電力系統變電一次設備狀態檢修策略分析

國網河南省電力公司新鄉供電公司 牛元泰 尚明紀 張永暉 秦曉軍

1 電力系統變電一次設備狀態檢修概述及意義

檢修工作就是對變電設備的運行狀況進行相應的技術檢測，并通過有效手段測試設備能否正常運行。對變電設備的檢修主要關注其運行狀態，目的是為了判斷變電設備能否在運行中保持穩定，要有詳細可參考的數據，確保對設備的判斷具備一定的客觀性和精準性。狀態檢修是對變電設備使用壽命的檢驗和審核，并通過定期維護和檢修延長使用時限，并對發生故障的設備主動進行維修，或通過提前的維護工作避免故障頻發。在進行狀態檢修的過程中，必備工作也是最重要的工作就是采集和處理檢測數據。判斷其使用情況和運行狀態的依據，就是通過數據采集匯總得來的各項指標，再經過診斷學技術學科和測試技術學科的專業分析將這些數據加以處理得到的。狀態檢修的工作可以分為三個方向，分別是監測變電設備的運行狀態、檢查是否存在安全隱患、根據數據判斷是否需要進行檢修并制定實際策略。

如今的電力設備應用范圍非常廣泛，生活中基本離不開這些電器。電力能源的正常使用，幾乎是現代化生活得以維持的基礎，像是冰箱、空調、電視和洗衣機，都需要潔凈的電力能源提供動力支撐，離開電力我們的生活幾乎無法正常運轉。但隨著人們對電力資源的依賴性提高，使用這些電力設備時也有一定的安全隱患，如果在使用過程中發生故障或意外事故，不僅對人身安全造成危險，還會損害電網，嚴重時會帶來大面積的停電斷電，影響社會工作的進行。

在使用電力設備的過程中經常會有各種異常出現，我們要做的就是規避這些安全隱患和風險并增加設備的使用年限。因此要對一次設備經常進行檢修維護工作，確保電力設備的使用有所保障，對變電一次設備的檢修工作主要是通過收集和分析其運行數據，了解變電一次設備的基本狀態并分析可能存在的故障隱患，再根據實際情況制定是否需要進行檢修維護的計劃。通常情況下在檢修變電一次設備時，在以往都會采用靜態檢測法，即定期進行檢修，確保在檢修時能讓設備恢復到最佳運行狀態。但這種方法有很大的隱患，首先定期維護檢修需耗費大量的人力物力且還會造成資源浪費，全面性的檢修并不是每次都能有效發現問題。其次各種不同的一次設備所使用的材料和運行標準基本都是不同的，因此只做一次靜態維修，無法滿足不同設備的全部需求。所以現在都采取更加先進的檢修方法確保變電一次設備能正常運行。

維修人員現在普遍使用的檢修方法都是狀態檢修法，和靜態檢修不同的是這種方法對一次設備中的重點設備進行評估，選出關鍵部分進行頻繁檢修，而隱患較小和運行狀態較為穩定的設備則暫時不進行檢修工作。改用這種檢修方式之后，就要加大對關鍵部分的維護和檢修力度，確保發現的問題能夠及時進行處理，最好能在故障發生之前就消除隱患，確保電網系統能夠健康穩定的運行[1]。

2 電力系統變電一次設備狀態檢修的內容

狀態預測。想要對變電一次設備的狀態做出判斷，第一步就是建立起預測模型。預測模型一般分為兩種，分別基于不同的理論，第一種是根據BP神經網絡理論得到的，而第二種則是基于灰色系統理論。建立狀態預測模型的主要目的是能設定一個警報值，根據設備的狀態特征作出風險預警。基于灰色理論的狀態預測模型在短期時間內表現較好，如在研究軸承的機械磨損問題時，根據磨損程度形成的曲線基本可確定出相鄰階段的磨損情況，從而根據預測模型給出的時間，確定好何時對設備進行檢修，這樣一來就可以只在合理時間進行檢修工作，有效控制成本。

