電氣自動化設(shè)備技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究分析

蔣劉鋼　張研

摘要：經(jīng)濟社會的發(fā)展使得經(jīng)濟效益和社會效益成為了企業(yè)發(fā)展的根本目標(biāo)，這些都是企業(yè)發(fā)展時期需要注重的問題，也是提升電氣設(shè)備的穩(wěn)定性、降低生產(chǎn)成本的重要措施，能夠為企業(yè)創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟利益，這就需要對設(shè)備進行定期檢測和維修，針對這一點，本文分析了電氣設(shè)備的現(xiàn)狀、維修制度和狀態(tài)維修的相關(guān)問題。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；狀態(tài)維修；現(xiàn)狀；發(fā)展

1.電氣設(shè)備的“健康”狀況存在差異

首先是設(shè)備的先天條件不一樣。進口設(shè)備和國產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)狀況不一樣：同樣是國產(chǎn)設(shè)備。不同廠商因技術(shù)與管理水平不一樣，使其產(chǎn)品質(zhì)量也不一樣；即使是同一廠商，因技術(shù)、管理上的差異，其產(chǎn)品質(zhì)量不同；不同時期、不同批次的產(chǎn)品，其質(zhì)量也會不一樣。因此應(yīng)當(dāng)承認(rèn)設(shè)備投運的初始狀態(tài)是千差萬別的。

其次。設(shè)備的使用環(huán)境不一樣。不同的環(huán)境將對設(shè)備運行狀況產(chǎn)生不同的影響。這種環(huán)境主要有兩種：一是設(shè)備所處的外部自然環(huán)境不一樣。尤其是供電設(shè)備。大部分暴露在室外自然環(huán)境中，因溫度、濕度、污染、紫外線、日照等有較大差異。對設(shè)備的影響有較大不同；二是設(shè)備在電力系統(tǒng)的位置不同。所承受系統(tǒng)運行電壓、短路電流和熱穩(wěn)定時間等不盡相同。尤其是故障時系統(tǒng)短路容量差異較大。

再次。設(shè)備的維護保養(yǎng)制度層次不齊。同時也不能按時按點嚴(yán)格履行。我們國家的電氣設(shè)備，往往是一直使用。不能按時進行檢查維修保養(yǎng)。不能做到發(fā)現(xiàn)問題及時解決問題。小毛病慢慢積累到大問題。直至無法正常工作。才能想辦法解決問題。而此時往往已經(jīng)為時已晚，既浪費金錢。又耗費精力。特別是趕工期時候。發(fā)生此問題。往往得不償失。

2.電氣設(shè)備的維修制度

2.1定期維修的弊端

由于電氣設(shè)備的初始狀況和現(xiàn)場設(shè)備的運行狀況有很大差異。即現(xiàn)場設(shè)備的“健康”狀況好壞相差甚大。而定期維修制度幾乎無視這些狀況的差異。而采用統(tǒng)一的、一刀切的定期維修方式。其最主要的表現(xiàn)在維修結(jié)果上，要么維修過剩。要么維修不足。工程的實際情況大多是出現(xiàn)維修過剩。經(jīng)常出現(xiàn)“小病大治”、“無病亦治”的盲目維修的現(xiàn)象。這種維修過剩的結(jié)果，必將出現(xiàn)如下維修的弊端：

（1）一些狀態(tài)良好的設(shè)備，因盲目維修而出現(xiàn)故障或潛在故障，維修達不到恢復(fù)設(shè)備原有的可靠性的作用，而是增加了設(shè)備的故障隱患和故障率。

（2）降低了設(shè)備的可用性，許多維修迫使設(shè)備停機。中斷對用戶的不間斷供電。這是增加停機維修的次數(shù)的必然結(jié)果。而提高供電可靠性是供電企業(yè)非常重要的基本考核指標(biāo)。目前，定期維修是電氣設(shè)備停運的主要原因。往往占全部停運時間的60%以上。

（3）增大設(shè)備運行管理成本。使企業(yè)在市場和發(fā)展競爭中不堪重負(fù)。電氣設(shè)備的大修費用是企業(yè)管理中主要的支出費用。該費用在電力企業(yè)經(jīng)濟活動中所占比例不小。這就直接影響了企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此要提高企業(yè)的經(jīng)濟效益也必須對企業(yè)設(shè)備現(xiàn)行所執(zhí)行的定期維修制度進行改革。以經(jīng)濟效益的觀點和要求來指導(dǎo)維修策略的分析選擇。

2.2狀態(tài)維修完全替代定期維修的可能性

首先，電氣設(shè)備的大小、結(jié)構(gòu)、用材、功能各不相同，出現(xiàn)缺陷的原因和規(guī)律也不相同。另外在工作時所受的電、熱、機械、環(huán)境各不相同。呈現(xiàn)的損耗規(guī)律不會相同。如密封橡膠墊呈現(xiàn)自然老化的規(guī)律。而變壓器的絕緣缺陷形成有時間因素也有其他因素。

