變電設備狀態檢修探析

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摘要：狀態檢修根據設備狀態安排檢修計劃，實施設備檢修，從而克服計劃檢修缺乏針對性的缺點，防止設備過、欠檢修，既可以節省大量的人力、物力，又有效避免事后檢修造成設備的重大破壞。本文重點對狀態檢修的技術與檢修要點進行了分析，并介紹了我國變電設備狀態檢修的現狀。

關鍵詞：狀態檢修；變壓器監測；斷路器檢修

一、狀態檢修及其技術應用

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這一特點，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[4-5]。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。狀態檢修是一個系統的工程，其主要應用于：

（一）變壓器監測

變壓器常用的監測方法有頻率響應分析法、氣體分析法和局部放電法，其狀態監測內容主要有分析電氣回路的完整性測量、局部放電測量和油中氣體測量等。一般在監測過程中，采取以下步驟進行檢測。

（1）首先將變壓器本體油通過循環管路循環送入脫氣裝置；

（2）把本體油送入分析儀進行數據處理分析，并打印出各種氣體的譜圖和含量值；

（3）結合現在的運行狀況和設備以往運行地情況和檢修記錄，進而查明故障的性質、位置和程度。

（二）斷路器檢修

斷路器主要故障包括斷路器拒動、斷路器誤動、斷路器出現異常聲響、斷路器嚴重過熱、斷路器爆炸等。為了檢修這些故障隱患，一般是先充分掌握設備工作原理及屬性，然后依據機構動作原理，針對各機件結合部之間存在的明顯缺陷，采取行之有效的方法、有重點的加以解決。

（三）隔離開關檢修

隔離開關出現故障一般是由于載流接觸不良和接觸面過熱所造成的。隔離開關操作時，觸指彈簧承受接觸觸指分閘反作用力，使其過度返回進而導致彎曲現象的發生。位于觸頭內固定螺桿處加裝4個銅套就可以使得導電系統在運行時可靠地接觸，避免了因過度返回而彎曲的現象。

（四）GIS檢修

1、氣體的監測。SF6氣體的監測集中在氣體壓力、泄漏、濕度、色譜分析等方面，由于SF6在局部放電和火花作用下會產生分解物，所以通過比較SF6的離子遷移率頻譜與純SF6氣體的參考頻譜變化就能檢查SF6的特性。

2、SF6斷路器電壽命的監測。開斷電流加權值監測，測量斷路器的主電流波形、觸頭每次開斷電流值和時間，經過數據處理計算開斷電流加權值，可間接監測斷路器的電壽命。

3、斷路器機械特性的監測。通過在線監測開關合、分閘線圈電流波形與正常電流波形比較，可監視斷路器機械異常情況。

4、局部放電監測。對局部放電的監測方法有很多種，如：監測分解氣體的化學法、機械法、光電法、脈沖電流法和超高頻法UHF等。

二、變電設備狀態檢修工作要點

（一）抓住設備的初始狀態

這個環節包括設計、訂貨、施工等一系列設備投入運行前的各個過程。也就是說狀態檢修不是單純的檢修環節的工作，而是設備整個生命周期中各個環節都必須予以關注的全過程的管理。需要特別關注的有兩個方面的工作：一方面是保證設備在初始時是處于健康的狀態，不應在投入運行前具有先天性的不足。另一方面，在設備運行之前，對設備就應有比較清晰的了解，掌握盡可能多的信息。