狀態檢測。在對變電一次設備進行狀態檢測時主要通過三種方式進行：一是離線檢測。使用紅外測溫儀、振動檢測儀等專業設備，對變電一次設備進行檢測工作，判斷內部元件還能否繼續使用；在線檢測則是收集變電一次設備運行過程中的各項數據信息，判斷設備是否處于穩定的運行狀態中。在線檢測主要依靠數字化的信息收集和調節系統完成，通過分布式的控制實行監測和在線分析；解體檢測一般是根據設備的各項標準，在設備停運或休息時段結合各種檢修工藝將設備拆開進行認真檢查，判斷各項元件是否處于正常狀態、運行標準是否符合出廠信息。根據設備的不同特點和使用情況要采取不同的檢測方式，保證狀態監測能夠起到應有的效果[2]。

故障檢測。是排查安全隱患，減少設備更換成本所進行的成本消耗。故障檢測要判斷潛在的隱患類型，分析設備可能會出現的問題，在進行故障檢測時可采取多種手段，如射線診斷和噪聲診斷等方式，在常見的工作過程中主要使用振動診斷來判斷設備的故障隱患。通過振動診斷儀器檢測變電一次設備的相關位移幅值和其他有效信息，并分析和標準規范的差距，以此來得出變電設備運行中是否可能會出現故障，這樣一來就能有效識別變電一次設備狀態是否能維持穩定?，F在比較新興的技術還有專家系統診斷方法，通過專家系統來智能識別安全故障隱患，這樣的做法起到的效果更加可靠而且高效。

3 變電一次設備狀態檢修策略

3.1 狀態檢測

現行最為常見的狀態檢測方式就是在線檢測，其所憑借的就是各種信息收集系統，通過數字化的檢測手段在線收集數據并加以分析，這項工作主要由各類傳感器完成。傳感器可監測到變電一次設備運行狀態中實時變化的數據，并將其收集起來上傳到信息管理系統，結合數字化調節器加以控制，而如需進行維護檢修就可以分布式控制系統來實現。而離線檢測也要結合使用輔助在線檢測完成工作，通過使用各種檢測設備進行定期或不定期的狀態檢測，判斷內部元件的使用和磨損情況。而解體檢測并不常見，除非出現設備更換或停工的情況才會使用這種檢測方式。進行狀態檢測時要注意各種方式的結合，互相之間能夠查缺補漏，判斷內部的損壞或老化情況，及時更換元件或進行其他維護工作。

3.2 狀態預測

在進行檢測維護前首先要對設備狀態進行預測。而如果要進行狀態預測工作就要建立好相應的預測模型。預測模型一般都是針對設備的狀態特征選取合適的向量值，根據BP神經網絡理論或灰色系統理論設定好警報閾值，針對設備可能出現的隱患進行實時監測。并根據設備運行狀態的變化曲線做出合理預期，其中灰色理論預測模型又能分成動態預測模型和狀態預測的殘差分辨模型。在了解理論的基礎上根據元件的損耗情況制定出相應的發展曲線，合理安排檢修工作的周期，避免頻繁重復檢修。一般而言根據相關理論制作出的預測模型，在選取合適的數值作為向量標準后所制定出的曲線都能滿足工作所需，因此也被廣泛應用[3]。

3.3 故障診斷

故障診斷工作相當重要，能確定接下來要做的檢修工作內容。故障診斷要對類型和危害程度加以分析并排除相關隱患，避免接下來的工作找不到方向。電力一次設備可以出現的故障多種多樣，因此在面臨不同問題時要采取不同的故障診斷方式，實際操作中可通過振動診斷的方式進行，分析振動設備所傳達而來的設備運行信息，并結合速度、相位和振幅所反映出來的數據情況判斷設備能否繼續健康運行，振動診斷可應用在不同的變電一次設備上，并準確識別60%以上的變電一次設備障，使用起來也較為方便快捷，因此被廣泛應用在故障診斷工作中。

