談電氣設(shè)備預(yù)防性試驗的地位和作用

李新

（成都地鐵運營有限公司 四川成都 610000）

1 緒論

電氣預(yù)防性試驗是為了發(fā)現(xiàn)運行中設(shè)備的隱患，預(yù)防發(fā)生事故或設(shè)備損壞；對設(shè)備進行的檢查、試驗或監(jiān)測，包括取油樣進行的試驗。是電氣設(shè)備運行和維護工作中一個重要環(huán)節(jié)，是保證電氣設(shè)備安全運行的有效手段之一。預(yù)試試驗的依據(jù)是國家《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》、行業(yè)的有關(guān)標準、規(guī)范及設(shè)計資料。電力設(shè)備預(yù)防性試驗是判斷電氣設(shè)備能否繼續(xù)投入運行的重要依據(jù)。本文結(jié)合現(xiàn)場實際，主要對電氣設(shè)備預(yù)防性試驗地位、作用、現(xiàn)狀進行闡述，并對牽引變電所的電氣設(shè)備預(yù)防性試驗數(shù)據(jù)結(jié)果進行了綜合分析。

2 電力設(shè)備預(yù)防性預(yù)試的地位和作用

預(yù)試是電力設(shè)備運行管理工作的重要部分，是實現(xiàn)電力設(shè)備科學(xué)管理、安全運行、提高經(jīng)濟效益的重要保障。

2.1 預(yù)試是電力設(shè)備安全運行的保證

電力設(shè)備安全運行的首要問題是確保電力設(shè)備安全、確保繼電保護可靠。這不僅僅是對已投入運行的電力設(shè)備而言，就是對于新建的電力設(shè)備，雖然交付使用時已進行過交接驗收試驗，預(yù)試也是十分必要的。

2.2 預(yù)試是電力設(shè)備分類管理的前提

電力設(shè)備設(shè)備管理類同其他行業(yè)或部門的設(shè)備管理一樣，往往需要對設(shè)備進行考查，按照性能的完好程度進行分類，而分類是動態(tài)的。同樣，電力設(shè)備的分類，不僅看外觀好壞，重要的是其性能完好情況，即通過預(yù)試測量其主要性能參數(shù)或考核設(shè)備絕緣符合標準及規(guī)程、規(guī)范的程度。比如，全部性能通過預(yù)試合格者為完好類設(shè)備；主要性能通過預(yù)試合格，部分性能不合格者為待修設(shè)備：主要性能不合格，即失去主要功能者為待報廢設(shè)備等等。電力設(shè)備預(yù)試能滿足設(shè)備管理的動態(tài)分類，給電氣設(shè)備的科學(xué)管理提供了支持。

2.3 預(yù)試為電力設(shè)備設(shè)備更新改造提供科學(xué)依據(jù)

事物的發(fā)展總是有一個由量變到質(zhì)變的過程，設(shè)備性能的劣化也不例外，通過對設(shè)備的有關(guān)參數(shù)的測試，經(jīng)過逐年累計、比較及統(tǒng)計分析，可以找出設(shè)備性能變化的規(guī)律，預(yù)測其壽命，并結(jié)合運行情況，充分發(fā)揮設(shè)備功雛，最大限度地減少損失，提高效益。超過設(shè)計年限而繼續(xù)運行的重要設(shè)備如發(fā)電機、變壓器等的絕緣壽命預(yù)測就更有顯著的經(jīng)濟意義。“超壽命”設(shè)備繼續(xù)運行的前提是必須可靠地估計其殘余壽命。

預(yù)試直接為電力設(shè)備的檢修、更換提供了依據(jù)，由于電力設(shè)備設(shè)備的逐漸老化，對它進行局部檢修或全部更新是必然的。尤其是超期“服役”的老設(shè)備，預(yù)試結(jié)果可以為設(shè)備更新改造決策提供第一手資料。

2.4 預(yù)試設(shè)備和技術(shù)的發(fā)展是電力行業(yè)向管理現(xiàn)代化的基礎(chǔ)