其次。各個設(shè)備在電力系統(tǒng)中的地位和影響不同。每個設(shè)備中部件對設(shè)備功能的影響也不相同。能否或有沒有必要對所有設(shè)備進行狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、狀態(tài)維修呢？即能否用狀態(tài)維修完全替代定期維修呢？事實上。對所有設(shè)備及其部件進行狀態(tài)監(jiān)測和狀態(tài)診斷在技術(shù)上有困難。而且對所有設(shè)備及其部件進行狀態(tài)監(jiān)測在費用上難以承受。所以。未來的狀態(tài)維修不可能完全代替定期維修。而是狀態(tài)維修和定期維修共同存在的局面。這種狀況不能往往不能及時得到解決。

3.電氣設(shè)備的狀態(tài)檢測技術(shù)

電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測為設(shè)備的故障診斷和性能評估提供了依據(jù)。因此有必要對他們的運行狀態(tài)進行監(jiān)測。及時了解和掌握設(shè)備的狀況。以確保整個電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。狀態(tài)監(jiān)測是指通過各種測量、檢測和分析方法。結(jié)合系統(tǒng)運行的歷史和現(xiàn)狀。對設(shè)備的運行狀態(tài)進行評估。以便了解和掌握設(shè)備的運行狀況。并且對設(shè)備狀態(tài)進行顯示和記錄。對異常情況進行處理。并為設(shè)備的故障分析診斷、性能評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。下面以變壓器為例。分析狀態(tài)監(jiān)測的方法及作用。

變壓器的狀態(tài)監(jiān)測方法主要有：變壓器油氣色譜分析、局部放電、絕緣監(jiān)測等。

3.1變壓器油氣色譜分析

變壓器運行時。變壓器油中的固體有機絕緣材料在運行電壓的作用下，會因電、熱、局部電弧等多種因素作用逐漸變質(zhì)，裂解出包括H2、CO、CH4、C2H2、C2H4、C2H6等在內(nèi)的多種氣體。變壓器油氣色譜分析法主要是通過監(jiān)測和分析變壓器油中氣體的組分、濃度及產(chǎn)生速率。進而判斷變壓器內(nèi)部是否存在過熱性故障（導(dǎo)電回路、鐵心多點接地引起過熱等）和放電性（局部放電和電弧放電等）故障等。由于這種方法具有實時性和連續(xù)性的特點。能及時發(fā)現(xiàn)被監(jiān)測設(shè)備存在的故障。被公認(rèn)為是檢測變壓器（包括本體、套管）缺陷最直接、準(zhǔn)確的方法，一直受到人們的重視。

3.2變壓器局部放電監(jiān)測

局部放電既是設(shè)備絕緣老化的先兆。也是造成絕緣老化并最終發(fā)生絕緣擊穿的一個重要原因。很多故障都可以從局部放電量和放電模式的變化中反映出來。變壓器局部放電過程中伴隨著電脈沖、電磁輻射、超聲波等現(xiàn)象，可能引起變壓器局部過熱及產(chǎn)生特征油氣。常用的聲學(xué)檢測法是將幾個高頻聲學(xué)傳感器附在變壓器箱的外部。這些傳感器對局部放電或電弧放電產(chǎn)生的暫態(tài)聲音信號非常敏感。能夠檢測出放電信號和放電部位。局部放電檢測的其它方法還有光學(xué)檢測、化學(xué)檢測、電氣測量等。

3.3變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測

變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測是保證變壓器可靠運行的手段之一。變壓器絕緣的老化、失效是一個緩慢發(fā)展的潛伏性故障。變壓器絕緣狀態(tài)監(jiān)測主要有外殼接地線電流監(jiān)測和高、低壓套管接地引下線電流監(jiān)測以及鐵心接地線電流監(jiān)測等。電容套管監(jiān)測是為了檢測套管的正常運行電容電流、電容量的變化和介損的變化：外絕緣泄漏電流監(jiān)測是為了監(jiān)測變壓器套管外絕緣的積污程度，并通過縱向、橫向的比較進行判斷；鐵心接地在線監(jiān)測裝置能及時監(jiān)視主變壓器鐵心接地的情況。

4.結(jié)論

我們在發(fā)展機械化的同時。充分發(fā)揮電氣自動化設(shè)備的利用率和效率，以少量的人力物力投入，實現(xiàn)高產(chǎn)高效；實現(xiàn)電氣設(shè)備的機械化、自動化和現(xiàn)代化，是擺在我們面前的重要任務(wù)之一。從目前我國工業(yè)整體技術(shù)水平看，仍處于比較滯后的狀態(tài)，技術(shù)改造和進步的要求更為急迫。