淺談內蒙古500kV主網運維發展歷程與前瞻

（內蒙古超高壓供電局 內蒙古·呼和浩特 010018）

0 前言

1993年12月4日，內蒙古高壓供電局成立。1995年3月，第一條500千伏線路投入商業化運營，豐州電廠升壓站與豐萬線“半站一線”成為內蒙古超高壓事業的開端。1999年，達拉特輸電工區成立。2001年12月，內蒙古第一座擁有自主產權、自行設計建設的永圣域500千伏樞紐變電站投入運營，標志著內蒙古主網開始進入超高壓時代，也是內蒙古超高壓事業的新里程。

隨著內蒙古主網的飛速發展，內蒙古超高壓供電局從最初維護的“半站一線”到2011年筆者上班時的11座500kV變電站到2019年底錫超、烏超、內超的29座500kV變電站，電力設備數量突飛猛進，檢修維護工作越來越繁重。

1 檢修策略與周期的變化

內蒙500kV主網經歷了500kV設備每年必檢到2年一檢，再到2013版《輸變電設備狀態檢修試驗規程》的3年+1年模式，目前到2018版《輸變電設備狀態檢修試驗規程》的基準周期3年，開展帶電檢測的設備可延長至不大于基準周期的2倍，即6年周期。檢修周期的不斷變化，主要原因有兩個:一是設備數量越來越多，人員不足，很容易出現設備的預試超周期。二是傳統停電檢修模式試驗電壓也較低，現場干擾較大，發現缺陷率低，不及時。為及時發現設備故障，在故障初期對設備及時維護可避免設備的惡性發展，保證電網的安全穩定運行，在線監測技術應運而生。目前較為成熟的在線裝置主要有油色譜在線監測裝置，阻性電流在線監測裝置，斷路器分合閘速度在線監測，局部放電在線監測技術等。在線監測系統的安裝，又涉及經濟成本，安裝維護，穩定性，設備數量多等眾多因素的影響，不太可能實現在線監測全面覆蓋。由于繁重的檢修任務和傳統檢修模式針對性較差的弊端，狀態檢修因此提上日程。設備狀態檢修評價所需信息眾多，涉及到運行日常巡檢，高壓專業例行試驗、診斷性試驗，帶電檢測，以及在線監測、家族缺陷、不良工況等信息。狀態檢修在一定程度上使停電檢修更具有針對性，延長了預試周期，減輕了工作量。即便如此，仍然無法解決設備多、人員少的突出尖銳矛盾。

隨著2018版內蒙古《輸變電設備狀態檢修試驗規程》的頒布，開展帶電檢測的設備可按基準周期的2倍時間開展停電檢修，延長檢修周期可大量減輕檢修人員的工作量，但同時增加了設備安全運行風險。在設備運行期間加強帶電檢測，及時掌握設備狀態發展趨勢顯得非常重要。這就對修試人員提出了更高的要求，不僅要做好傳統的高壓預試，更要學習新技術，應用新技術，轉變角色從治病到治未病。

2 帶電檢測技術的應用與成效

近幾年隨著電子技術，傳感器技術的突破，局部放電帶電檢測技術得到了飛速發展，國家電網與新加坡能源局進行行業對標，在國內開展了大量的實際應用，發現了很多缺陷，并進行了解體驗證，充分證明了局部放電帶電檢測技術的先進性，可靠性。局部放電帶電檢測技術可在設備故障初期及時發現設備隱患。目前已廣泛應用的帶電檢測技術主要有:超聲波、特高頻、高頻局部放電帶電檢測，紫外放電帶電檢測，SF6紅外檢漏，紫外檢漏，SF6分解物，微水，純度分析，暫態地電壓，紅外測溫，油色譜分析，避雷器阻性電流測試，鐵芯夾件接地電流測試等。

