電力系統變電一次設備狀態檢修技術探討

肖飛

摘 ?要：目前我國的變電設備正朝著大容量與高電壓的方向發展，如在檢修設備時沿用傳統停電作業的方法，則難以有效提升檢修效率，還會影響到供電質量。為了適應一次設備智能化、密封化及小型化的發展趨勢，可以在設備的維護管理中應用狀態檢修技術。文章探討了狀態檢修的基本原理與具體步驟，同時結合實例分析了狀態檢修的具體應用情況。

關鍵詞：狀態檢修;一次設備;電力系統

中圖分類號：TM411 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）36-0003-02

電力系統中的一次設備工作狀態對于整個供電網絡的穩定運行有著重要影響，能否及時、有效檢修一次設備關系著供電質量。另一方面，隨著終端客戶用電量的不斷增加，客戶也對供電可靠性及質量提出了更高要求。對此，應根據供電網絡的誤動作、過負載及過電壓等運行工況及時對一次設備進行檢修，以發現一次設備存在的硬件缺陷與運行故障，進而提高電力系統檢修效率與降低供電網絡故障發生率。

1 ?狀態檢修的基本原理與具體步驟

1.1 ?狀態檢修的基本原理

狀態檢修是指在評估設備運行狀態的基礎上，利用評估結果對設備檢修時間與內容進行合理安排，同時實施主動檢修的一種技術手段。相對于常規檢態修方法而言，狀檢修具有識別設備故障、運行缺陷早期征兆的作用，同時有助于判斷設備故障的變化情況、發展趨勢與嚴重程度等，因此能夠為維修時機的選擇提供有效依據，具有技術先進、耗費低的特點。

1.2 ?具體步驟

為了確保狀態檢修能夠在一次設備檢修工作中發揮應有的作用，則在實施檢修工作的過程中應遵循以下步驟。

首先，應根據一次設備的實際運行工況確定模型參數。在對一次設備開展狀態檢修時依據模型參數能夠保證狀態檢修過程的高效性，同時可以對設備檢修工作進行有效約束。

其次，在確定參數模型后需利用在線采集的方法及時收集狀態數據，一次設備狀態數據主要有特征值、預防試驗數據、實時運行參數及檢修記錄等。

第三，應分析實時數據，并在分析實時數據后對設備運行工況做出預測，包括是否會出現運行故障等。如得出預測結果后發現存在故障隱患，則計算停檢時間與制定檢修計劃。

2 ?變電一次設備的狀態檢修技術分析

2.1 ?常用檢修技術

實時監測是狀態檢修工作中的重要組成部分，在監測一次設備時應注意合理選用監測方法。例如，在監測變壓器的運行工況時可以采用色譜分析技術，利用色譜監控系統及便攜式監測儀可以全面監測變壓器實際運行狀態;在檢修斷路器時可以應用斷路器在線監測系統，監測指標包括氣體水分、電流波形、分合閘速度、行程位移等。

在評估一次設備時，應重點把握的內容包括試驗方法、結果、檢驗結果、運行中存在的危險因素與異常工況等，以便能夠確定有效的檢修內容與確定最優的檢修時間。油路試驗是一種常用的狀態評估方法，通過進行油路試驗能夠有效了解設備故障形成的具體原因、故障表征及各類故障間是否存在必要聯系等。在進行試驗及評估的過程中應注意記錄好繼電器的運行參數，同時監測評估是否已經發生或可能發生氣體泄漏問題，以便在分析氣體微量水實際含量的基礎上判斷一次設備的油路系統是否處于完好狀態。此外，在開展狀態評估工作的過程中應注意綜合評價及分析油路系統故障發生情況，并在實踐工作中對油路試驗方法進行不斷完善。

此外，在檢修一次設備時通常需要應用預防檢修技術。例如，在對主變壓器進行檢修的過程中需要通過分析鐵芯接地、極化指數、吸收比及絕緣電阻等完成預防性檢修工作。

2.2 ?狀態檢修實例分析

本文以主變壓器的狀態檢修為例，該主變壓器的運行參數如下：空載損耗35 kW，空載電流0.37%，相數為3相，額定功率為50 Hz，額定容量為31 500 kVA。在對供電網絡中的一次設備進行檢修時采用了油色譜檢測技術，監測系統為MGA-6，安裝的監測系統共有23套。

油色譜監測系統中的監測硬件包括端子箱、油氣分離器等，端子箱的主要功能為檢測氣體，油氣分離器具有溶解氣體與分離氣體的作用，透氣膜是分離器中的核心裝置，在分離器的附近安裝端子箱，在安裝端子箱后采用槽鋼進行固定，以避免端子箱發生松動問題，監測軟件與監測系統工作原理，如圖1所示。

監測系統中的功能模塊包括通信模塊、載氣模塊、應用軟件模塊、數據處理模塊及數據采集模塊等，在監測主變壓器的過程中能夠對油中溶解的氣體進行實時分析及連續監測，同時可以在獲得監測數據之后進行定量計算、定性計算、分析三比值、計算產氣速率、分析趨勢圖、繪制原始譜圖、實現遠程監測與故障診斷、對變壓器進行遠程維護與及時發送報警信息等。利用狀態監測系統對供電網絡中的一次設備進行檢修時發現其中1臺主變壓器的引線部分出現故障，主要表現為引線被燒斷。發現問題后及時對接線柱進行緊固處理，同時更換燒斷的引線。經過處理后保證了變壓器正常工作，且有效避免了因三相電壓出現不平衡問題而導致用電設備被燒壞。故障判斷模型，如圖2所示。

上圖從上到下依次為m層、n層、c層，模型方程式如下：

br=■■f[αn（VTX-θr）]

式中，br為量子輸出函數;

ns為間隔數目;

ɑn為量子陡度因子;

X為神經網絡輸入值;

VT為輸入層轉置權值;

θr為神經網絡輸入值;

公式中的值均可被監測系統獲取（br除外），狀態參量為ns、ɑn及VT。

Y={b1r....b2r...b3r....bkr}

判斷參數如下：

故障判斷數據：診斷次數為45次，正確數為44次，錯誤1次，診斷率為97.98%，誤診率為2.22%。

3 ?結 ?語

綜上所述，由于變電系統中的一次設備需要直接參與電能生產、輸送及分配環節，其運行狀態可對供配電可靠性產生重大影響。為了保證電能可以實現安全輸送及分配，應注意在維護管理一次設備時應用狀態檢修的方法，同時保證檢修技術的合理性，從而有效排除一次設備運行故障。

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