電力一次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)與狀態(tài)檢修技術(shù)應(yīng)用

摘要：電力一次設(shè)備在電力系統(tǒng)中的重要性不言而喻，在社會(huì)對(duì)供電穩(wěn)定性、供電安全性需求日益提高的基礎(chǔ)上，檢修維護(hù)技術(shù)也在不斷升級(jí)，針對(duì)電力一次設(shè)備監(jiān)測(cè)、檢修工作展開(kāi)探討，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。基于此，結(jié)合實(shí)際案例深入分析在線監(jiān)測(cè)體系的基本內(nèi)容和應(yīng)用情況，并且針對(duì)一次設(shè)備的檢修細(xì)節(jié)、檢修內(nèi)容開(kāi)展具體分析，最大限度確保電力設(shè)備正常運(yùn)行，滿足人們的用電需求。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；一次設(shè)備；在線監(jiān)測(cè)；檢修

DOI：10.12433/zgkjtz.20232742

電力設(shè)備在電力供應(yīng)過(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，開(kāi)展實(shí)時(shí)性、動(dòng)態(tài)化、持續(xù)化的監(jiān)測(cè)模式，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，并且在第一時(shí)間處理，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了根本的保障。一次設(shè)備作為電力系統(tǒng)中的主要設(shè)備，開(kāi)展在線監(jiān)測(cè)和狀態(tài)檢修工作，具有十分重要的作用，不僅能夠保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，還在提高運(yùn)行質(zhì)量的同時(shí)降低運(yùn)行成本。

一、電力一次設(shè)備監(jiān)測(cè)、檢修工作的開(kāi)展現(xiàn)狀分析

傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)中存在缺陷，不僅無(wú)法保證檢修質(zhì)量，電力系統(tǒng)的運(yùn)行效果、運(yùn)行質(zhì)量都會(huì)受到影響。要從根本上解決檢修工作不到位問(wèn)題，需要對(duì)具體的監(jiān)測(cè)、檢修工作開(kāi)展綜合性分析。從目前來(lái)看，很多電力企業(yè)建立了檢修體系，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中利用大數(shù)據(jù)了解設(shè)備情況，滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)電量的實(shí)際需求，使電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。不僅如此，在信息化、智慧化發(fā)展的背景下，可以實(shí)現(xiàn)不定期抽檢、遠(yuǎn)距離檢測(cè)等工作，最大限度減輕檢修人員壓力，科學(xué)判斷故障。

在電力行業(yè)市場(chǎng)化發(fā)展的背景下，必須提高電力系統(tǒng)的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、科技性，在線監(jiān)測(cè)及狀態(tài)檢修技術(shù)是現(xiàn)階段的工作重點(diǎn)，也是電力行業(yè)改革發(fā)展的必經(jīng)之路。但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，需要結(jié)合實(shí)際應(yīng)用對(duì)象具體分析，讓這一技術(shù)手段更好地適應(yīng)行業(yè)發(fā)展需求，提高經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益，配合不停電作業(yè)降低資源損失，實(shí)現(xiàn)有效的電力系統(tǒng)處理。

二、電力一次設(shè)備監(jiān)測(cè)、檢修工作的開(kāi)展特點(diǎn)分析

計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)在各行各業(yè)都得到廣泛的應(yīng)用，并且在電網(wǎng)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。電力一次設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)是利用傳感器對(duì)設(shè)備實(shí)時(shí)的監(jiān)控，并對(duì)這些實(shí)時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)采集，從而判斷設(shè)備的狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上，電力企業(yè)通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理，對(duì)設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)科學(xué)收集和管理，在后續(xù)的維修養(yǎng)護(hù)中也可以對(duì)電力設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)分析和研究。一般情況下，電網(wǎng)中的設(shè)備都要定期維護(hù)，并提前制定維護(hù)計(jì)劃，但是，這種方式容易導(dǎo)致設(shè)備維護(hù)不及時(shí)，甚至是過(guò)度維護(hù)。

在線監(jiān)測(cè)是按照設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，連續(xù)對(duì)設(shè)備監(jiān)測(cè)，并保證設(shè)備正常運(yùn)行，一般為自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。通過(guò)檢測(cè)設(shè)備，能快速找到設(shè)備運(yùn)行中的問(wèn)題并加以糾正，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。對(duì)有不安全風(fēng)險(xiǎn)和問(wèn)題的設(shè)備，要及時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)，并采取對(duì)應(yīng)措施解決。在線監(jiān)測(cè)及狀態(tài)檢修技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，安全性能較好，節(jié)約資金，應(yīng)用范圍較廣。伴隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，電網(wǎng)的問(wèn)題呈現(xiàn)出不同的形態(tài)，電網(wǎng)檢測(cè)也從傳統(tǒng)的檢測(cè)模式轉(zhuǎn)變到實(shí)時(shí)的在線監(jiān)測(cè)，對(duì)電網(wǎng)智能化升級(jí)管理，使所有的電網(wǎng)都接入在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，保證電網(wǎng)正常運(yùn)行，從而順利地實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的在線監(jiān)測(cè)，為電網(wǎng)的智能化發(fā)展提供了先進(jìn)的管理方式，以滿足社會(huì)的智能化發(fā)展需求。

