電氣設備狀態檢修技術的分析應用

白鵬飛 景采文

（陜西延長中煤榆林能源化工有限公司，陜西 榆林 718500）

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電氣設備狀態檢修技術的分析應用

白鵬飛 景采文

（陜西延長中煤榆林能源化工有限公司，陜西 榆林 718500）

在石化企業生產中電氣設備能否長周期可靠運行直接關系著企業的生產成本和經濟效益。以往采取的故障離線檢修和定期停車計劃檢修方式已遠遠不能滿足生產需求。隨著電氣智能化技術的不斷應用，使電氣設備的監測和檢修手段不斷改進，電氣設備狀態檢修已成為電氣設備運行維護的發展趨勢。本文對如何應用好電氣設備狀態檢修技術，不斷提高電氣設備狀態檢修技術水平進行了介紹和分析，進而避免電氣設備過修或失修問題，更好地加強電氣設備的安全性和可靠性，節約故障檢修時間，減少檢修費用。

電氣設備；在線監測；狀態檢修；分析應用

狀態檢修就是利用在線監測和診斷技術把設備的實時運行狀態得以全面監控，準確判斷電氣設備的完好程度，根據設備信息數據進行分析比對，及時制定專項計劃來實施檢修［1］，真正做到“應修必修，修必修好。”

目前，石化企業生產中廣泛采取的仍是事后檢修和預防性定期計劃檢修的方式，這種檢修方式所列檢修項目繁多雜亂，主次不易區分，檢修周期很難準確確定，時常靠運行經驗來加以判斷，往往會造成失修或過剩檢修，消耗巨大的檢修資金，形成設備拆裝磨損，人為事故發生幾率增大，縮短了設備的使用壽命。同時也導致企業技術管理工作進展不大，墨守成規，很大程度上限制了技術創新和改造，存在著較為嚴重的缺陷。

狀態檢修要求技術管理人員全面收集電氣設備的各項信息數據，并進行數據分析比對，及時制定專項檢修計劃，促使技術管理水平全面提高。狀態檢修具有針對性、準確性、提高了檢修效率，節約了檢修時間，減少了設備停送電次數，保證了設備供電的可靠性。

1 建立完善的在線監測系統

電氣設備狀態檢修必須具備完善的在線監測系統，對設備的運行狀態能夠進行實時監控。現今石化企業項目建設過程中整個電力系統網被按各主生產裝置區域所歸屬設計院分開進行單獨設計完成，各自都存在著一定的特殊性和設計風格，使得配電網絡之間存在一定的差異，造成整個企業電力系統網絡上下匹配和銜接度不夠緊密，給后期設備運行監測帶來不利因素。

1.1在線監測系統平臺的搭建

在線監測系統主要由SCADA（數據采集與監視控制系統）監控、微機防誤、保護測控、電腦巡視，視頻監控等系統組成如圖1所示。搭建一套完善的在線監測系統能夠很好地實現對轄區設備的運行狀態進行監測；對設備狀態變化進行預警告知；對報表、事件記錄、系統潮流、運行狀態進行分析評估。

圖1　電氣設備狀態檢修流程圖

監測系統應具有事件記錄（SOE）、事故追憶及事故反演（PDR）、值班人員仿真系統（DTS）安全WEB（鏡像）系統、高級應用軟件（PAS）、電壓無功控制（AVQC）、故障錄波系統、GPS時鐘系、運行曲線記錄等功能，并能夠與智能電氣設備（IED）通信，滿足系統抗干擾要求，進而達到可視一體化、安全可靠性、跨平臺開放性、可維護擴展性指標。

1.2在線監測數據的篩選和設定

電氣設備參數、保護定值、運行信息等數據量龐大，若將數據同時大量上傳至總站SCADA（數據采集與監視控制系統），會形成雜亂的數據無法進行準確判斷分析的局面，造成監控系統時間上的延誤和系統空間上的不足，易導致監控系統癱瘓，所以必須進行數據篩選。一個電力配電網系統內各分支供電區域主變電站應設立完善的監測后臺，對本區域內設備數據進行全面采集，經篩選、設定后再將數據上傳至總站實現集中監控。這樣就可以在總站及時了解實際情況，縮小故障確認范圍和減少故障確認時間。

對數據篩選應結合設備的實際運行情況和各類設備的特性進行。如電動機設定的過流三段保護與過負荷保護，對設備定值和動作時限應加以辨別，一般不需要完全上傳，以提高數據判斷分析的效率。對監測設備可以進行預警值的設定，根據監測設備的運行情況和保護定值來確定測量值的判別標準和預警限值。比如電壓預警值是在系統負荷最小情況下的上限和系統負荷最大情況下的下限。

1.3在線監測數據的分類

監測后臺對上傳的數據需要進行合理分類。許多監測系統對后臺數據信息分類不合理，沒有結合實際運行特點，導致各類告警信息、告知信息、事故信息、提示信息、事件記錄（SOE）混為一體，出現故障時后臺大量信息同時彈出，重復雜亂，無法突出重點，給故障點的及時確認帶來制約。其實很多時候故障的實際判據并不復雜，我們要把篩選出來的信息數據作為重點信息類，故障時首先警示告知，其余信息需要時可以從數據庫調出。讓后臺監控直接針對故障點，避免各類信息涌現造成無法區分和判斷。

