高壓電氣設(shè)備的在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修措施分析

汪環(huán)宇

（廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司柳州供電局 廣西柳州市 545005）

高壓電氣設(shè)備的在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修措施分析

汪環(huán)宇

（廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司柳州供電局 廣西柳州市 545005）

由于外界環(huán)境的各種影響以及自然條件的相對制約，高壓電氣設(shè)備在使用的過程中的步驟也比較繁瑣，在一定的情況下，電氣系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備的電壓會引起波動，導(dǎo)致不穩(wěn)定的因素加劇，或者電壓負(fù)荷過大導(dǎo)致的問題出現(xiàn)。由此產(chǎn)生的后果也比較嚴(yán)重，漏電、短路和故障過載等事故可能會燒毀電氣設(shè)備，嚴(yán)重時也會引起相關(guān)人員的受傷。因此，事故發(fā)生時要確保電網(wǎng)穩(wěn)定。本文從高壓電氣設(shè)備的在線監(jiān)測的機(jī)理和狀態(tài)檢修的相關(guān)情況進(jìn)行詳細(xì)分析，深入研究了狀態(tài)檢測技術(shù)的改進(jìn)措施，以確保能在實(shí)際中切實(shí)維護(hù)電網(wǎng)的穩(wěn)定。

高壓電氣；在線監(jiān)測；狀態(tài)檢修；措施分析

引言

對于電網(wǎng)而言，高壓電氣設(shè)備的地位舉足輕重，在一定程度上，電氣設(shè)備的絕緣部分如果出現(xiàn)問題導(dǎo)致其有所缺陷或者惡劣化，其設(shè)備的電網(wǎng)的安全運(yùn)行就會受到影響，導(dǎo)致絕緣部分的故障或者意外事故的發(fā)生。隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，投資環(huán)境的不斷改善，我國的用電負(fù)荷的增加勢頭強(qiáng)勁。與此同時，我國的電源建設(shè)的發(fā)展相對滯后，電力供應(yīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的季節(jié)性和結(jié)構(gòu)性的短缺。為了在最大程度上滿足與之增長的用電需求，安全穩(wěn)定地運(yùn)行電網(wǎng)系統(tǒng)，在高壓電氣設(shè)備的檢修問題上，要符合時代和科技的發(fā)展，合理改進(jìn)檢修措施，加強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。

1 高壓電氣設(shè)備的在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修的重要意義和必要性

1.1 在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修的必要性

高壓電氣設(shè)備素來被稱為發(fā)、輸電心臟，其運(yùn)行是否可靠直接關(guān)系著電力工業(yè)是否能夠正常生產(chǎn)。但是，電氣設(shè)備在運(yùn)行時，無法避免地會會受到各種因素的影響，例如電、熱、環(huán)境和自然條件等因素，在一定程度上劣化電氣設(shè)備的性能，導(dǎo)致運(yùn)行狀態(tài)受限，嚴(yán)重時甚至?xí)l(fā)生不可知的事故和故障，導(dǎo)致停電等現(xiàn)象的發(fā)生，直接或間接的影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會穩(wěn)定。

根據(jù)外國的相關(guān)報道，電氣設(shè)備在使用期間，其故障發(fā)生的概率和運(yùn)行的時間長短、運(yùn)行方式之間存在某種線性規(guī)律。根據(jù)數(shù)學(xué)方式將設(shè)備的故障率和壽命的長短的關(guān)系繪制成圖，如圖1～2，圖形大致上呈浴盆狀，中間較高，中間部分陷下去，較兩邊低著一些，因此將設(shè)備故障的發(fā)生率成為“浴盆”曲線。由圖1～2可知，使用的時間越長，設(shè)備發(fā)生故障的概率越高，即隨著電氣設(shè)備的運(yùn)行時間越長，設(shè)備的受損度逐漸擴(kuò)大，在使用的后期，絕緣老化的程度越發(fā)明顯，電流泄露逐漸增多，絕緣的電阻也漸漸下降，失去用途，故障率隨之增加。為了及時發(fā)現(xiàn)故障，盡量減少或者徹底避免意外事故的產(chǎn)生，高壓電氣設(shè)備的在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修就顯得尤為重要電力系統(tǒng)的工作人員也在長期的探索過程中進(jìn)行總結(jié)、研究，尋找有效可行的檢修措施。