三、電力一次設(shè)備監(jiān)測(cè)、檢修工作的應(yīng)用實(shí)際分析

狀態(tài)檢修是一種以故障診斷為基礎(chǔ)的新型檢修方式，已廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的檢修，并為電力企業(yè)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。狀況維護(hù)管理是以全局為中心，并不局限于實(shí)時(shí)監(jiān)控，而是要對(duì)各種監(jiān)控方法持續(xù)完善，以大大減少維護(hù)成本，確保設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。需要將在線監(jiān)控、故障維護(hù)等技術(shù)與實(shí)時(shí)監(jiān)控有機(jī)融合，制定出最優(yōu)的運(yùn)行模式。比如，在變壓器運(yùn)行中，溫度、負(fù)荷、絕緣材料等都會(huì)對(duì)工作狀態(tài)產(chǎn)生很大的影響。另外，過(guò)電壓的次數(shù)、短路的次數(shù)以及設(shè)計(jì)都會(huì)給狀態(tài)維修帶來(lái)更多的難度。而當(dāng)維修現(xiàn)場(chǎng)的交通條件不好時(shí)，也會(huì)給檢修時(shí)間帶來(lái)很大的影響。通過(guò)對(duì)變壓器運(yùn)行狀態(tài)和歷史信息的分析，可以對(duì)變壓器的工作狀態(tài)作出科學(xué)、理性的評(píng)估。

對(duì)于電網(wǎng)的安全運(yùn)行來(lái)說(shuō)，高壓斷路器也是非常重要的，要加大維護(hù)力度。由于開(kāi)關(guān)的動(dòng)作較分散，在使用過(guò)程中，開(kāi)關(guān)電流的大小要與電損耗的數(shù)量呈直線關(guān)系，這一點(diǎn)并不明顯，因此，在電力設(shè)備工作期間，不可能長(zhǎng)時(shí)間檢修，必須開(kāi)展每日的監(jiān)測(cè)和檢測(cè)，這樣才能盡快地找到問(wèn)題所在，并采取措施。在斷路器檢修過(guò)程中，可能出現(xiàn)異常聲音、高溫導(dǎo)致的爆裂等情況。當(dāng)供電電壓不正常、接頭松動(dòng)、電池破損等情況下，均會(huì)導(dǎo)致斷路器被拒動(dòng)。如果信號(hào)太強(qiáng)或太弱，信號(hào)會(huì)中斷，另外，由于開(kāi)關(guān)和閉鎖部分的失效，或者操作電源的失效，也可能引起斷路器的拒絕動(dòng)作。

以750 kV變電所66kV2#電抗器為例，通過(guò)對(duì)1#電抗器的紅外檢測(cè)，在2#電抗器B相接線端處，檢測(cè)到2#電抗器B相接線端的紅外波段有明顯的不正常現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)錨桿的 IR光譜數(shù)據(jù)的處理，發(fā)現(xiàn)錨桿上的溫度峰值在錨桿附近。斷電后，工作人員對(duì)發(fā)熱部位開(kāi)展接觸面的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)接觸面的檢測(cè)值是正常的，這就意味著管子與半球形夾具的接觸面良好，并排除了由于接觸面不好造成發(fā)熱的可能。切斷電源后，測(cè)得的接點(diǎn)電阻為正常，說(shuō)明接點(diǎn)狀況良好，并沒(méi)有因接點(diǎn)狀況差而引起的接點(diǎn)溫度升高。金屬絲夾具大多為緊固件，其內(nèi)凹道的導(dǎo)電性能較差。母線覆蓋下半圓的電路板，并用螺釘將上半圓電路板和上半圓電路板連接起來(lái)。該反應(yīng)堆工作在很高的交變磁場(chǎng)中，66kV的反應(yīng)堆比35kV的反應(yīng)堆有更高的磁場(chǎng)強(qiáng)度。該裝置的上半圓、下半圓均為高強(qiáng)度的交變電場(chǎng)。因?yàn)榇磐ǖ母淖儯股稀⑾聝蓚€(gè)卡箍間產(chǎn)生了電勢(shì)差，這樣就會(huì)產(chǎn)生電流，使上、下兩個(gè)卡箍間的一個(gè)螺釘穿過(guò)。

