輸變電設備狀態(tài)檢修全過程管理探討

楊 萍，郭光焰，孫 濤，朱生鴻

(國網甘肅省電力公司電力科學研究院，甘肅 蘭州 730050)

0 引言

輸變電設備檢修是生產管理工作的重要組成部分，對提高設備健康水平，保證電網安全、可靠運行具有重要意義。

隨著電網的快速發(fā)展以及用戶對供電可靠性要求的逐步提高，傳統(tǒng)基于周期的定期檢修模式已經不能適應電網發(fā)展的要求，迫切需要研究、探索以提高輸變電設備運行可靠性和檢修針對性為目標的新檢修管理方式。

狀態(tài)檢修是解決當前檢修工作面臨問題的重要手段。由于設備檢修工作的重點是對設備狀態(tài)的嚴密監(jiān)視和全過程監(jiān)督控制，而狀態(tài)檢修正是企業(yè)以安全、環(huán)境、效益等為基礎，通過對基本流程的控制和三大體系的建設，對輸變電設備的設計、選型、監(jiān)造、安裝、調試、運行、維護、檢修、改造、更新直至報廢的全過程進行全面管理，以達到設備運行安全可靠、檢修成本合理的一種設備檢修策略。因此，狀態(tài)檢修全過程管理順應了形勢發(fā)展的要求，完全實現(xiàn)了對設備全過程的監(jiān)督和控制。

根據(jù)電網生產的特點，一般可將電網生產的全過程劃分為設計審查、選型招標、制造監(jiān)造、基建安裝、調試驗收、運行維護、檢修試驗和技術改造等環(huán)節(jié)，狀態(tài)檢修要貫穿全過程的各個環(huán)節(jié)，做到全過程、全方位管理。

實行狀態(tài)檢修全過程管理首先要確定每個環(huán)節(jié)的具體目標，識別其重點工作以及采取有針對性的具體措施，并通過有效的管理和技術手段對全過程進行監(jiān)督和控制。

1 輸變電設備投運前狀態(tài)檢修全過程管理

1.1 加強全過程管理，確保設備初始狀態(tài)良好

設備良好的初始狀態(tài)是保證電網安全運行的基礎，也是開展狀態(tài)檢修的前提和關鍵。只有保證設備具有良好的初始狀態(tài)，才能使狀態(tài)檢修達到“設備運行安全可靠、檢修成本合理”的目的。因此，應在設備投運前對設計審查、選型招標、制造監(jiān)造、基建安裝、調試驗收等環(huán)節(jié)加強管理，確保設備投運前具有良好的初始狀態(tài)。輸變電設備投運前狀態(tài)檢修全過程管理的關鍵環(huán)節(jié)主要有以下幾個方面。

1.1.1 加強設計選型審查，保證設備安全可靠

(1)輸變電設備的設計選型要嚴格依照相應的國家標準、行業(yè)標準、反事故措施、有關規(guī)定和設備實際運行條件來進行，特別要注意設備間的參數(shù)配合。

(2)輸變電設備設計選型時要優(yōu)先考慮安全可靠性，同時考慮技術的先進性，制造技術及制造廠生產經驗、工藝的成熟性，必須符合電網的要求等因素，并要求其技術性能適應電力系統(tǒng)現(xiàn)在和將來安全經濟運行的需要。

(3)要求技術監(jiān)督部門參與設計審查，并提出技術監(jiān)督意見，確保設計符合國家和行業(yè)標準，滿足設備安全、可靠、經濟運行的要求。

(4)技術協(xié)議必須完善、適用、細致，由技術部門制定并經主管領導審批。

1.1.2 重視監(jiān)造和出廠驗收，確保設備制造質量

對于220kV及以上電力設備、批量購入設備或有特殊要求的設備，以及首次進入電網運行的重要電力設備，主管部門必須根據(jù)全過程管理原則及《電力設備用戶監(jiān)造技術導則》的規(guī)定，派員參加監(jiān)造。監(jiān)造過程要嚴格按照購貨技術協(xié)議、國家標準、監(jiān)造大綱、設計要求、有關反事故措施、技術措施，以及制造行業(yè)的新技術、新標準、新性能參數(shù)等進行。監(jiān)造人員主要查對中間工藝記錄、試驗數(shù)據(jù)、工藝圖紙、所用材料和附件的質量及其供貨來源，拍攝重要的中間過程及反映內部結構的照片，見證出廠試驗數(shù)據(jù)的真實性。監(jiān)造工作結束后，監(jiān)造人員應及時出具監(jiān)造報告。