圖1

圖2

1.2 在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修的重要意義

相對于傳統(tǒng)的事故維修，高壓電氣設(shè)備的在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修能夠有效地防止突發(fā)性事故的發(fā)生，減少損失。在一的定程度上也減少了定期計劃維修的盲目性和強(qiáng)制性，更具針對性和科學(xué)合理性，增加電氣設(shè)備的穩(wěn)定。電氣設(shè)備的在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修運(yùn)用現(xiàn)代化的分析手段，將計算機(jī)技術(shù)和電子知識融入其中，更結(jié)合了離線監(jiān)測，連續(xù)性地對早期潛伏性的故障進(jìn)行監(jiān)測，提前對可能發(fā)生的故障進(jìn)行預(yù)測，以做到提前預(yù)知，及時維修，有效阻止事故的發(fā)生，安全保障高壓電氣設(shè)備的可靠運(yùn)行。

2 高壓電氣設(shè)備的在線監(jiān)測的機(jī)理分析

2.1 傳統(tǒng)式的高壓電氣設(shè)備的檢修的不足

傳統(tǒng)式的高壓電氣系統(tǒng)，在維修過程中，為了減低故障的發(fā)生率，一般需要隔離開電氣設(shè)備，即將高壓電氣設(shè)備的運(yùn)行電源隔離開，以保證電力設(shè)備足夠穩(wěn)定，增加實(shí)驗(yàn)維修的準(zhǔn)確性。但是，在檢測電氣設(shè)備的過程中，在間隔期期間可能會發(fā)生各種問題，例如腹脹等，不定期進(jìn)行檢修的話，就會嚴(yán)重浪費(fèi)設(shè)備資源，電氣設(shè)備的穩(wěn)定性也會降低。例如，假設(shè)高壓電氣設(shè)備的檢修維護(hù)周期以10年為限，如果在實(shí)際運(yùn)行過程中，計劃運(yùn)行的周期不夠科學(xué)合理地化，高壓電氣系統(tǒng)就會嚴(yán)重受損，運(yùn)行壽命也會大大減少，電氣運(yùn)行就會產(chǎn)生各種成本的問題，嚴(yán)重浪費(fèi)高壓電氣運(yùn)行的相關(guān)資源。

2.2 高壓電氣設(shè)備的在線監(jiān)測技術(shù)的原理

高壓電氣設(shè)備的在線監(jiān)測技術(shù)是借助計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)等信息技術(shù)來完成的，利用網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字來監(jiān)控高壓電氣設(shè)備，進(jìn)一步整理、傳輸、搜集并分析電氣設(shè)備的信號數(shù)據(jù)，以達(dá)到高壓電氣設(shè)備監(jiān)測的標(biāo)準(zhǔn)。在此過程中，要仔細(xì)研究分析在整理以及傳輸過程中可能會出現(xiàn)的一系列問題，及時整理準(zhǔn)確、真實(shí)地數(shù)據(jù)信息，將數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確地傳遞到各個部分，保證各監(jiān)管人員得到最直觀正確的數(shù)據(jù)信息，適時并及時地掌握高壓電氣設(shè)備的運(yùn)行情況。

2.3 高壓電氣設(shè)備的在線監(jiān)測技術(shù)的特點(diǎn)及要求

高壓電氣設(shè)備的在線監(jiān)測技術(shù)借助網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，全方位地進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測，一定程度上縮短了監(jiān)測的距離，大大減少了監(jiān)測的時間和精力，緩解了浪費(fèi)過度的問題，也減少了因?yàn)楦邏弘姎庠O(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各種后果的嚴(yán)重影響，大大提高了高壓電氣設(shè)備的綜合性運(yùn)行效率。高壓電氣設(shè)備的在線監(jiān)測技術(shù)也有相應(yīng)的要求。在高壓電氣設(shè)備運(yùn)行的過程中，為了使電氣設(shè)備的數(shù)據(jù)監(jiān)測的標(biāo)準(zhǔn)得到改善，實(shí)時地提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和運(yùn)行效果，進(jìn)一步提高在線監(jiān)測的水平，實(shí)時保存和及時傳輸運(yùn)行過程中的信號數(shù)據(jù)，在實(shí)際運(yùn)行過程中，根據(jù)電氣設(shè)備的運(yùn)行情況，設(shè)置了自動型的監(jiān)測警報系統(tǒng)，在檢測的過程中防止其他信息的干擾和傳遞。此外，還設(shè)置了定位系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞線路的實(shí)時定位，降低電氣設(shè)備故障發(fā)生的概率，也確保了能在故障發(fā)生后及時進(jìn)行處理，合理地對高壓電氣設(shè)備的壽命進(jìn)行判斷和預(yù)測。

3 高壓電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修的維護(hù)措施的相關(guān)策略

在檢測和維修高壓電氣設(shè)備的過程中，需要對其運(yùn)行情況和狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，了解可能會發(fā)生的故障，進(jìn)一步進(jìn)行分析。但是，在檢修過程中，必須要先掌握高壓電氣設(shè)備運(yùn)行的正確標(biāo)準(zhǔn)，以便保證監(jiān)測的數(shù)據(jù)正確有效。