研究發(fā)現(xiàn)，在三相電抗器計(jì)算中，螺旋與鐵心有一段距離，螺旋對(duì)鐵心的加溫作用在螺旋接近鐵心時(shí)達(dá)到最大。根據(jù)《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》（DL/T664—2016）附錄A.1的規(guī)定，66kV2號(hào)電抗器B相中線連接帽螺栓，其發(fā)熱值為141.9℃ 。如果發(fā)生重大失效，需有關(guān)人員及時(shí)采取維修措施。

另外，在330 kV變電所3號(hào)線路上，在三號(hào)線路上，在其北面的龍門與避雷針之間，發(fā)現(xiàn)有明顯的溫度變化。在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，觀察到北面的避雷針及龍門連接處的升溫情況。北線330 kV 3號(hào)避雷針與龍門三節(jié)于22：29試驗(yàn)，試驗(yàn)點(diǎn)溫度為117.3℃ ，正常點(diǎn)溫度為30℃ ，屬嚴(yán)重失效。由于避雷針腳與龍門結(jié)點(diǎn)的溫度升高主要是由于避雷針腳的接地性差所致，這是因?yàn)辇堥T架上的一根鋁導(dǎo)線通過(guò)螺釘與一根平鐵相連而造成的。在焊接過(guò)程中，螺絲與螺絲之間的接觸表面不平整，螺絲旋轉(zhuǎn)不良。此外，鋁絲卡子與地平片是兩種不同的材料，其接觸面上的電阻值也不盡相同，因此在受熱時(shí)，電阻值也會(huì)有差異。在檢修工作中采用帶電作業(yè)，將龍門架上的螺釘用水冷卻，然后將螺釘緊固，增大螺釘接觸面積，增大螺釘?shù)膲簭?qiáng)，從而完全消除了故障。

四、 電力一次設(shè)備監(jiān)測(cè)、檢修工作的應(yīng)用策略分析

（一）打造完善的管理技術(shù)和管理方案

在動(dòng)力設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)時(shí)，要注意對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的精確度。一個(gè)完整的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)。動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)指的是實(shí)時(shí)變化的數(shù)據(jù)，如：一次設(shè)備的電流、電壓、溫度等指標(biāo)，借助這些指標(biāo)分析設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，開(kāi)展相應(yīng)的處理。靜態(tài)數(shù)據(jù)旨在建立一個(gè)能夠描述設(shè)備特點(diǎn)的完備數(shù)據(jù)體系，例如，設(shè)備的故障記錄、維修記錄、相關(guān)的數(shù)據(jù)等。此外，還需要對(duì)其進(jìn)行診斷，在監(jiān)測(cè)工作中，更多的是對(duì)中間地帶的診斷，因此，電力企業(yè)必須做好預(yù)防工作，減少電力設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題的概率，進(jìn)而作出科學(xué)的判定。

許多部件都可以替換，從而使運(yùn)行更加高效。要對(duì)設(shè)備中經(jīng)常出現(xiàn)故障的區(qū)域?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)，以便能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的安全隱患，有效保證電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性。即使設(shè)備正常運(yùn)行，也要進(jìn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，要做好清潔工作。

想要讓電力一次設(shè)備監(jiān)測(cè)、檢修工作得到穩(wěn)定高效運(yùn)行，還需要明確相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備維護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)總體上分為四個(gè)等級(jí)：第一等級(jí)是大型維護(hù)，是指當(dāng)設(shè)備處于危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，對(duì)設(shè)備徹底維護(hù)，更換新的或舊的部件，以保證設(shè)備的正常使用。第二等級(jí)是定點(diǎn)型維護(hù)，對(duì)有問(wèn)題的設(shè)備維修，提高設(shè)備的穩(wěn)定性。第三等級(jí)預(yù)防性維護(hù)，即對(duì)設(shè)備發(fā)生故障后容易出現(xiàn)故障的部位進(jìn)行維護(hù)，從而消除隱患。第四等級(jí)常規(guī)維護(hù)，如果設(shè)備沒(méi)有問(wèn)題，則做必要的清洗和加強(qiáng)工作。