1.1.3 抓好安裝驗收，確保設備投運后的質量

(1)設備安裝應由具備資質、施工業(yè)績良好、有完善質量保證體系的安裝單位進行。安裝單位應嚴格按照安裝圖紙、說明書等正式設計文件及廠家指導進行安裝，并避免人為因素造成的部件損傷或損壞。

(2)安裝工程應實施工程監(jiān)理制度。監(jiān)理單位應按照技術監(jiān)督的相關規(guī)定，派遣工作經驗豐富的監(jiān)理工程師常駐施工現(xiàn)場，負責對安裝工程的全過程進行見證、檢查、監(jiān)督，以保證安裝工序、工藝和材料質量。

(3)運行維護單位應根據(jù)有關規(guī)定及時參與設備的安裝和調試工作，見證和審查調試項目和結果，并在必要時進行抽檢。

(4)投產驗收時驗收人員應進行現(xiàn)場實地查看，并對訂貨相關文件、設計聯(lián)絡文件、監(jiān)造報告、出廠試驗報告、設計圖紙資料、開箱驗收記錄、安裝記錄、缺陷處理報告(如有)、監(jiān)理報告、交接試驗報告、調試報告等全部技術資料進行詳細檢查，審查其完整性、正確性和適用性。投產驗收中若發(fā)現(xiàn)施工質量不合格、調試過程不規(guī)范、交接試驗方法不正確、項目不全或結果不合格、設備達不到相關技術要求、基礎資料不全等不符合驗收要求的問題，要立即整改，直至驗收合格。

1.2 加強基礎資料和信息收集匯總

投運前的基礎資料和信息由設計、制造、監(jiān)造、運輸、安裝、交接等環(huán)節(jié)中的資料組成，主要包括設備銘牌參數(shù)、訂貨合同、技術協(xié)議、監(jiān)造報告、設計圖紙資料、出廠資料、安裝調試記錄、交接試驗報告、安裝使用說明書等，是開展設備狀態(tài)評價的重要依據(jù)。為此，應制定輸變電設備狀態(tài)檢修基礎資料與信息收集管理辦法，并要求各基層單位將有關數(shù)據(jù)和信息錄入生產管理系統(tǒng)中，用作開展狀態(tài)檢修的基礎信息。

2 輸變電設備投運后的狀態(tài)檢修全過程管理

輸變電設備投運后的全過程管理主要包括運行維護、試驗、檢修和技術改造等環(huán)節(jié)。近年來，輸變電設備投運后的狀態(tài)檢修全過程管理主要是以設備狀態(tài)評價為基礎，以提高設備的可靠性和管理水平為目的，通過對設備狀態(tài)的檢測和監(jiān)視，及時發(fā)現(xiàn)設備缺陷，合理安排檢修計劃和項目，提高檢修效率和運行可靠性。輸變電設備投運后狀態(tài)檢修全過程管理的關鍵環(huán)節(jié)主要有以下幾個方面。

2.1 確切掌握設備運行狀態(tài)

2.1.1 收集匯總設備運行信息

設備運行信息主要包括設備巡視、維護、故障跳閘、缺陷記錄，在線監(jiān)測和帶電檢測數(shù)據(jù)，以及不良工況信息等。

2.1.2 加強輸變電設備的運行巡檢

輸變電設備運行巡檢是掌握設備狀態(tài)的重要手段之一。通過巡檢可以收集和掌握輸變電設備外觀狀況，高壓引線和接地線連接情況，溫度、異常聲響、振動、油位、滲漏油、冷卻系統(tǒng)、機構狀況、機械傳動等方面的信息和狀態(tài)，是進行狀態(tài)評價的重要依據(jù)，是開展狀態(tài)檢修的一項必不可少的工作。巡視的關鍵環(huán)節(jié)主要有以下幾個方面。

