淺談狀態檢修在電力系統中的應用

冉啟傳　舒文華

摘要：狀態檢修是指根據電力設備的運行狀態針對性進行的預防性作業，通過狀態檢修手段確定最低、最為合理的檢修費用，使設備在其規定使用期限內保證系統運行的可靠性。當前我國電力系統的狀態檢修還是處于較落后的階段。文章結合工作經驗，對狀態檢修的基本內容、主要的技術支持以及其在電力系統中的應用進行了探討。

關鍵詞：狀態檢修；電力系統；技術支持；電力設備；電力系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM407 文章編號：1009-2374（2015）03-0053-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0218

隨著電網技術的發展，并根據南方電網公司的要求，目前，云南電網正大力推行電力設備狀態檢修應用工作。電力設備檢修維護從定期檢修向狀態檢修轉變，改變了以往由于定期檢修模式造成的維修過剩或維修不足的情況，管控了不必要的停電，大大減少了人力、財力的浪費。

1 狀態檢修的基本內容

狀態檢修以安全、可靠、成本為前提，通過對設備狀態予以評價，保證運行可靠、檢修成本合理的一種新型檢修策略。它主要是以現今的狀態監測提供的信息作為參考依據，根據電力設備出現的健康問題來針對性地安排檢修計劃，進行不定期的檢修。與傳統的定期檢修相比，狀態檢修可有效地避免出現設備失修或過修的問題，保證設備的安全可靠運行。

（1）以歷史檢修數據與當前設備的監測數據為基礎，對模型各參數予以確定。通常來說都是使用非齊次泊松隨機模型，此模型可以實現對費用的綜合使用，對設備最佳檢修時間予以確定；（2）對設備的狀態予以觀察、記錄。對設備狀態觀察的內容應該包括以下內容：設備參數，設備歷史運行與檢修狀況，預防性試驗的數據結果，設備在線監測的特征以及當前設備運行參數等；（3）對在線監測數據結果予以分析、預測，對設備是否發生故障予以診斷；（4）對預測設備的故障個數、發生故障可能的損失等數據予以帶入至模型中進行計算，如若最優設備檢修的停止時間是0，則不檢修，如若在0以上，則直接檢修；（5）根據最優設備檢修停止時間的大小，來確定對設備最佳的檢修時間。

2 狀態檢修在電力系統中的應用

2.1 變壓器

對變壓器的狀態監測項目主要包括以下內容：有載開關的觸頭磨損、機械與電氣回路的完整性測量、分析局部方面與油中氣體測量等。通常較為普遍使用的監測方法包括以下三種：

2.1.1 局部放電。在局部放電檢測方法中，常用到的包括光學、化學、聲學以及電氣測量等，如若發生過量的局部放電，不僅預示著設備絕緣系統的趨于老化，而且也是導致絕緣老化的一個關鍵因素。

2.1.2 頻率響應分析。對于變壓器繞組是否出現了變形，該方法的應用是一種有效的方法，由于繞組機械在位移過程中會發生相對較小的電容與電感改變，而頻率響應法則正是以這種較小的變化起到監測變壓器繞組是否變形的目的。

2.1.3 氣體分析法。針對于設備內部出現故障的不同，相應也會產生各不相同的氣體，通過對其油中氣體的含量、成分比較，就可以實現對設備的絕緣診斷。

2.2 斷路器

一般斷路器發生的故障包括以下方面：斷路器異常聲響、著火或爆炸、斷路器誤動或是拒動、斷路器分合閘中間態等。而由于直流電壓過低或者是過高，二次接線錯誤，合閘接觸器線圈極性接反或者是低電壓不合格等諸多因素，都可能會導致斷路器的拒動。另外，由于銷子脫落、操動機構或者是大軸竄動等因素出現的故障，同樣會導致斷路器拒動，由此，機械故障占據了絕大部分，而其他的絕緣、滅弧故障占據比例并不大，發熱故障則更小。正是如此，在檢修中機構故障也成為了相對重要的一個環節。