近幾年來，內蒙古超高壓供電局積極開展帶電檢測外委工作，開展的帶電檢測主要有變電站一、二次設備的精確紅外測溫，容性設備高頻局部放電檢測，罐式斷路器超聲波局部放電帶電檢測，電力電纜超聲波，特高頻局部放電，變壓器（電抗器）超聲波局部放電，絕緣子零值檢測。2018年僅內蒙古超高壓供電局就發現一般缺陷55條，嚴重缺陷27條，危機缺陷1條。此外，2017年紅外測溫發現豐泉站500kV永豐1線高壓并聯電抗器C相高壓套管缺油缺陷，經現場解體檢查，驗證確定為套管存在內漏，假如任其發展，套管炸裂終會發生。2017年十一保電期間高壓班進行保電精確測溫時發現汗海變電站220kV汗團1線耦合電容器發熱，經確定為電壓致熱性缺陷，檢修人員及時處理，避免了重大政治影響，圓滿完成十一及十九大重大保電任務。帶電檢測技術可有效發現設備內部局部放電缺陷，為設備停電檢修提供了最有力的技術支持，或縮短帶電檢測周期加強監測，或安裝重癥監護系統實時監測，或立即停電檢修，而且可根據系統氣隔圖，內部結構圖對缺陷氣室及缺陷部位進行精確定位，縮小停電檢修范圍，使解體檢修更具有針對性。最近兩年內，內蒙古各地市公司相繼配齊了各種高精尖帶電檢測設備，積極開展紅外測溫、局部放電、紫外放電、支柱絕緣子探傷等工作，帶電檢測技術在發現設備缺陷方面已經嶄露頭角，對GIS設備開展帶電檢測顯得更加重要。

3 GIS變電站的不斷建設

內蒙古電網在變電站轉型方面做出了很大改進，內蒙古烏海、包頭地區多座敞開式變電站處于重污穢地區，防污閃事故壓力較大，近年來內蒙古電力公司加強了防污閃治理力度，同時加快了GIS、HGIS的建設進程。隨著內蒙古超高壓供電局賽罕、紅慶河變電站的投產，內蒙古電網開啟了500kVHGIS變電站的快速發展時代。

GIS采用六氟化硫(SF6)氣體作為絕緣和滅弧介質，將高壓電器元件全部密封在接地金屬管道中，與傳統敞開式變電站相比，GIS變電站具有占地面積少，電氣設備不受環境干擾、運行可靠性高、檢修周期長、運維工作量少，安裝便捷、電磁干擾若等優點。

GIS設備不同于敞開式變電站一次設備，檢修項目及試驗項目與常規站差異較大。首先，檢修班組一次設備檢修維護工作量變小，但由于設備的不可視化，各類設備的電氣及機械閉鎖，使檢修判斷難度提高，設備誤操作的風險大大增高。工作人員需要進行設備內部結構、工作原理、機械及電氣閉鎖邏輯的相關培訓。其次，高壓試驗項目變多，如超聲波局部放電、特高頻局部放電檢測，增加了大量的隔室SF6微水、分解物、純度檢測，紅外測溫工作及存在漏氣風險開展的SF6氣體紅外檢漏工作，增加了大量帶電檢測工作為狀態檢修提供技術支撐。

汲取國網多年的運維經驗，GIS設備主要存在三類問題：（1）SF6 漏氣；（2）設備內部局部放電；（3）長母線形變。經調查研究，GIS設備發生事故的最主要原因就是現場安裝質量不良導致。關于漏氣和設備內部局部放電，主要原因有三個：（1）安裝現場存在一定偏差，如導電部分接觸不良、插入深度不夠、壓緊力不足等問題，緊固螺絲未執行對角預緊固標準化作業流程導致密封墊在安裝過程中壓緊力不同、脫槽等缺陷，設備存在漏氣隱患和局部放電隱患。（2）導電部分、絕緣盆子等安裝過程中被劃傷、存在毛刺或者安裝環境粉塵較多等問題，導致耐壓及局放試驗不合格。賽罕變電站發生了500kV斷路器耐壓不用通過，經檢查為絕緣盆子閃絡。（3）在嚴寒地區嚴禁冬季施工，地基不牢導致的設備區塌陷問題頻發，且治理難度、工作量相當大。內蒙古超高壓供電局500kV春坤山變電站出現的地基塌陷問題，使得設備傾斜、刀閘操作不到位問題治理了好幾年都未徹底解決。因此，從基礎抓起，杜絕冬季地基建設很有必要。對于室外運行的GIS變電站，運行人員應該重點關注夏季高溫、冬季極寒天氣下的GIS母線伸縮節伸縮量，并加以標記或者安裝卡尺，關注GIS長母線形變量，避免設備受到壓力擠壓及拉伸破壞，造成設備損壞、漏氣造成不必要的停電檢修或者事故。

