變電設(shè)備運(yùn)維及檢修一體化的管控研究

廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司中山供電局 湯宇奇

1 引言

傳統(tǒng)的變電設(shè)備運(yùn)維和檢修管理往往是分開進(jìn)行的，缺乏整體協(xié)調(diào)和統(tǒng)一管控，容易出現(xiàn)信息不對(duì)稱、資源浪費(fèi)、效率低下等問題。而變電設(shè)備運(yùn)維及檢修一體化的管理模式，能夠?qū)⑦\(yùn)維和檢修的工作融為一體，實(shí)現(xiàn)信息共享和資源優(yōu)化配置，提高管理效率和運(yùn)行安全。因此，研究變電設(shè)備運(yùn)維及檢修一體化的管控問題，對(duì)于提高電網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性具有重要意義。

2 變電設(shè)備運(yùn)維及檢修一體化管理概念

變電設(shè)備運(yùn)維及檢修一體化管理是指將傳統(tǒng)的變電設(shè)備運(yùn)維和檢修管理模式整合為一個(gè)統(tǒng)一的管理體系，通過整合管理的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電設(shè)備的全生命周期管理，從而提高運(yùn)維效率、降低管理成本、提高設(shè)備可靠性和安全性。

3 變電設(shè)備運(yùn)維及檢修一體化的管控框架

3.1 變電設(shè)備運(yùn)維及檢修一體化的組織架構(gòu)和管理體系

為了實(shí)現(xiàn)變電設(shè)備運(yùn)維和檢修一體化的目標(biāo)和要求，需要建立相應(yīng)的組織架構(gòu)和管理體系。

3.1.1 組織架構(gòu)

設(shè)備運(yùn)維管理部門：負(fù)責(zé)變電設(shè)備的日常運(yùn)行管理，包括設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、保養(yǎng)維護(hù)、故障處理等工作。

設(shè)備檢修管理部門：負(fù)責(zé)變電設(shè)備的定期檢修、大修和改造升級(jí)等工作。

技術(shù)支持部門：負(fù)責(zé)設(shè)備運(yùn)行和檢修中的技術(shù)支持，包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工藝規(guī)程、培訓(xùn)等方面的管理工作。

信息化管理部門：負(fù)責(zé)設(shè)備管理信息化系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行，包括設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)、信息化支持等方面的工作。

資源管理部門：負(fù)責(zé)人員、設(shè)備和物資等資源的管理和配置工作，確保資源的充分利用和合理配置。

3.1.2 管理體系

建立完善的工作流程和標(biāo)準(zhǔn)，明確各部門和崗位的職責(zé)和工作要求，確保工作的有序進(jìn)行和質(zhì)量可控。

建立設(shè)備管理信息化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行和檢修的信息化支持，提高工作效率和質(zhì)量。

建立專業(yè)化的技術(shù)支持和培訓(xùn)體系，提高工作人員的技術(shù)水平和知識(shí)儲(chǔ)備。

建立定期績(jī)效評(píng)估機(jī)制，對(duì)各部門和崗位進(jìn)行評(píng)估考核。

3.2 變電設(shè)備運(yùn)維及檢修一體化的信息化平臺(tái)建設(shè)

變電設(shè)備運(yùn)維及檢修一體化的信息化平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理、運(yùn)維管理和檢修管理一體化的關(guān)鍵。而信息化平臺(tái)建設(shè)的關(guān)鍵是構(gòu)建完整的數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)、分析和應(yīng)用的系統(tǒng)架構(gòu)，確保實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、完整的數(shù)據(jù)獲取和處理，為決策提供支持[1]。變電設(shè)備運(yùn)維及檢修一體化的信息化平臺(tái)系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。

圖1 變電設(shè)備運(yùn)維及檢修一體化信息化平臺(tái)系統(tǒng)

3.2.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

建立變電設(shè)備的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括監(jiān)測(cè)儀器和傳感器，通過網(wǎng)絡(luò)將設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)上傳至信息化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析。

3.2.2 運(yùn)維管理系統(tǒng)

運(yùn)維管理系統(tǒng)應(yīng)包括設(shè)備資料管理、巡檢管理、保養(yǎng)管理、維修管理等模塊。通過這些模塊可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全生命周期管理，提高設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。

3.2.3 檢修管理系統(tǒng)

