袁正輝
(隆林供電有限公司廣西 隆林 533400)
探討變電檢修技術的現狀與未來發展
袁正輝
(隆林供電有限公司廣西 隆林 533400)
通過變電檢修,可確保電力系統的正常、穩定運行,此情況下,本文首先分析了變電檢修技術從事故檢修、定期檢修到狀態檢修的發展過程,之后對定期檢修模式和狀態檢修模式的技術特點進行了詳細的闡述,最后對基于物聯網的狀態檢修技術及其發展趨勢進行一定的探討。
電力系統;變電站;變電檢修;物聯網
所謂變電檢修,即為對電網中的各種高壓電氣設備進行巡檢、檢查、試驗與修復,主要是對變電站內部的全部高壓設備,例如電力變壓器、斷路器等設備進行檢修。通過變電檢修工作的開展,可有效降低電力生產設備檢修費用,并且還能夠在電力設備整體規定使用期限內,確保電力系統的正常、穩定運行。
在進行變電檢修工作時,需確保其滿足在線或是先前檢查結果所決定的時間間隔要求。較早的變電檢修是在可靠中心的基礎上進行的,主要是指依據實際情況與數據分析對設備可能會出現的各類故障進行判斷,然后依據分析判斷的結果,制定合理的變電檢修計劃,以此來對變電檢修間隔進行適當的安排,以避免不必要的變電檢修功罪,并且還可降低實際檢修費用與突發事故發生幾率。
近年來,隨著電力設備數量的不斷增多,預防性檢修的重要性也越來越明顯。所謂預防性檢修,主要指一種相對主動的檢修方法,最早期的預防性檢修是在檢修計劃基礎上執行的檢修任務,即為定期檢修,最主要的特征為設定了固定的工作內容及周期,該周期常被成為維修間隔,通常是依據經驗與統計資料共同確定的,所以具備一定的科學性與實踐性,可將電力設備完好率控制在一定水平范圍內。但由于電力設備故障往往由偶然事件導致,固定間隔事件檢修方法無法很好的處理此類問題。
定期檢修模式從20世紀50年代的蘇聯引入,到目前為止,依舊是我國電力系統檢修工作中的主要方法,其是在制定檢修計劃時對固定的檢修間隔事件進行一定的安排,然后按照規定的計劃時間完成相關工作。在實際檢修工作中,可形成一種固定模式,還不考慮電力設備運行情況、程度與過往故障情況,但此類維修方法會形成不可避免的良好設備的“維修過剩”問題,不僅會損失電力設備使用時間,還會導致大量人力、物力與財力浪費現象的出現。同時,在實際檢修過程中,一般會對設備進行肢解、重裝,所以還有可能會導致維修故障的發生。
近年來,隨著電力技術的迅速發展,以及變電設備質量的日益提高,裝置設備的設計、工藝、流程、制造等方面均獲得了極大的改進,整體過程中的主要環節均實現了機械化、自動化,甚至是智能化管理,大大提升了設備的可靠程度,促進了現場安裝工藝規范化目標的實現。此外,維修試驗部門需要定期檢查的隱患也不斷減少,但極容易導致定期檢修制度中的計劃制定不符合實際情況現象的發生。針對此,越來越多的電力企業正在準備或是已經實現了從定期檢修向狀態檢修的轉變。
2.1 狀態檢修概述
所謂狀態檢修,即為基于電力設備狀態的檢修方式,但需要做好設備狀態監測與評估工作,并且還要對設備當前運行情況、異常發展情況以及過往故障情況進行全面的考慮,然后在綜合分析診斷結果的基礎上,對具體檢修時間與檢修項目進行合理的安排,是一種主動實施的檢修方式。
狀態檢修最早起源于1970年的美國,由杜邦公司首次提出并倡議。到目前為止,狀態檢修依舊是耗費最低的、技術最先進完備的、總體效益最大的一種維修方式,可為電力設備提供安全穩定的、長周期的,甚至是全壽命的、全方位的、全性能的、優質運行的技術與管理保障體系,這是其最大的優勢,可有效解決多年來預防性檢修過程中存在的檢修過剩或是檢修不足的問題。
近年來,隨著計算機網絡技術、傳感技術的進一步發展與日益廣泛的應用,再加上電力系統改革的不斷深入,電力設備狀態監測、狀態檢修的發展前景較良好,更多有效的管理軟件系統也將陸續出現。雖然我國對于電力設備檢修狀態應用的研究起步較晚,但發展十分良好,目前已獲得了了諸多成果與經營,并構建了多類具有執行力的監測、診斷方式,與狀態檢修相關的標準也不斷建立與完善。
