500KV變電站一次設(shè)備狀態(tài)檢修的研究

杜娟

【摘? 要】隨著我國電力生產(chǎn)技術(shù)與管理水平的不斷提升，以及電力體制改革步伐的加快，在變電站的運(yùn)行與管理中，變電站一次設(shè)備的狀態(tài)檢修是一次技術(shù)性改革，通過狀態(tài)檢修及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)，使檢修計(jì)劃和決策更為科學(xué)性和合理性。但變電站一次設(shè)備狀態(tài)檢修也要在實(shí)際的應(yīng)用中不斷的完善，這就 要求變電站一次設(shè)備人員在實(shí)踐中不斷發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，使變電站一次設(shè)備狀態(tài)檢修工作更合理的開展，為電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行服務(wù).本文通過如何解決好500kV變電站一次設(shè)備的檢修問題進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】500kV變電站;一次設(shè)備;檢修

一、電力狀態(tài)檢修的定義

狀態(tài)檢修的概念可以簡單地概括為：在一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的基礎(chǔ)之上，根據(jù)設(shè)備監(jiān)測和分析診斷的結(jié)果，科學(xué)安排檢修時(shí)間和項(xiàng)目的檢修方式。它的 含義包括：設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測;設(shè)備診斷;檢修決策。狀態(tài)監(jiān)測是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ);設(shè)備診斷是以狀態(tài)監(jiān)測為依據(jù)，綜合設(shè)備歷史信息，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等技術(shù) 來判斷設(shè)備健康狀況。

二、一次設(shè)備的狀態(tài)檢測技術(shù)

一次設(shè)備智能化是智能500kV變電站的重要特征之一，IEC61850標(biāo)準(zhǔn)、《智能500kV變電站技術(shù)導(dǎo)則》和《高壓設(shè)備智能化技術(shù)導(dǎo) 則》等標(biāo)準(zhǔn)的頒布實(shí)施對實(shí)現(xiàn)500kV變電站一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測具有重要指導(dǎo)意義。在線監(jiān)測、故障診斷、實(shí)施維修整個(gè)一系列過程構(gòu)成了電氣設(shè)備狀態(tài)檢修工作 的內(nèi)涵。因此，積極發(fā)展和應(yīng)用500kV變電站設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)的最終目的就是為了以狀態(tài)檢修取代目前的定期檢修。狀態(tài)檢修完全替代定期檢修的可能性探 討：定期檢修存在兩方面的不足：一是當(dāng)設(shè)備存在著潛在的不安全因素時(shí)，因未到檢修周期而不能及時(shí)排除隱患;二是當(dāng)設(shè)備狀態(tài)良好，但已到檢修周期，就必須停 電檢修。檢修時(shí)又缺少以往設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)記錄，要檢修的內(nèi)容不明確，存在很大的盲目性，造成人力、物力和時(shí)間的浪費(fèi)，檢修效果也不好。狀態(tài)檢修是根據(jù)設(shè)備 的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢修，因此狀態(tài)檢修的前提是必須要作好狀態(tài)監(jiān)測。

一直以來，傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和光纖等高新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使電力設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測和故 障診斷技術(shù)得到迅速發(fā)展。許多發(fā)達(dá)國家也陸續(xù)研制了油中溶解氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)，變壓器、發(fā)電機(jī)和 GIS 等的局部放電、泄露電流的在線監(jiān)測系統(tǒng)，這些技術(shù)得到了國際大電網(wǎng)會(huì)議的系統(tǒng)總結(jié)。近年來，隨著光電技術(shù)的發(fā)展，許多國家相繼研制出不同類型的在線監(jiān)測裝 置，就促進(jìn)了設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)的實(shí)施和有效發(fā)展。

三、500kV變電站主要運(yùn)行的一次設(shè)備介紹

500kV變電站主要運(yùn)行的一次主要有變壓器，高低壓開關(guān)設(shè)備，電流、電壓互感器，GIS 設(shè)備 等設(shè)備。依次說明如下：

（1）變壓器是500kV變電站的主要設(shè)備，可用來把某種數(shù)值的交變電壓變換為同頻率的另一數(shù)值的交變電壓，也可以改變交流電的數(shù)值及變換阻抗或改變相位。雖然種類繁多，但其工作原理是一致的。

（2）斷路器 能夠關(guān)合、承載和開斷正常回路條件下的電流，并能關(guān)合、在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)承載和開斷異常回路條件。

（3）隔離開關(guān) 隔離開關(guān)（刀閘）一般指的是高壓隔離開關(guān)。即額定電壓在 1kv 及其以上的隔離開關(guān)，是高壓開關(guān)電器中使用最多的一種電器，主要作用是在設(shè)備或線路檢修時(shí)隔離電壓，以保證安全。它無滅弧能力，不能斷開負(fù)荷電流和短路電 流，應(yīng)與斷路器配合使用。在停電時(shí)應(yīng)先拉斷路器后拉隔離開關(guān)送電時(shí)應(yīng)先合隔離開關(guān)后合斷路器。