（二）明確狀態檢修的核心

狀態維修是企業以安全、環境、效益等為基礎，通過設備的狀態監測和評價、故障診斷、風險分析、檢修決策等手段開展設備檢修工作，達到設備運行安全可靠、檢修成本合理的一種維修策略。浙江省電力公司充分認識到狀態檢修是根據設備性能/參數的監測結果及其處理措施進行的預防性檢修，設備的性能/參數是由被監測的機器狀態參數的變化反映出來的。狀態檢修要求對設備進行各種參數測量，隨時反映設備實際狀態，測量的參數可以在足夠的提前期間發出警報，以便采取適當的檢修措施。設備從潛在故障發展到功能故障存在一個間隔期，這個間隔期越短，意味著設備從潛在故障發展到功能故障越急促，越需要采用比較先進的手段進行狀態監測，以便及時采取措施，防止設備故障的發生。實施狀態檢修的關鍵是通過評價反映設備性能的狀態及時發現設備性能存在的潛在故障，并預測從潛在故障發展到功能故障的趨勢，以便有針對性地及時安排檢修。因此定義設備的狀態類別，明確與其相關的狀態參數（特征量）及各種測量參數與狀態參數（特征量）間的邏輯關系是開展設備狀態評價的基礎，也是開展狀態檢修必不可少的重要環節。

（三）統計指導狀態檢修工作

應用現有的生產管理信息系統，在生產管理上要有所創新、有所突破。生產管理系統是以設備資產為核心，以設備安全可靠運行為主線，涵蓋變電運行與檢修、試驗、繼電保護、調度和安全監察等專業，涉及送電設備運行和檢修管理、變電運行管理、設備定級管理、變電設備和保護裝臵的檢修計劃與管理、各類操作票和工作票管理、設備的絕緣和化學試驗管理、設備缺陷管理等的計算機綜合管理信息系統。而且要利用系統所具有的分析和統計功能，為設備的狀態檢修提供比較高效的信息。比如斷路器的切斷短路電流的次數、變壓器經受短路沖擊的次數、設備檢修的時間、歷史上設備試驗結果的發展趨勢等等。各部門每月對本部門缺陷管理工作進行一次分析，每年進行總結，分析的重點是頻發性缺陷產生的原因，必要時經單位技術主管領導批準，上報相應的技術改造項目。

三、變電設備狀態檢修狀況

目前我國的電力企業主要運用了一些針對輸變電設備的狀態檢修技術，而在系統的狀態檢修體系構建上面，實際運用還沒有得以普及，在具體的技術運用上也存在諸多問題。

國內目前開展的在線和離線測試技術都存在不同程度的問題。在線測試裝置中的傳感器，在受到雷電沖擊時，很容易導致技術曲線誤動，甚至造成裝置的損壞。在一些高寒地區或者溫差較大的地區，傳感器和檢測裝置穩定性不高。

對于GIS組和電器、SF4開關設備，除了進行一些必要的簡單維護外，供電企業一般不進行維修。對于普通油斷路器，出現缺陷和問題最多的是開關的操作機構部分：如滲油、卡澀、開關轉換不到位等。目前大多換成了真空開關、SF6開關等，使電網開關的運行健康狀況得以改善。

對于變壓器的檢修。多點接地故障的測試可以通過對其鐵芯接地點的在線檢測來進行判斷，但是對油中含水量、繞組溫度的分布以及絕緣的老化程度等的在線監測技術目前還沒有很好的解決。

在10kV避雷器的使用上，以往多用磁吹避雷器，但其通流容量小，密封性能差，受潮后設備運行容易爆炸，目前大部分供電企業在技術改造過程中已將其更換為氧化鋅避雷器，但該避雷器的抗機械應力的能力較差，經常會出現接線樁頭松動、斷裂等問題，在安裝時，應當避免導線應力，以確保避雷器的持久性。

對于線路的檢修。目前普遍采用的有兩種檢修策略，一是以測量線路瓷瓶鹽密值和泄露電流值作為依據來指導線路檢修的策略；另一種是對所有線路瓷瓶涂長效RTV涂料，這樣可以長時間不予清掃。這兩種策略各有利弊，只要線路處于非重污染地區，雨霧等因素影響不大的情況下，沒必要進行清掃。而當線路鹽密度達到一定程度時，雨雪天氣會自動降低線路的鹽密度。

參考文獻：

[1]張海清.變電站主要一次設備狀態檢修的探析[J].中國高新技術企業（中旬刊），2012年10期.

[2]孫建士.關于變電設備狀態檢修探析[J].中國新技術新產品，2012年12期.