隨著科技的快速發(fā)展，預(yù)試設(shè)備和技術(shù)也在不斷創(chuàng)新。近年來國內(nèi)生產(chǎn)的測量儀器和試驗設(shè)備有了較多的改進，有的逐步走向數(shù)字化、微機化、自動化或半自動化，提高了測量精度和工作效率。例如：①出現(xiàn)了數(shù)字兆歐表，能自動計時，并能顯示吸收比值和極化指數(shù)值，兼有自動放電功能。②高壓直流電壓試驗設(shè)備更趨完善。功率和電壓等級均有提高，采用數(shù)字式和指針式并用表計，讀數(shù)方便、準確、易于判別。③出現(xiàn)了多種新穎的絕緣介損失角測試儀（有多種新式的M型試驗電路和測量電壓、電流相角差的電路）。提高了測量精度和工作簡捷性，促使QS1高壓電橋逐步淘汰。④廣泛使用新式數(shù)字式交直流高壓分壓器，使現(xiàn)場能方便地直接測量高壓側(cè)電壓，能直接顯示“交流電壓峰值”的數(shù)值或有效值。

3 電力設(shè)備預(yù)防性試驗的發(fā)展趨勢

3.1 狀態(tài)檢修的優(yōu)勢

設(shè)備檢修體制是隨著科技的進步而不斷演變的。狀態(tài)檢修是從預(yù)防性檢修發(fā)展而來的更高層次的檢修體制，是一種以設(shè)備狀態(tài)為基礎(chǔ)，以預(yù)測設(shè)備狀態(tài)發(fā)展趨勢為依據(jù)的檢修方式。

（1）克服定期檢修的盲目性，具有很強的針對性

根據(jù)狀態(tài)的不同采取不同的處理方法，降低運行檢修費用。對于狀態(tài)差的設(shè)備及時安排預(yù)試，對于狀態(tài)好的設(shè)備可以延長檢修周期，從而節(jié)省人力、物力和財力，有效地降低維護成本和檢修風(fēng)險。

（2）減少停運（總檢修）時間，提高設(shè)備可靠性和可用系數(shù)，延長設(shè)備使用壽命，更好的貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針。

成都地鐵的電力設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測方面也做了不少工作。廣泛應(yīng)用紅外測溫儀和熱成像儀等診斷技術(shù)。在設(shè)備運行狀態(tài)下，利用紅外檢測的不接觸、不停運、不取樣、不解體的特點，通過監(jiān)測設(shè)備故障引起的異常紅外輻射和溫度場來實現(xiàn)早期故障的及時發(fā)現(xiàn)。

3.2 針對狀態(tài)檢修的建議

目前，由于技術(shù)管理基礎(chǔ)工作比較薄弱，在線監(jiān)測也不盡完善，實現(xiàn)預(yù)試向狀態(tài)檢修的過渡需要較長的時間。在此過程中，預(yù)防性試驗作為保證設(shè)備安全運行的主要手段仍將發(fā)揮重要作用。

3.2.1 狀態(tài)檢修是今后的發(fā)展方向

現(xiàn)階段就應(yīng)該積極做好大量細致的基礎(chǔ)工作，如建立完善的技術(shù)檔案（包括設(shè)備隨機資料，安裝調(diào)試記錄，歷次檢修試驗報告，運行記錄等），為以后的狀態(tài)檢修創(chuàng)造條件。在實施電網(wǎng)改造時，可以考慮應(yīng)用一些成熟的在線監(jiān)測技術(shù)，比如變壓器油中的氣體、總烴、水分含量的監(jiān)測和超標報警，氧化鋅避雷器的泄漏電流、阻性電流監(jiān)測和超標報警；電壓互感器和電流互感器及套管的一次泄漏電流、等值電容、介損的監(jiān)測和超標報警等。

3.2.2 提高電力設(shè)備的質(zhì)量和運行維護水平

據(jù)介紹，工業(yè)發(fā)達國家電力公司的預(yù)防性試驗工作，從整體上來看，試驗項目較少，試驗周期較長，有的甚至對某些設(shè)備不做試驗。其主要原因在于發(fā)達國家電力設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量較好，運行維護水平較高。這就要求我們在以后的工作中，對新增設(shè)備或技術(shù)改造從選型、監(jiān)造、安裝、調(diào)試方面把好質(zhì)量關(guān)，不能依賴預(yù)試來發(fā)現(xiàn)隱患或事故暴露缺陷。同時抓好運行維護工作，通過常規(guī)巡檢或離線探查掌握設(shè)備的狀態(tài)。通過歷次試驗檢修情況進行綜合分析，根據(jù)設(shè)備運行的可靠性和安全狀況對預(yù)防性試驗和檢修的項目和周期進行調(diào)整。