3.1 高壓電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修

在進(jìn)行高壓電氣設(shè)備的監(jiān)測時，正確的監(jiān)測方法是十分重要的。高壓電氣設(shè)備的監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)主要分三步，分別是采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)及提取數(shù)據(jù)特征，評估監(jiān)測狀態(tài)及診斷和分類故障。

3.2 高壓電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修預(yù)測

高壓電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修預(yù)測通常使用的方法有時間序列法、模糊預(yù)測法、灰色預(yù)測法、回歸分析法以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法。

3.3 高壓電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修評估

高壓電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修的前提是某種設(shè)備的狀態(tài)，因此增加設(shè)備的安全性和可靠性，提高其可用度是提前預(yù)測電氣設(shè)備的狀態(tài)的最基本的也是唯一的目標(biāo)。而狀態(tài)檢修就是以某種電氣設(shè)備現(xiàn)行的狀態(tài)為前提，利用一定的方法有效評估之后來確定的。總的來說，狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)就是對高壓電氣設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行評估。

4 高壓電力電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修技術(shù)與措施的改進(jìn)

在進(jìn)行高壓電力電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修技術(shù)與措施的改進(jìn)的進(jìn)程中，最重要也最關(guān)鍵的就是要提高電氣設(shè)備檢修技術(shù)，發(fā)展其相關(guān)的理論策略，主要包括以下幾個方面的措施：

4.1 進(jìn)一步深化預(yù)測和管理設(shè)備的技術(shù)，延長電氣設(shè)備的壽命

在工業(yè)化國家發(fā)展的進(jìn)程中，20世紀(jì)60、70年代電力設(shè)備的基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展迅猛，也得到了補(bǔ)充，此階段的電力設(shè)備的使用維修時間為25～30年。在高壓電氣設(shè)備逐漸進(jìn)入老化的大前提下，電力公司不得不采取相關(guān)的措施，延長電氣設(shè)備的使用壽命，促進(jìn)其經(jīng)濟(jì)效益。因此，進(jìn)一步深化預(yù)測和管理設(shè)備的技術(shù)，延長電氣設(shè)備的壽命，科學(xué)合理地安排檢修的時間，大大提高設(shè)備的使用率。

4.2 加強(qiáng)高壓電力電氣設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的可靠性的研究

傳統(tǒng)的高壓電氣設(shè)備的評估是借助浴盆曲線線來進(jìn)行預(yù)測的，但是這種方法適合的是損耗故障具有一定的支配性的電氣設(shè)備，雖然檢修有一定的效果，但是精確度也較低。比較可靠的評估方法主要采用的是多元統(tǒng)計的方法進(jìn)行綜合性的分析，提高電氣設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性。

4.3 發(fā)展信息管理和決策的相關(guān)技術(shù)

近幾十年來，狀態(tài)檢修逐漸發(fā)展成為一種檢修制度，綜合了各個方面的工作，世界上的國家根據(jù)不同的目標(biāo)，形成了各種各樣的管理系統(tǒng)和體系。發(fā)展信息管理和決策的相關(guān)技術(shù)也是改進(jìn)狀態(tài)檢修措施的一種重要方法，綜合考慮現(xiàn)行的市場狀況和技術(shù)發(fā)展的進(jìn)步，采用包含電氣設(shè)備現(xiàn)行狀態(tài)在內(nèi)的平衡化的檢修管理體系，在一定程度上提高了高壓電氣設(shè)備的安全性和可靠性。

5 結(jié)束語

高壓電氣設(shè)備的在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修是一項綜合性的技術(shù)性較高的方法，有效地保障了高壓電氣設(shè)備的安全可靠地運(yùn)行。在進(jìn)行狀態(tài)檢修的過程中，要全方面而明確地分析和改進(jìn)高壓電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修技術(shù)，完善各項制度和體系，保障高壓電氣設(shè)備在穩(wěn)定的狀態(tài)下安全運(yùn)行，提高高壓電氣設(shè)備的使用壽命。

[1]史會芹.關(guān)于變電站高壓電氣設(shè)備狀態(tài)檢修若干問題的全面探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（31）：174.

[2]高麗.高壓電氣設(shè)備在線監(jiān)測及狀態(tài)檢修技術(shù)研究[J].中國科技縱橫，2013（23）：125，127.

[3]葉力行，林衡，郭志斌，等.變電站高壓電氣設(shè)備狀態(tài)檢修策略分析[J].廣東科技，2014（24）：67，73.

TM506

A

1004-7344（2016）04-0101-02

2016-1-20

汪環(huán)宇（1989-），男，助理工程師，本科，主要從事變電設(shè)備檢修工作。