目前,振動、噪聲、測溫等監測技術獲得了較廣泛的應用。隨著智能狀態監測系統研究與應用的不斷深入,常規數據處理問題將會得到有效的解決,特別是神經網絡技術、小波變換等數學技術的應用以及專家經驗的累計,有利于狀態檢修技術的持續發展與不斷完善。
2.2 狀態檢修的效果
(1)提升設備用電量與供電可靠性。通過狀態檢修,能夠發揮“要修才修、快修快好”的效果,并且還可確保設備工礦的穩定,從而提升供電可靠性。
(2)有效降低企業綜合成本,各方面的效益較明顯。在應用狀態檢修方式進行設備檢修工作時,需先做好狀態監測與有效診斷操作,之后再確定檢修的必要性。監測中所需要的核心技術與診斷過程中所需要的計算機軟、硬件系統的一次性投資較大,但通過對延長設備檢修間隔、減少檢修次數等節約的電網費用,以及因事先對重要故障進行詳細檢查而避免的搶修費用等情況進行全面的考慮可以發現,狀態檢修所獲得的效益較顯著,可在很大程度上節省企業維修費用與形象資源,從而獲得較為顯著的經濟效益與設備效益。
近年來,隨著數字化變電站與智能變電站的迅速發展,給變電站的定義增添了新的內涵,其中,在智能變電站運行過程中,采用了大量的新技術作為支撐,物聯網技術是其最重要的發展方向之一。
所謂物聯網技術,其主要是采用射頻識別、紅外感應器等信息傳播設備與感應設備,按照事先約定的技術協議連接任意物品與互聯網,以進行信息交換與通訊,從而實現智能化認知、識別、定位、追蹤、監測和管理的一種網絡技術。一般情況下,物聯網主要包括感知層、網絡層與應用層3層參考體系,其中,感知層主要負責信息的獲取,網路層主要負責信息的處理,應用層主要負責依據電網實際需求確定具體的處理方式。物聯網的3層布局能夠與智能電網的構架有效結合。
對于變電設備狀態參數,主要涉及電壓、電流、溫度等物理量,并且還包含由油、氣體化學分析所獲得的化學量含量等。對于不同的電力設備,上述狀態參數的意義也大不相同,例如高壓設備的電流、電壓是確保設備正常運行的重要基礎,溫度與振動是設備正常運行的限制因素。
在進行變電設備狀態參數采集工作時,需要先通過感應器,將各種來源的信號轉化為電信號、光信號等,為信號的處理提供便利。通過感應器技術的合理應用,可為控制操作與測量技術的應用奠定良好的基礎,但也是當前技術發展過程中遇到的難點。
就當前情況來看,相比于國際先進水平,感應器的質量與性能依舊存在較大的差距。依據所采集到的信號的不同,感應器可分為光感應器、溫度感應器、振動測量感應器、語音信號采集器等,感應器可固定也可移動,所以能夠實現全方位監測目的。
通過對電力設備進行狀態檢測,可獲得電力設備運行情況、評價等相關信息的實時情況,并且還能夠對設備的異常運行情況進行狀態分析,合理判斷設備出現異常現象的部位、嚴重程度與發展趨勢,從而識別故障的早期征兆。通過此種方式,當設備性能下降至一定程度之后,或是故障將要發展之前,就可依據分析診斷的結果對其進行適當的維修,可有效降低設備運行管理成本,并且還可提升電網運行的可靠性。
物聯網技術與智能電網技術均是具備一定挑戰性的課題,其中,物聯網技術在狀態檢修中的應用主要體現在狀態監測方式與方法上,可為進一步分析與決策提供實時信息服務。狀態檢修不僅是一項技術工作,還是一項管理工作,必須具備有效的信息管理與決策方式為支撐。
綜上所述,隨著我國社會經濟與科學技術的迅速發展,要想做好變電設備的檢修管理工作,供電企業必須進一步改進與完善,明確具體的檢修范圍,組建專業團隊,科學劃分檢修管理職責、職能,逐漸提升變電設備檢修技術水平與管理水平,以確保變電設備運行安全與電力系統供電穩定,實現社會效益、經濟利益雙豐收目的。
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TM76
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1004-7344(2016)16-0062-02
2016-5-10