電力系統(tǒng)變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修策略研究

國網(wǎng)浙江省電力公司 肖艷煒

國網(wǎng)嘉興供電公司 趙玉成

電力系統(tǒng)變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修策略研究

國網(wǎng)浙江省電力公司 肖艷煒

國網(wǎng)嘉興供電公司 趙玉成

在電力系統(tǒng)中，變電一次設(shè)備的運行質(zhì)量關(guān)系著系統(tǒng)整體的穩(wěn)定可靠運行，因此，做好變電一次設(shè)備的維護和檢修工作意義重大。狀態(tài)檢修作為一種有效的檢修技術(shù)和檢修手段，可以使得工作人員實時掌握變電一次設(shè)備的運行狀態(tài)，減少故障和問題出現(xiàn)的幾率。本文主要針對電力系統(tǒng)變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修的策略進行分析和研究。

電力系統(tǒng)；變電一次設(shè)備；狀態(tài)檢修

前言

在社會發(fā)展中，電力作為一種應(yīng)用最為廣泛的能源，受到了社會各界的關(guān)注，如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題，必然會給社會生產(chǎn)以及人們的日常生活產(chǎn)生巨大影響。從保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的角度分析，做好變電一次設(shè)備檢修工作非常不重要。針對傳統(tǒng)定期檢修存在的弊端，開展?fàn)顟B(tài)檢修工作，能夠提升檢修的效率，降低檢修成本，實現(xiàn)對于故障的有效預(yù)防，因此受到了電力工作人員的青睞。

1 變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修概述

狀態(tài)檢修與傳統(tǒng)的定期檢修不同，主要是利用傳感器技術(shù)、診斷技術(shù)以及現(xiàn)代通信技術(shù)等，對設(shè)備在運行過程中的狀態(tài)信息進行采集，通過與正常信息的對比，判斷設(shè)備是否存在異常，對設(shè)備故障會進行預(yù)制，根據(jù)設(shè)備的健康狀態(tài)，進行檢修計劃的安排。通過狀態(tài)檢修，可以有效減少設(shè)備事故，提升設(shè)備運行的穩(wěn)定性和可靠性。

在變電一次設(shè)備的檢修工作中，狀態(tài)檢修需要采集的信息不僅包括了設(shè)備運行過程中的狀態(tài)信息，還應(yīng)該包括歷史維修記錄，通過對信息的分析和整理，生成相應(yīng)的檢修計劃[1]。具體來講，變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修的步驟包括：第一步，明確模型參數(shù)。就目前而言，在變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修中，采用的都是非齊次泊松模型，可以實現(xiàn)對于各類可靠性約束的綜合，分析效率較高，不過需要技術(shù)人員結(jié)合采集到的設(shè)備狀態(tài)信息和歷史維修記錄，經(jīng)運算后，對模型參數(shù)進行明確；第二步，利用傳感器設(shè)備，針對變電一次設(shè)備運行過程中的狀態(tài)信息進行實時在線采集，包括了設(shè)備特征值、運行參數(shù)、歷史檢修記錄以及預(yù)防性試驗的相關(guān)數(shù)據(jù)等；第三步，將采集到的各類數(shù)據(jù)信息進行整理，做好分析預(yù)測工作，通過與正常數(shù)據(jù)的對比，判斷設(shè)備是否存在故障，如果不存在故障，則轉(zhuǎn)入到第二步操作，如果存在故障，則需要繼續(xù)進行下一步操作；第四步，將通過分析和預(yù)測得到了設(shè)備故障信息、歷史信息以及故障可能帶來的嚴重后果輸入到變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修模型中，進行相應(yīng)的仿真計算，根據(jù)計算結(jié)果決定是否需要對設(shè)備進行檢修。如果設(shè)備的最優(yōu)檢修停止時間為零，則表明不需要進行檢修，轉(zhuǎn)入第一步操作，如果設(shè)備的最優(yōu)檢修停止時間大于零，則轉(zhuǎn)入第三步操作；第五步，針對需要檢修的一次設(shè)備進行狀態(tài)檢修，結(jié)合上一步得到的最優(yōu)檢修停止時間，對一次設(shè)備的具體檢修時間進行明確[2]。

2 變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修策略

2.1 狀態(tài)檢測

在當(dāng)前的技術(shù)條件下，變電一次設(shè)備狀態(tài)檢測可以分為三種不同的方式，一是在線檢測，這也是最為常用的一種檢測方式，主要是利用相應(yīng)的信息收集系統(tǒng)（以各類傳感器為主），對變電一次設(shè)備在運行過程中的狀態(tài)信息進行在線采集，然后經(jīng)信息管理系統(tǒng)的整理分析，結(jié)合數(shù)字化調(diào)節(jié)器和分布式控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對于信息的在線檢測，判斷設(shè)備是否存在異常；二是離線檢測，一般是利用振動檢測儀、紅外測溫儀、油質(zhì)分析儀以及超聲波檢漏儀等設(shè)備，對變電一次設(shè)備進行定期或者不定期的檢測，查看設(shè)備內(nèi)部的元件是否處于正常工作狀態(tài)；三是定期解體檢測，這種狀態(tài)檢測方式并不常用，一般是針對停運期間或者維修期間的變電一次設(shè)備進行檢測，結(jié)合設(shè)備本身的而出廠信息、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及相應(yīng)的檢修工藝，對設(shè)備內(nèi)部元件進行檢測，判斷其是否存在損壞或者裂化的可能。對于技術(shù)人員而言，在開展變電一次設(shè)備的狀態(tài)檢修工作時，需要根據(jù)設(shè)備的類型和特點，選擇恰當(dāng)?shù)臓顟B(tài)檢測方式，保證狀態(tài)檢測的高效性和可靠性[3]。

