。

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