3.2.3 推廣使用先進的測量儀器和試驗設(shè)備

近幾年來，許多測量儀器和試驗設(shè)備逐步走向數(shù)字化、微機化、自動化，提高了測量精度和工作效率。

3.2.4 推廣新技術(shù)、新材料、新設(shè)備、新工藝

以保護裝置和自動裝置為例，由于廣泛應(yīng)用具有自診斷技術(shù)的微機型裝置，電力二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測在技術(shù)上比較容易實現(xiàn)，不必依據(jù)傳統(tǒng)的《繼電保護及電網(wǎng)安全自動裝置檢驗條例》每年校驗，而是根據(jù)設(shè)備運行實際情況進行校驗。在提高系統(tǒng)安全性的同時，大大減少了維護工作量，也減少了停電時間和次數(shù)。

4 電氣設(shè)備預(yù)防性試驗綜合分析

4.1 預(yù)防性試驗分類

牽引變電所電氣設(shè)備的預(yù)防性試驗可分為絕緣試驗和特性試驗。絕緣試驗又可分為：破壞性試驗和非破壞性試驗兩類。

4.1.1 破壞性試驗（耐壓試驗）

這類試驗對設(shè)備絕緣的考驗是十分嚴格的，它能夠暴露出那些危險性較大的集中性的缺陷，并可以保證設(shè)備的絕緣有一定的水平和裕度。其缺點是有可能在測試時給設(shè)備的絕緣帶來一定的損傷。

4.1.2 非破壞性試驗

這類試驗是指在較低的電壓下或是采用其它不會損傷設(shè)備絕緣性能的辦法來測試設(shè)備絕緣的各種特性，從而判別絕緣的內(nèi)部的缺陷，例如測量絕緣電阻和泄漏電流、測量絕緣的介質(zhì)損耗角正切值tgδ（%）、絕緣油的物化特性、絕緣油氣相色譜分析等。非破壞性絕緣試驗對于檢查牽引變電所電氣設(shè)備絕緣缺陷的有效性比較表如表1。

表1

絕緣特性以外的試驗統(tǒng)稱為特性試驗。這類試驗主要是表現(xiàn)設(shè)備的電氣或機械的某些特性。牽引變電所直流電阻的測量是判斷變壓器分接開關(guān)接觸不良、焊接不良、套管的導(dǎo)電桿和繞組連接處接觸不良的重要依據(jù)。

4.2 試驗數(shù)據(jù)的分析判斷

在分析判斷試驗結(jié)果時，現(xiàn)行標準中有規(guī)定值的設(shè)備，應(yīng)按照規(guī)定來判斷。無明確規(guī)定的設(shè)備，與同一設(shè)備相比較、與歷年試驗數(shù)據(jù)或出廠值相比較，與同型號設(shè)備相比較，最后依據(jù)變化進行分析判斷。表2以某主變壓器歷年來的試驗數(shù)據(jù)為例，對高壓絕緣試驗來進行綜合分析。

表2 高壓絕緣試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計（換算至同一溫度）

5 結(jié)論

電力是保證城市軌道交通行業(yè)正常運營的動力，由于涉及民生、公共交通系統(tǒng)，因而對供電的穩(wěn)定性和連續(xù)性要求極高。

總之，預(yù)試工作是電力設(shè)備運行管理中不可或缺的一項基礎(chǔ)性工作，對電力設(shè)備的長期穩(wěn)定安全運行起著決定作用，因此真正提高對預(yù)試工作的地位和作用的認識，切實加強對預(yù)試工作的領(lǐng)導(dǎo)和實施，是一項應(yīng)長期堅持的工作。

[1]《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》（Q/CSG10007-2004）.

[2]陳化鋼，編著.電力設(shè)備預(yù)防性試驗技術(shù)問答.中國水利水電出版社，1995.

[3]陜西省電力公司組編.電氣設(shè)備預(yù)防性試驗.中國電力出版社，2003.

[4]周澤存.高電壓技術(shù).水利電力出版社，1998.