（二）構(gòu)建健全的反應(yīng)系統(tǒng)和維修方法

在變壓器出現(xiàn)故障時(shí)，聲音出現(xiàn)了異常，在日常運(yùn)行時(shí)，變壓器沒(méi)有聲音，而是有節(jié)奏地嗡鳴，出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，一般都是由以下三個(gè)因素造成的。首先，大容量的電力設(shè)備運(yùn)行，使得變壓器負(fù)荷在一瞬間增大。其次是內(nèi)部部件的更換，造成失靈。最后是高壓線問(wèn)題。利用在線監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)的絕緣狀態(tài)檢測(cè)，應(yīng)著重于對(duì)各種故障檢測(cè)，并開(kāi)展相應(yīng)試驗(yàn)，例如，引線故障，通常有引線被燒斷，接線柱松動(dòng)等問(wèn)題。如果電線與接線端有松動(dòng)，很容易引起電線的觸電。如果導(dǎo)線之間的焊接不夠緊密，還容易出現(xiàn)開(kāi)焊等問(wèn)題，如果得不到有效的處理，將會(huì)引起變壓器的異常，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)危及相關(guān)設(shè)備的正常運(yùn)行。

一旦一次故障檢修中的一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生故障，就會(huì)引起變電站故障，對(duì)全網(wǎng)構(gòu)成威脅，進(jìn)而影響用戶的正常使用和正常使用。因此，在對(duì)一次設(shè)備、一次故障分析時(shí)，要對(duì)關(guān)鍵問(wèn)題加以重視，并采取維修措施。總的來(lái)說(shuō)，維護(hù)有三種方法：第一，檢測(cè)聲學(xué)設(shè)備。變壓器的轟鳴聲清晰而富有節(jié)奏感。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，聲音會(huì)變得雜亂，電工一眼就能看出故障點(diǎn)。如果是過(guò)負(fù)載，或者是設(shè)備自身有故障，或者發(fā)生短路，或者有了接地，都會(huì)出現(xiàn)異常的聲響，是變壓器出現(xiàn)問(wèn)題。第二，保溫是否完好。當(dāng)變壓器受濕或老化時(shí)，可根據(jù)一定的檢測(cè)結(jié)果判斷。第三，查看導(dǎo)線。若引線被燒毀，或者連接端子被松開(kāi)，則會(huì)導(dǎo)致引線部分出現(xiàn)故障。

（三）電力一次設(shè)備監(jiān)測(cè)、檢修工作的應(yīng)用案例分析

隨著電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，對(duì)電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)提出了更高的要求。通過(guò)對(duì)一次電源的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能夠提高電源的可靠性和安全性，有效解決電網(wǎng)中存在的一些問(wèn)題，提高電網(wǎng)的可靠性，使電網(wǎng)更好地運(yùn)行，滿足社會(huì)發(fā)展的需求。

以某電力系統(tǒng)一次設(shè)備避雷針故障預(yù)測(cè)及維修對(duì)策為例，避雷器在保護(hù)系統(tǒng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。從相關(guān)檢修報(bào)告內(nèi)容來(lái)看，降雨時(shí)，因內(nèi)部電位發(fā)生改變，導(dǎo)致發(fā)生局域放電，影響到實(shí)際保護(hù)效果，加之因年久失修和受潮，經(jīng)常發(fā)生爆裂和熱沖擊等意外，因其自身絕緣性能的下降，進(jìn)而導(dǎo)致絕緣失效。不僅如此，避雷器底座和其他部件安裝位置的問(wèn)題，導(dǎo)致避雷器在大氣中的腐蝕速度加快，造成許多類似于斷裂的意外。電力企業(yè)在日常檢修工作中，采用在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)避雷器實(shí)際運(yùn)行情況的監(jiān)測(cè)，發(fā)生故障后，采用直流泄漏試驗(yàn)方法，對(duì)該裝置的運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)，確定其運(yùn)行狀態(tài)。通過(guò)對(duì)絕緣電阻進(jìn)行測(cè)試，能夠較好地了解絕緣介質(zhì)中的濕氣狀態(tài)。采取專業(yè)巡視的方法，安排專門的人員，定期檢查避雷器的運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并采取措施。

五、總結(jié)

綜上所述，一次設(shè)備的運(yùn)行情況直接關(guān)系到電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，開(kāi)展監(jiān)測(cè)、檢修、維護(hù)等工作，提高工作質(zhì)量，保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。但在開(kāi)展檢測(cè)過(guò)程中，還需要明確相應(yīng)的檢測(cè)要點(diǎn)，結(jié)合具體數(shù)據(jù)制定出科學(xué)的檢修計(jì)劃。

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作者簡(jiǎn)介：林琛（1988），男，吉林省長(zhǎng)春市人，本科，工程師，研究方向?yàn)殡娏κ┕ぜ夹g(shù)及技經(jīng)管理。