檢修管理系統(tǒng)應(yīng)包括檢修計(jì)劃編制、檢修任務(wù)管理、檢修記錄管理、檢修統(tǒng)計(jì)分析等模塊。通過這些模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備檢修的全過程管理，提高設(shè)備的可維護(hù)性和可靠性。

3.2.4 綜合分析系統(tǒng)

綜合分析系統(tǒng)應(yīng)包括設(shè)備狀態(tài)評(píng)估、故障分析、預(yù)警提醒等模塊。通過這些模塊可以對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面評(píng)估，發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題，并提出合理的解決方案。

3.2.5 決策支持系統(tǒng)

決策支持系統(tǒng)應(yīng)包括數(shù)據(jù)可視化、報(bào)表分析、知識(shí)庫(kù)等模塊。通過這些模塊可以為管理人員提供全面的數(shù)據(jù)分析和決策支持，使管理人員能夠作出科學(xué)的管理決策。

4 變電設(shè)備運(yùn)維及檢修一體化的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用

4.1 變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)

變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)是實(shí)現(xiàn)變電設(shè)備運(yùn)維及檢修一體化的關(guān)鍵技術(shù)之一。其主要應(yīng)用于變電站的高壓設(shè)備，如變壓器、斷路器、隔離開關(guān)等，以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、異常情況及故障信息，為設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)和故障處理提供依據(jù)。

變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的核心是傳感器技術(shù)，包括溫度、濕度、振動(dòng)、電流、電壓、電容、電感等傳感器。通過這些傳感器，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，如溫度、振動(dòng)、電流等參數(shù)的變化，從而判斷設(shè)備是否存在異常情況。

故障診斷技術(shù)則是通過對(duì)設(shè)備異常情況的分析，確定故障原因和位置。常用的故障診斷技術(shù)包括紅外熱像技術(shù)、超聲波檢測(cè)技術(shù)、電氣參數(shù)分析技術(shù)、振動(dòng)分析技術(shù)等。這些技術(shù)可以幫助工程師快速、準(zhǔn)確地診斷設(shè)備的故障，以便及時(shí)采取維修措施，提高設(shè)備的可靠性和安全性[2]。

4.2 變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估與優(yōu)化技術(shù)

變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估與優(yōu)化技術(shù)是變電設(shè)備運(yùn)維及檢修一體化的另一個(gè)重要技術(shù)領(lǐng)域。其主要應(yīng)用于變電站的高壓設(shè)備，以分析設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、性能指標(biāo)和故障數(shù)據(jù)，為設(shè)備的運(yùn)行優(yōu)化和維護(hù)提供依據(jù)。

變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估主要包括設(shè)備參數(shù)監(jiān)測(cè)、故障診斷和設(shè)備性能評(píng)估三個(gè)方面。設(shè)備參數(shù)監(jiān)測(cè)通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的參數(shù)，如電流、電壓、溫度等，判斷設(shè)備是否存在異常情況。故障診斷則是通過對(duì)設(shè)備異常情況的分析，確定故障原因和位置。設(shè)備性能評(píng)估則是通過對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和性能進(jìn)行綜合評(píng)估，提供設(shè)備的優(yōu)化方案。

變電設(shè)備優(yōu)化技術(shù)主要包括設(shè)備維護(hù)管理、設(shè)備故障診斷和設(shè)備優(yōu)化改造三個(gè)方面。設(shè)備維護(hù)管理主要包括對(duì)設(shè)備的日常維護(hù)和保養(yǎng)，如清洗、潤(rùn)滑、緊固等，以保證設(shè)備的正常運(yùn)行。設(shè)備故障診斷則是通過對(duì)設(shè)備故障的分析和診斷，提供設(shè)備維修和更換方案。設(shè)備優(yōu)化改造則是通過對(duì)設(shè)備的性能和結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，提高設(shè)備的運(yùn)行效率和可靠性。

4.3 變電設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)

變電設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)是確保變電設(shè)備正常運(yùn)行和延長(zhǎng)使用壽命的關(guān)鍵。常見的變電設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)如下。

定期檢查變電設(shè)備：定期檢查變電設(shè)備是確保設(shè)備正常運(yùn)行和檢測(cè)任何問題的最佳方法。檢查應(yīng)包括絕緣、接線和機(jī)械部件的磨損情況。