GIS設備由于絕緣距離小，安裝現場無塵化要求較高。建議GIS安裝現場使用移動廠房，整個施工現場安裝防塵網擋塵、地上鋪防塵墊、現場噴淋降塵、廠房定時拖地、風淋間絕塵，采取可能的措施降低空中粉塵濃度，盡最大努力實現安裝現場無塵化。

4 管理模式精益化

內蒙古超高壓供電局全面貫徹“安全第一、預防為主、綜合治理”的方針，加強電網設備運維安全管控，做好六年滾動計劃，深化開展“年方式、月計劃、周安排、日管控”模式，保證設備、電網安全穩定運行。

積極實施設備“雙主人制”，積極開展專業化巡檢。以檢修單位為主、運行單位配合，充分利用檢修專業技術和檢測裝備優勢，對變電設備開展有針對性地巡視和檢測。專業化巡檢納入狀態檢修管理體系，與狀態檢修的設備信息收集、狀態評價和風險分析、檢修策略制定及實施等環節相融合。

積極制定與實施檢修（施工）方案管理標準、應急搶修管理標準、設備缺陷管理標準、專業化巡檢管理規定等多項管理制度。全面開展驗收的全面提前介入：從初設、可研階段，基層班組技術力量開始介入，提出建設性意見，基層工作人員參與設備監造，在設備安裝階段參與驗收、學習，發現問題就地解決，設備試驗全程參與監督、驗收，基層驗收人員到現場參與對隱蔽工程的監督與管理。

5 內蒙古電網值守模式發展與前瞻

隨著通訊、計算機、自動化等技術在電網中得到廣泛深入的應用，并與傳統電力技術有機融合，極大地提升了電網的智能化水平。電網調度是電力系統最常見的操作，傳統的設備操作模式耗時長、存在誤操作的風險較大。其中變電站操作一鍵順控技術采用監控后臺順序控制，由計算機按照程序自動執行操作票的遙控操作和狀態檢查，不會出現操作漏項、缺項，操作速度快、效率高，節省了操作時間，降低了操作人員的勞動強度，也提高了變電站操作的自動化水平，在一定程度上節約了人力資源，解決了運行人員不足的問題。

內蒙電網的500kV變電站正在實施少人值守模式，運行部門上班模式會進行較大的改變，公司本部成立了集控中心，在包頭、集寧會成立操作隊駐扎地。目前變電站正在實施D5000傳動，正在從多人值守向少人值守轉變，最終隨之而來的可能就是無人值守。目前國網發展多地已實現無人值守，并實現了一鍵順控，內蒙電網應抓緊步伐向一鍵順控方向發展。

6 總結

內蒙古超高壓供電局負責蒙西500千伏電網的前期規劃、建設運營、管理維護、資產經營、市場營銷、關口計量綜合業務，同時承擔著蒙西電網東送華北10條（包括托源四回、豐萬雙回、汗沽雙口、海萬雙回）500千伏通道的運維工作。內超、錫超、烏超三個超高壓供電局共完成29座500千伏變電站、近7000公里的500千伏輸電線路的建設任務，承擔著國家實施“西電東送戰略、自治區貫徹落實“七網同建、七業同興”目標，電力公司建設堅強電網、清潔電網、人文電網和“兩型三化”現代公司的光榮使命。近十年來，內蒙古500kV電網建設速度不斷加快，管理模式不斷精益化，為自治區及華北地區經濟的快速發展作出了杰出貢獻。