2 電氣設備狀態檢修技術的應用

采用在線監測和故障診斷為基礎的狀態檢修技術，可以使預防性檢修向預知性檢修即狀態檢修過渡，從“到期必修”過渡到“該修則修”。

2.1定性分析和定量分析的結合

定性分析就是基于與設備狀態相關的信息，如上次維護保養時間，各項試驗結果、設備缺陷事故記錄、不良運行工況等進行分析，對設備狀態信息也引入評估、評分，如依據接近閉值的程度以及劣化的速度等進行分析。定量分析就是對設備的運行狀態以在線監測數據進行量化，結合運行時間、參數變化率的對比，進行數據檢測分析，對設備狀態評估、評分。

設備的狀態信息是一個綜合的信息體，包括在線監測數據，各項試驗獲取信息（含現行預防性試驗），設備本質缺陷，事故記錄信息，不良運行工況記錄信息等。各項信息依其對設備狀態的準確反映以所占權重表現出來，因此只有把兩者結合起來綜合診斷檢修管理，建立數字化管理體系，引入智能綜合診斷和檢修管理系統［2］，形成嚴格的設備狀態評價體制，才能使設備完全處于可控狀態。

2.2實施狀態檢修技術的措施

電氣設備狀態檢修的實施離不開先進的技術支持，但在探索新技術的同時應該首先利用好現有的技術，使之能為狀態檢修服務，在此基礎上再繼續創新。

進行專業性管理是實施狀態檢修技術的措施之一，目前，有些企業對電氣設備的管理、維護不到位，極大限度地埋下了隱患。首先要對不同層次的人員進行專業技能培訓，學習如何在狀態檢修實施中進行組織管理和設備狀態監測；其次要完善設備的基本管理體系，以適應狀態檢修的需要；再次是合理應用計算機化維修管理系統［3］。

建立有效的隱患排查制度，也是實施狀態檢修措施之一。大多數企業都建立了電氣設備隱患排查相關規章制度，但卻存在沒能夠真正落實的現象，這樣就會導致電氣設備在進行狀態檢修時數據信息不全，診斷分析不準確，使監測系統不能發揮優勢，達不到預期效果。所以說談到電氣設備狀態檢修措施，必須要把建立排除隱患制度放到重要位置。

狀態檢修需要有一定的管理模式，制定對應的工作流程如圖2所示。并按流程逐項穩步開展，每個環節都必須落實到實處才能起到實效。

圖2　電氣設備狀態檢修流程圖

2.3狀態檢修技術的實踐

狀態檢修技術已經應用到了各類電氣設備，如高壓GIS開關柜、變壓器、發電機組、電力線路、電動機，配電設施等。陜西延長中煤榆林能源化工有限公司DMTO生產裝置2#油浸式主變壓器（25MVA）投運以來一直處于高溫、本體聲音較大［4］，局部出現滲漏油狀態。隨著生產負荷的增加變壓器低壓側進線母線橋連接箱也出現了放電異響。該裝置電氣人員前期對設備故障檢修主要采取離線檢修，分為運行巡視、預防性試驗、故障檢修、停電檢查以及紅外測溫等5個方面。在生產裝置必須高負荷連續運行的情況下，這種檢修方式已無法滿足需求，經過探討后依據設備特性和在線監測數據制定了設備狀態監測評估表，分別記錄了各時段設備運行狀態和數據，具體數據見表1。

表1　DMTO裝置2#油浸式變壓器運行狀態評估表

通過監測數據診斷分析，結合設備運行狀態對比，發現設備暫無惡化趨勢，給出了決定在控制負荷和嚴密監控下繼續運行，待監測狀態突變時再做診斷分析處理，待企業生產裝置檢修時全面檢查試驗的評估結論。避免了設備因停電檢修帶來的成本增加和經濟損失。

3 結論

狀態檢修已經不是新鮮事物，隨著新技術、新設備的不斷使用，狀態檢修技術的分析應用已成為創新發展的方向。但在我國發展應用比較緩慢，尤其是工礦、石化企業仍以事后檢修和定期計劃檢修為主。因此，做好電氣設備狀態檢修技術的應用和創新，使設備處于可控狀態能有效地提高設備的安全性和可靠性，節省大量維修費用和時間，增加設備使用性能，延長設備使用壽命，減少檢修帶來的風險。有利于提高設備的技術管理水平、降低企業生產成本，創造出更大的經濟利益。

［1］李景祿，李青山. 電力系統狀態檢修技術［M］. 北京：中國水利水電出版社，2011.

［2］何偉. 電氣設備采用狀態檢修的探討［J］. 江西電力職工大學學報，2002，15（3）：12-14.

［3］朱德恒，嚴璋，談克雄，等. 電氣設備狀態監測與故障診斷技術［M］. 北京：中國電力出版社，2009.

［4］GB/T 6451—2008. 油浸式電力變壓器技術參數和要求［S］.

白鵬飛（1984-），男，陜西扶風人，本科，工程師，主要從事企業電氣設備維護和技術改革創新工作。