2.2 狀態(tài)預(yù)測

在變電一次設(shè)備狀態(tài)檢測中，狀態(tài)預(yù)測需要結(jié)合相應(yīng)的預(yù)測模型展開，通常來講，預(yù)測模型有兩種，一是基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)檢測，二是基于灰色系統(tǒng)理論的狀態(tài)預(yù)測。事實上，變電一次設(shè)備狀態(tài)預(yù)測主要是針對設(shè)備的狀態(tài)特征向量進行預(yù)測，依照預(yù)先設(shè)定的警報閾值，在線預(yù)測變電一次設(shè)備的運行狀態(tài)。在實際應(yīng)用中，基于灰色理論的狀態(tài)預(yù)測效果更加理想，尤其是在短期預(yù)測中，有著非常顯著的效果。可以將灰色理論預(yù)測模型分為基于灰色理論的動態(tài)預(yù)測模型，以及基于信息狀態(tài)預(yù)測的殘差分辨模型。例如，對于軸承，其本身在使用過程中會出現(xiàn)機械磨損，而一般情況下，磨損情況呈浴盆曲線發(fā)展，結(jié)合灰色系統(tǒng)模型，能夠在前一階段磨損數(shù)值的基礎(chǔ)上，預(yù)測出下一個階段的磨損情況，從而合理安排檢修時間，在保證檢修效果的同時，也避免了頻繁檢修導(dǎo)致的成本增加問題。

2.3 故障診斷

故障診斷是狀態(tài)檢修中一個非常重要的內(nèi)容，可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備中存在的故障隱患，對故障的類型、危害等進行判斷，為后續(xù)的故障處理奠定良好的基礎(chǔ)。對于變電一次設(shè)備而言，故障診斷方式是多種多樣的，包括噪聲診斷、振動診斷、射線診斷、污染診斷以及專家系統(tǒng)診斷等，而在實際操作中，最為常用的方法一是振動診斷，主要是結(jié)合相應(yīng)的儀器，對變電一次設(shè)備在運行過程中的振動信息（包括位移、速度、相位、頻譜、幅值等）進行分析和識別，從而判斷設(shè)備運行的健康狀況，對其中存在的故障和隱患進行診斷[4]。相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，振動診斷可以準(zhǔn)確識別60%左右的變電一次設(shè)備故障；二是專家系統(tǒng)診斷，主要是結(jié)合專家系統(tǒng)，對變電一次設(shè)備運行中存在的故障和問題進行識別和判斷，具有智能化、高效性、可靠性等優(yōu)點。專家系統(tǒng)診斷可以細分為基于信息的診斷以及基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷，在實際應(yīng)用中，后者可以再次分為模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷、集成化網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)系統(tǒng)診斷、分形神經(jīng)系網(wǎng)絡(luò)診斷等。

以變壓器為例，對其狀態(tài)檢修策略進行簡要分析。變壓器狀態(tài)檢修的內(nèi)容包括局部放電測量、油氣狀況分析、機械部分及電氣連接部分的健康檢測等，對于不同的檢修內(nèi)容，需要采用不同的檢測方法，例如，對于局部放電的測量，可以采用局部放電分析法，對變壓器內(nèi)部設(shè)備的局部放電特性進行分析，結(jié)合分析結(jié)果判斷設(shè)備的老化程度；對于油氣狀態(tài)分析，可以采用氣體狀態(tài)分析法，對變壓器在故障發(fā)生前后的內(nèi)部氣體組分進行分析，結(jié)合氣體百分比數(shù)據(jù)，對絕緣特性進行診斷[5]。

3 結(jié)語

總而言之，在電力系統(tǒng)中，變電一次設(shè)備占據(jù)著非常重要的位置，做好設(shè)備的狀態(tài)檢修工作，關(guān)系整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行，必須得到電力技術(shù)人員的重視，采取切實有效的檢修方法，及時發(fā)現(xiàn)并且排除變電一次設(shè)備在運行過程中存在的安全隱患和異常工況，保證變電一次設(shè)備始終處于健康的運行狀態(tài)。不過也應(yīng)該認識到，狀態(tài)檢修技術(shù)在實際應(yīng)用中也存在著一定的缺陷和問題，需要檢修人員結(jié)合自身的經(jīng)驗進行改進和創(chuàng)新，以更好的適應(yīng)電力系統(tǒng)的發(fā)展需求。

[1]徐文元.電力系統(tǒng)變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)研究[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2014,33(36):3-4.

[2]明永占,宋俊國,陳冬.電力系統(tǒng)變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)探討[J].黑龍江科技信息,2016(6):27.

[3]陳小波.電力系統(tǒng)變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修分析[J].電子技術(shù)與軟件工程,2016(10):249.

[4]林小匯,王虹.電力系統(tǒng)變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修的探究[J].低碳世界,2013(12):92-93.

[5]劉軍.淺談電力系統(tǒng)變電一次設(shè)備的狀態(tài)檢修[J].黑龍江科技信息,2013(21):106.