(1)由于檢修人員對輸變電設備的結構和性能比較熟悉，巡檢由檢修人員執(zhí)行比較合適。但考慮到我國目前的運行管理體制，國網《輸變電設備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》中要求的巡檢工作一般可由運行人員完成，但需要對他們進行必要的培訓，使他們掌握規(guī)程規(guī)定的巡檢要求。同時，每隔若干時日或當運行人員發(fā)現(xiàn)了問題時，應由檢修人員進行一次巡檢。

(2)巡檢應依據(jù)現(xiàn)場運行規(guī)程和巡視作業(yè)指導書、卡進行。現(xiàn)場運行規(guī)程和巡視作業(yè)指導書應按照國網《輸變電設備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》規(guī)定的巡檢內容、周期、要求進行修訂，同時盡可能將一些巡檢標準和要求進行量化并有記錄。應注意的是，狀態(tài)檢修巡檢與日常巡視從內容、周期、要求方面均有以下幾點不同。

① 檢查內容。狀態(tài)巡檢主要記錄的是影響設備狀態(tài)評價結果的有關因素，例如外觀、油位及滲漏油、聲響和振動、油溫等。日常巡視則還要記錄與狀態(tài)評價無關的內容,例如保護屏、控制屏、蓄電池柜、火災報警裝置、端子箱、電源箱等。

② 檢查周期。狀態(tài)巡檢要求的巡檢周期為：330kV及以上設備2周1次；220kV設備1月1次；10kV/66kV設備3月1次。日常巡視則要求每天或者每小時巡視1次。

③ 檢查要求。狀態(tài)巡檢要求更為明確和具體，例如，對于變壓器要求：呼吸器呼吸正常；當2/3干燥劑受潮時應予更換；若干燥劑受潮速度異常，應檢查密封，并取油樣分析油中水分(僅對開放式)；變壓器聲響和振動無異常，必要時按GB/T 1094.10標準測量變壓器聲級；如振動異常，可定量測量。

(3)巡檢周期可以根據(jù)實際情況進行調整，但一般不建議延長巡檢周期，并且對在高溫天氣或大負荷期間運行的設備、新投運或進行解體性檢修后重新投運的設備，還應適度縮短巡檢周期。另外，在大風、降雨(雪、冰雹)、沙塵暴、有感地震之后還應增加1次巡檢。

2.1.3 注重輸變電設備不良工況

不良工況是指設備在運行中經受、可能對設備狀態(tài)造成不良影響的各種特別工況，它是國網《輸變電設備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》中提出的新名詞，是設備最重要的狀態(tài)信息之一。不良工況出現(xiàn)的時間雖然很短，但可能對設備狀態(tài)產生不良影響，甚至造成嚴重損害，應特別引起的重視。

(1)變壓器(電抗器)、斷路器(GIS)、輸電線路不良工況范圍如下。

① 變壓器(電抗器)。中、低壓側近區(qū)短路電流過大，短路次數(shù)過多，變壓器過負荷，長期大負荷，高溫運行，過勵磁，變電站雷電侵入波，地震等自然災害。

② 斷路器(GIS)。開斷狀態(tài)時雷電侵入波，開斷最大短路電流，累計開斷短路電流次數(shù)超出規(guī)定值，地震等自然災害。

③ 輸電線路。長時間過負荷，超設計值覆冰，導地線舞動，超設計值的大風，采礦塌陷區(qū)，地震等自然災害。

(2)設備遭遇不良運行工況時，各單位應做好詳細記錄，根據(jù)輸變電設備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程中的相關要求進行檢查，組織相關人員進行分析，并加強對設備的監(jiān)視。同時，應對遭遇不良運行工況的輸變電設備進行1次狀態(tài)評價，根據(jù)評價結果制定相應的檢修策略，為制定或調整檢修計劃提供依據(jù)。