不過現在專家系統診斷也在被大范圍推行，結合專業化信息化的專家系統，能夠過智能設備直接診斷出數據信息所反映出的設備運行情況，并對存在的問題和風險加以分析判斷，高效解決設備故障。如今專家診斷系統也細分成不同的故障診斷方法，可通過對數據信息進行診斷來判斷故障類型，也可基于整個神經網絡進行故障診斷工作，在這樣進行時可分為模糊神經網絡診斷和分型神經網絡診斷等，更具針對性。

故障診斷應多次多項進行，以變壓器為例，在制定其狀態檢修的策略時包含多項內容。如局部放電測量、連接件健康檢測及狀況分析等，在進行不同內容的故障診斷時所采取的方法自然也是不同的，如測量局部發電量時就要采取特定的分析方法，通過檢測變壓器內部的局部放電量和相關特性對比標準情況下的數據，分析設備是否已經老化；而分析油氣狀態時則要結合氣體百分比的數據采集變壓器內部氣體，分析其組成成分，通過各種氣體的占比診斷變壓器實際發生的故障。

4 如何進一步完善電力系統變電一次設備的狀態檢修工作

4.1 創新狀態檢修工作的管理工作模式

我國電網系統發展至今已有了相對完善的管理模式，而變電一次設備的狀態檢修工作也要加入其中，逐漸成為體系的一部分。由于新設備的更換，像原本的靜態檢測法已不再適用于如今的管理工作，且電力設備的普及也沒辦法保證大范圍的定時檢修。因此我國應加以改革創新，制定適合這個時期的狀態檢修管理模式。相關部門應盡快更新符合新時期的管理方法，成立專門的變電一次設備檢修部門，來防護維修變電一次設備，并將其加入到定期維護的流程中，配合其他工作共同進行。

4.2 不斷完善變電一次設備狀態檢修工作的工作方式

一般如不出現問題的話，通過傳統的檢測方法無法判斷變電一次設備是否有故障隱患。因此要結合上文所提出的不同檢測手段更新現有的標準檢測流程和方法。如今都在提倡智能化工作，變電一次設備的狀態檢修也不例外，通過計算機技術和信息化平臺，能對可能出現的故障做到預測和實時監測。如設備存在隱患就夠提前排查，避免故障一直存在影響設備正常運行，這樣一來能減少后期更換設備的頻率，同時提高設備的使用年限。提前介入的方式要比出了問題再維修更適合一次設備的管理，且在正常工作進行的過程中也要插入不定期檢測，以防止工作出現疏忽，讓變電一次設備長期故障運行。在進行維修工作時也要在維修完成后檢查各個設備元件的使用情況，確保會影響正常工作進行，我國現在還有《標準化作業指導書》對各個環節進行規定，并指出了一些常見問題和相應的解決方案。接下來對這本書中的標準化工作也要進行更新，注重檢修的質量，確保設備使用年限的延長和整個電力系統穩定工作的保障。

4.3 實現變電一次設備狀態檢修工作的一體化

所謂的工作一體化就是將日常檢查和維修結合起來，讓整個工作流程一次進行，同時涉及到方方面面。這要求工作人員同時掌握多種技能，既擅長維修工作也要具備判斷設備運行情況的能力。為提高電力系統工作的穩定性，工作人員應掌握更高的職業素養，及時發現設備存在的問題并加以解決，且在一次維修的過程中同時進行檢查工作，也能減少后續工作的頻繁進行，提高人力資源和時間資源的利用效率，并保證維修工作更加可靠。

綜上，經濟發展必須與能源應用配合開展，隨著我國社會朝著更高水平進步，對電力系統的運營狀況應當更加重視，確保其穩定性和可靠性。變電一次設備是整個電力網絡中必不可缺的一部分，其穩定性直接關系到電力資源能否持續應用到各行各業，為保證相關設備的使用安全和壽命，要經常對變電一次設備進行狀態檢測來開展相應的檢修工作。為此我國要不斷完善相關管理方法，并應用合適的檢測方式到不同的設備上，進行一體化工作的推行開展，確保電力系統能為國民生活提供應有的效用。