2.3 隔離開關

2.3.1 隔離開關接觸不良。由于未能予以適當的安裝調試或者受到制造工藝不精良等因素的影響，導致隔離開關合閘不到位，無法實現觸頭壁與接線座的有效接觸，這就會直接致使接線座產生過熱的問題。在刀閘大修的時候，經常會發現這樣的問題，對接線座與觸頭壁起連接作用的緊固螺母松動，出現這種問題的原因較多，可能是由于制造質量不高或者是由于在安裝的過程中未能嚴格予以檢查等。而接線座與引線設備線夾基礎不良的問題則大部分都是由于安裝工藝粗糙導致的。

2.3.2 隔離開關載流接觸面過熱。由于隔離開關自身的設計特點有一些局限性存在，很多隔離開關的載流接觸面面積較小，另外活動性接觸環節過多，最易發生接觸不良的問題。隔離開關載流接觸面過熱的問題已成為較常見的問題，其過熱部分主要集中于接線座與觸頭間。

2.4 GIS

GIS的可靠性極高，為檢修與維護提供了極大的方便，在不拆卸設備的基礎上可以通過簡單方法將其內部狀態診斷出來，表現在以下三個方面：

2.4.1 斷路器機械特性。對斷路器機械是否出現的異常情況予以監視，可以通過對在線監測開關合、分閘線圈電流波形以及正常電流波形的比較獲得。

2.4.2 SF6斷路器電壽命的監測。對開斷電流加權值予以監測，并對觸頭每一次開斷電流值與時間、斷路器主電流波形予以測量，經過數據處理后，計算開斷電流加權值，就可以實現對斷路器電壽命的監測。

3 深入推進狀態檢修的措施

3.1 完善組織制度建設

結合云南電網電力系統運行的實際情況，進一步改進、完善狀態檢修工作體系，并在對未來電力系統運行進行規劃后推行狀態檢修工作；當前，云南電網品控技術中心的成立也標志著其正在向精益化管理進發，并逐漸完善設備全生命周期管理。另外，推動云南電網狀態檢修工作還應該從技術規范、管理制度方面予以支持，提高執行力，充分發揮狀態檢修在云南電網電力系統中的作用。

3.2 完善在線監測技術手段

輸變電設備狀態監測系統是實現對輸變電設備狀態運行檢修管理、提高其運行水平的重要技術支持手段，也是云南電網強化智能電網、實現集約化生產管理的重要支撐系統。輸變電設備在線監測系統建設已成為云南電網最為重要的工作之一，為規范接入云南電網的各類輸變電設備監測提供基本數據，實現對設備狀態的有效管控。

3.3 推動二次設備狀態檢修技術的發展

在以往長時間中，電氣二次設備使用的都是以定期檢驗為主、結合補充檢驗的預防性檢修模式；當前國家電網也并未出臺與電氣二次設備狀態檢修相關的規范標準，但是進行對電氣二次設備的狀態檢修是電力系統技術應用的必然趨勢。因此，需在國家電網、南方電網相關文件要求的基礎上，結合云南電網的實際情況，定制一套規范、合理、科學且可行性強的電氣二次設備狀態檢修體系，落實電氣二次設備的狀態檢修工作，進一步保證電網的安全穩定運行。

3.4 加強員工的培訓力度

如何確定設備是否檢修或應在何時檢修，諸如此類問題的解決都要依賴于設備管理人員的專業水平及業務操作能力，依賴于設備狀態信息的暢通性以及有效的狀態檢修實施細則。隨著狀態檢修技術在電力系統中的應用愈來愈重要，也對各層級工作者提出了更為嚴格的要求，這也需要我們必須重視對工作人員的教育培訓工作，提高工作人員的綜合素質，將狀態檢修工作落到實處，發揮狀態檢修技術的應有優勢。

4 結語

隨著我國經濟的高速發展，大力推行狀態檢修，實現狀態檢修的普遍應用，對設備的健康狀態予以綜合評判，根據評估結果執行針對性的檢修計劃，是節約檢修費用、提高電力系統運行效率的重要手段。

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作者簡介：冉啟傳（1986-），男（土家族），貴州銅仁人，云南西雙版納供電局助理工程師，研究方向：電力系統高壓試驗。

（責任編輯：秦遜玉）