2.2 準確掌握設備健康狀況

對運行設備開展試驗工作是全過程監(jiān)督管理的重要環(huán)節(jié)，是進行狀態(tài)評價的重要依據(jù)，是開展狀態(tài)檢修的一項關鍵工作。試驗的關鍵環(huán)節(jié)主要有以下幾個方面。

2.2.1 《輸變電設備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》試驗

該規(guī)程將試驗項目分為例行和診斷性兩大類。例行試驗可發(fā)現(xiàn)常見缺陷或缺陷癥兆，是獲取設備狀態(tài)的基本途徑，應按規(guī)程規(guī)定的周期進行。而診斷性試驗不是定期和必須做的，只適用于有需要的設備，可依據(jù)診斷要求和目標按需所取。也就是在巡檢、在線監(jiān)測、例行試驗中如發(fā)現(xiàn)設備狀態(tài)不良，或設備經受了不良工況，或受同類型產品缺陷警示，或連續(xù)運行了較長時間，為進一步評估設備狀態(tài)進行的試驗。規(guī)程中所列的診斷性試驗項目較多，但并非所有的項目都要進行。

因此，試驗報告應分為例行試驗和診斷性試驗兩類。對于開展狀態(tài)檢修的設備不應再有預試報告，其試驗項目和要求應與《輸變電設備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》完全一致。

2.2.2 正確理解和區(qū)別注意值和警示值

《輸變電設備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》在注意值的基礎上，增加了警示值的概念。在對試驗數(shù)據(jù)進行分析時，應正確理解和區(qū)別注意值和警示值，這有助于設備運行和維護人員準確判斷設備缺陷，從而提高設備的安全運行水平。注意值和警示值具有以下區(qū)別。

(1)注意值。狀態(tài)量達到該數(shù)值時，表明設備已存在或有可能發(fā)展為缺陷。注意值只是表明設備的狀態(tài)應該引起重視，不一定預示著設備存在嚴重缺陷。在對設備進行試驗時，由于某些故障受環(huán)境、試驗條件等的影響大，試驗數(shù)據(jù)分布范圍廣，雖然當前試驗值已達到注意值，如絕緣電阻的減小，但不一定預示著存在嚴重缺陷。

在當前試驗值超過注意值或接近注意值的趨勢明顯時，對于正在運行的設備應加強跟蹤監(jiān)測；對于停電設備，如懷疑屬于嚴重缺陷，不宜投入運行。

（2）警示值。狀態(tài)量達到該數(shù)值時，表明設備已存在缺陷并有可能發(fā)展為故障。一般來說，正常設備的狀態(tài)量不應超過警示值。由于警示值的狀態(tài)量通常是穩(wěn)定、不受環(huán)境影響的， 當試驗值已達到警示值時則預示著設備已存在嚴重缺陷，如套管電容量增加5%。但應注意，警示值并不是注意值更為嚴重的狀態(tài)。

在當前試驗值超過警示值或接近警示值的趨勢明顯時，對于運行設備應盡快安排停電試驗；對于停電設備，在消除此隱患之前，一般不應投入運行。

2.2.3 正確把握初始值的確定原則

《輸變電設備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》中不少項目的數(shù)據(jù)分析是基于初始值差的。該規(guī)程定義了初始值，但對實際操作中如何確定初始值并沒有具體規(guī)定。初始值是比較試驗數(shù)據(jù)的基礎，可根據(jù)不同情況，分別選取設備出廠試驗值、交接試驗值或首次預試值，也可以是大修后的首次試驗值。實際操作中應該根據(jù)設備的特點，正確選擇初始值。初始值的選取原則推薦如下：