（4）電壓互感器和電流互感器。它們的工作原理和變壓器相似，它們把高電壓（設(shè)備和母線的運(yùn)行電壓）、大電流（即設(shè)備和母線的負(fù)荷或短路電流）按規(guī)定比例變成測量儀表、繼電保護(hù)及控制設(shè)備的低電壓和小電流。

（5）GIS 就是將除變壓器以外的一次設(shè)備，優(yōu)化有機(jī)組合成一個(gè)整體，并封閉于金屬殼內(nèi)，充SF6 氣體作為滅弧和絕緣介質(zhì)組成的封閉組合電器。GIS 是運(yùn)行可靠性高、維護(hù)工作量少、檢修周期長的高壓電氣設(shè)備，其故障率較低，但 GIS 也有其固有的缺點(diǎn)，由于 SF6 氣體的泄漏、外部水分的滲入、導(dǎo)電雜質(zhì)的存在、絕緣子老化等因素影響，都可能導(dǎo)致 GIS 內(nèi)部閃絡(luò)故障。GIS 的全密封結(jié)構(gòu)使故障的定位及檢修比較困難，檢修工作繁雜，事故后停電檢修時(shí)間長，停電范圍大，常涉及非故障元件。

四、變電站一次設(shè)備狀態(tài)檢修的可行性和優(yōu)越性

1、變電站一次設(shè)備狀態(tài)檢修的可行性

（l）變電站對國產(chǎn)一次設(shè)備（如變壓器、GIS設(shè)備和高低壓開關(guān)設(shè)備等）已經(jīng)積累了豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，這些設(shè)備的維修技術(shù)日益完善，從而為狀態(tài)檢修工 作的開展奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。與此同時(shí)，在充分吸收和消化國外先進(jìn)設(shè)備制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，國產(chǎn)一次設(shè)備正不斷提高自身質(zhì)量，這為狀態(tài)檢修工作的開展奠定 了一定的物質(zhì)基礎(chǔ)。

（2）近年來，多種新型監(jiān)測方法和新型設(shè)備不斷投入到實(shí)踐中，如紅外成像技術(shù)和大型變壓器油色譜分析在線系統(tǒng)的成功應(yīng)用，使得變電站一 次設(shè)備的準(zhǔn)確診斷和安全運(yùn)行成為可能，也使得狀態(tài)檢修工作的順利開展成為可能。

（3）微電子、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件和數(shù)字信號處理技術(shù)、模糊集理論和專家系統(tǒng)等綜合智能化系統(tǒng)在變電站一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷中的應(yīng)用，促使基于先進(jìn)診斷技術(shù)和設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的變電站一次設(shè)備狀態(tài)檢修成為了 電力系統(tǒng)研究中的重要領(lǐng)域。

2、變電站一次設(shè)備狀態(tài)檢修的優(yōu)越性

（1）在開展變電站一次設(shè)備狀態(tài)檢修工作前，需要做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，這樣能夠減輕原來手工作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約大量的人力和物力，并且能夠利用采 集到的狀態(tài)信息來對一次設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行全方位的分析，從而最大限度地把握一次設(shè)備的狀態(tài)，提高一次設(shè)備運(yùn)行的可靠性和安全性。

（2）隨著電力改革的不斷深人，電力企業(yè)面臨著來自市場競爭的巨大壓力，而通過變電站一次設(shè)備狀態(tài)檢修能夠最大限度地減輕檢修人員現(xiàn)場定期試驗(yàn)和測量的工作量，提高一次設(shè)備的使用壽命，極大地降低檢修成本，節(jié)省大量的備品經(jīng)費(fèi)，這對于提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益是至關(guān)重要的。

（3）變電站一次設(shè)備狀態(tài)檢修工作的開展，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在的故障和安全隱患，通過采取針對性的處理措施來預(yù)防問題向嚴(yán)重化的方向發(fā)展。與此同時(shí)，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修能夠降低計(jì)劃性停電的次數(shù)和規(guī)模，增加銷售收人并提高用戶的滿意度。

五、結(jié)語

作為一種先進(jìn)的檢修管理方式，變電站一次設(shè)備狀態(tài)檢修能夠有效克服傳統(tǒng)定期檢修和事后維修給設(shè)備帶來的欠修或過修問題，在確保設(shè)備安全運(yùn)行的前提 下，降低檢修成本并延長設(shè)備的使用壽命。變電站一次設(shè)備狀態(tài)檢修工作是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其不僅要解決技術(shù)上的問題，更重要的是要克服人的觀念和管理體 制上的障礙，因此要通過開展各種類型的宣傳培訓(xùn)活動(dòng)來提高全體員工對狀態(tài)檢修的重視程度。

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