(1)一般采用交接試驗值；

(2)交接試驗項目不包括該項試驗時，一般采用出廠試驗值；

(3)設備進行解體性檢修之后，應采用修后現(xiàn)場試驗的首次試驗值；

(4)當出廠值和交接試驗測量值缺失后，取投運后首次試驗值。

2.2.4 合理調整停電例行試驗基準周期

停電例行試驗的周期應根據(jù)《輸變電設備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》的要求，依據(jù)設備狀態(tài)、地域環(huán)境、電網結構等特點，在規(guī)程規(guī)定的基準周期的基礎上酌情延長或縮短。調整后的周期一般不小于1年，也不大于規(guī)程所列基準周期(3年)的1.5倍。基準周期調整的原則是，既要符合規(guī)程的要求，對不同狀況的設備制定不同的基準周期；又要兼顧基層單位的實際情況，不要增加工作量。可以根據(jù)運行年限(例如15，20年)和電壓等級(110kV，220kV及以上)制定不同的基準周期，將運行年限長或電壓等級高的設備基準周期調整得略短一些。這樣做一方面可符合規(guī)程要求；另一方面因運行年限較長的設備不多，對正常停電檢修工作的影響也不大。但是，為了盡量避免重復停電的次數(shù)，可將基準周期長的與短的一并進行檢修。

2.3 保證設備檢修質量

加強設備狀態(tài)評價，準確掌握設備運行狀態(tài)，制定科學合理的檢修策略和檢修計劃，通過流程規(guī)范化管理，標準化作業(yè)實施，保證設備檢修質量。

設備檢修工作是消除設備缺陷和隱患，保證設備安全運行的重要手段，是開展全過程監(jiān)督管理的重要環(huán)節(jié)。檢修的關鍵環(huán)節(jié)主要有狀態(tài)評價、風險評估、檢修策略制定、檢修計劃制定、檢修實施等5個方面。

2.3.1 做好輸變電設備狀態(tài)評價工作

為準確掌握輸變電設備的健康狀況，為狀態(tài)檢修工作提供科學依據(jù)，應做好輸變電設備狀態(tài)評價工作。輸變電設備狀態(tài)評價主要是依據(jù)《輸變電設備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》、《輸變電設備狀態(tài)評價導則》等技術標準，根據(jù)收集到的各類設備信息，確定設備狀態(tài)和發(fā)展趨勢。

(1)設備狀態(tài)評價原則。設備狀態(tài)的評價應該基于巡檢及例行試驗、診斷性試驗、在線監(jiān)測、帶電檢測、家族缺陷、不良工況等狀態(tài)信息，包括其現(xiàn)象強度、量值大小以及發(fā)展趨勢，結合與同類設備的比較，做出綜合判斷。

(2)設備狀態(tài)評價要求。設備狀態(tài)評價分年度評價和動態(tài)評價2種。年度評價是指針對所轄設備的全面性評價。動態(tài)評價則是在年度評價之后，對出現(xiàn)了新的可能影響原評價結果的情況，如新的不良工況、新的巡檢異常、新的家族缺陷以及檢修完成前后，進行設備評價。設備狀態(tài)評價結果應與檢修試驗周期、項目聯(lián)系起來。

2.3.2 搞好設備風險評估工作

設備風險評估是開展狀態(tài)檢修工作的重要環(huán)節(jié)。其目的是按照《輸變電設備風險評價導則》的要求，利用設備狀態(tài)評價結果，綜合考慮安全、環(huán)境和效益3個方面的風險，確定設備運行存在的風險程度，為檢修策略和應急預案制訂提供依據(jù)。

風險評估工作由各地市公司生產技術部組織，財務、營銷、安監(jiān)、調度等部門共同參與，科學合理地確定設備風險水平。風險評估的工作要求有以下幾點。

(1)風險評估以風險值為指標，其大小由后果及其發(fā)生的概率決定，并綜合考慮資產、資產損失程度及設備發(fā)生故障的概率三者的作用。

(2)風險評估在設備狀態(tài)評價之后進行。通過風險評估確定設備自身的和可能導致的風險，為狀態(tài)檢修決策提供依據(jù)。

(3)確定設備風險值后，進行如下處理：

① 同類設備按照風險值大小排序，作為輸變電設備狀態(tài)檢修的決策依據(jù);

② 如需對不同類設備(如同一間隔的不同設備)風險值大小進行排序，則按照設備類型進行風險值加權。

一般來講，計算出風險值后按風險值大小排出的高、中、低風險是相對的，而非絕對的。排序的目的是對高風險的設備優(yōu)先安排試驗和檢修。

2.3.3 制定科學合理的檢修策略

檢修策略以設備狀態(tài)評價結果為基礎，參考風險評估結果，考慮電網發(fā)展、技術更新等要求，綜合調度、安監(jiān)部門的意見，依據(jù)《輸變電設備狀態(tài)檢修導則》等技術標準確定檢修類別、檢修項目和檢修時間等內容，主要包括以下幾方面。

(1)檢修類別的分類。主要根據(jù)被檢設備工況(是否需要停電)、檢修工作涉及范圍以及檢修內容確定。

(2)確定設備的檢修項目，包括設備必須進行的診斷性試驗項目，以及在停電檢修前應開展的D類檢修項目。

(3)檢修時間。根據(jù)狀態(tài)評價結果，確定設備應進行正常周期檢修或延長周期檢修或縮短周期檢修，并確定設備的具體檢修時間。

檢修策略的制定應從設備及電網可靠性考慮，做好各相關設備的協(xié)調工作，避免重復安排檢修。

2.3.4 依據(jù)設備檢修策略制定檢修計劃

檢修計劃依據(jù)設備檢修策略制定。年度檢修計劃是生產單位提出的，用于指導生產的工作計劃，包括年度狀態(tài)檢修計劃和年度綜合停電檢修計劃2個部分。

(1)年度狀態(tài)檢修計劃作為年度綜合停電檢修計劃的編制依據(jù)，應明確上次檢修時間、檢修等級、檢修內容、檢修工期、實施部門、費用預算等內容。年度計劃是依據(jù)年度設備狀態(tài)評價結果制定的，在實際執(zhí)行前可根據(jù)動態(tài)評價結果進行必要的變更。

(2)年度綜合停電檢修計劃應在年度狀態(tài)檢修計劃基礎上，結合反措、可靠性預控指標及與基建、市政、技改工程的停電要求編制。

檢修計劃要與檢修策略保持一致，同時應遵循“五協(xié)同”原則，即技改、大修與基建配合；停電試驗消缺與技改、大修配合；二次設備定檢與一次設備技改、大修配合；短期停電與長期停電項目配合；設備材料招標訂貨周期與項目作業(yè)停電時間相協(xié)同，以達到綜合考慮、統(tǒng)籌安排的目的，避免重復停電。

2.3.5 設備檢修實施

應依據(jù)國家電網公司以及公司狀態(tài)檢修的相關導則、年度檢修計劃及標準化作業(yè)要求進行，并實施檢修工作現(xiàn)場標準化作業(yè)，保證檢修安全與質量。在此環(huán)節(jié)中，要求運行巡視、專業(yè)巡檢、檢修試驗等工作實行標準化作業(yè)，作業(yè)指導書(卡)規(guī)范，作業(yè)流程執(zhí)行到位，技術要求落實到位，檢修計劃完成率達到要求，做到應修必修。同時，要求各類設備不應發(fā)生因診斷錯誤或檢修質量差造成的重復檢修，做到修必修好。

2.3.6 設備技術改造

技術改造環(huán)節(jié)應依據(jù)設備狀態(tài)評價結果，全面落實設備防過熱、防雷擊、防污閃、防舞動、防風偏等技術措施，制定設備技術改造計劃并組織現(xiàn)場實施。

3 結語

狀態(tài)檢修是一項全新的檢修模式，是對原有檢修方式的重大變革，是對現(xiàn)有各項工作的提升和規(guī)范，是今后必須實行的長期性和規(guī)范化的檢修管理方式。因此，技術管理工作應適應電網設備狀態(tài)檢修工作的需要，及時調整專業(yè)技術管理的思路及手段，拓展技術管理的工作范圍、專業(yè)、內容，全面覆蓋生產中的每一個專業(yè)和運行中的每一個環(huán)節(jié)，全面加強設備狀態(tài)管理，切實發(fā)揮技術管理對狀態(tài)檢修的“保駕護航”作用。