清潔變電設(shè)備：變電設(shè)備應(yīng)定期進(jìn)行清潔以防止積塵和灰塵對(duì)設(shè)備的損害。清潔應(yīng)包括設(shè)備表面和內(nèi)部。

管理變電設(shè)備的環(huán)境條件：變電設(shè)備應(yīng)在適宜的環(huán)境條件下運(yùn)行。管理環(huán)境條件可以通過控制溫度、濕度和通風(fēng)來實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)行維護(hù)和修理：如果發(fā)現(xiàn)變電設(shè)備有任何問題，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維護(hù)和修理。維護(hù)和修理可能包括更換損壞的部件、重新調(diào)整設(shè)備以保持正常運(yùn)行等。

保護(hù)設(shè)備免受電擊：操作變電設(shè)備時(shí)必須使用適當(dāng)?shù)墓ぞ吆脱b備，并遵循正確的安全程序，以保護(hù)自己免受電擊。

建立有效的記錄和文檔：建立詳細(xì)的記錄和文檔，以追蹤變電設(shè)備的維護(hù)和維修歷史，并保持設(shè)備的完整性和可追溯性。

4.4 變電設(shè)備檢修作業(yè)技術(shù)

變電設(shè)備檢修作業(yè)技術(shù)需要遵循一系列標(biāo)準(zhǔn)和程序，以確保作業(yè)的安全性和可靠性。常見的變電設(shè)備檢修作業(yè)技術(shù)主要有以下幾方面。

安全檢查：在進(jìn)行任何檢修作業(yè)之前，必須進(jìn)行安全檢查。這包括檢查設(shè)備是否停電、工具是否正常、安全設(shè)施是否完好等。

清潔檢查：在檢修作業(yè)之前，應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行徹底清潔。這可以防止灰塵和污垢對(duì)設(shè)備造成損害，并為檢修作業(yè)提供清潔的工作環(huán)境。

測(cè)量和檢測(cè)：在檢修作業(yè)期間，需要使用各種測(cè)量工具來測(cè)試設(shè)備的性能和狀態(tài)。這包括使用萬用表、示波器、熱像儀等設(shè)備來測(cè)量電壓、電流、溫度等參數(shù)。

拆卸和清理：如果需要更換或維修設(shè)備部件，必須先將其拆卸。在拆卸之前，需要確保設(shè)備已停電，并采取必要的安全措施。拆卸后，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行清潔，并檢查是否有任何損壞或磨損。

更換和維修：在拆卸和清理后，可以進(jìn)行更換和維修工作。這包括更換損壞的部件、重新安裝設(shè)備、進(jìn)行校準(zhǔn)和調(diào)試等。

測(cè)試和驗(yàn)收：在完成更換和維修工作后，需要進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)收。這可以確保設(shè)備已正確安裝并可以正常運(yùn)行。

記錄和匯報(bào)：在進(jìn)行任何檢修作業(yè)之后，必須記錄所有步驟和結(jié)果，并向管理層匯報(bào)。這有助于跟蹤設(shè)備的維護(hù)歷史，并提供有關(guān)設(shè)備運(yùn)行情況的信息。

5 變電設(shè)備運(yùn)維及檢修一體化的應(yīng)用案例分析

本案例為110kV 某變電站#1主變10kV 開關(guān)5501的運(yùn)維及檢修一體化應(yīng)用案例，涉及變電設(shè)備的檢修和維護(hù)，以及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)故障進(jìn)行定位和解決。

5.1 現(xiàn)場(chǎng)故障定位和解決

首先，檢修人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)故障進(jìn)行了定位，從二次回路無異常和回路電阻測(cè)試結(jié)果分析，初步懷疑5501開關(guān)合閘彈簧存在老化疲勞，彈簧力不足，導(dǎo)致合閘后分合閘主軸未完全到位，不能正常帶動(dòng)儲(chǔ)能位置行程開關(guān)壓片動(dòng)作，行程開關(guān)接點(diǎn)未能復(fù)位接通，導(dǎo)致合閘后無法啟動(dòng)電機(jī)儲(chǔ)能。這一懷疑得到了后續(xù)多次分合的檢查結(jié)果的驗(yàn)證，檢修人員及廠家一致同意此機(jī)構(gòu)合閘彈簧在一次滿能量的狀態(tài)下，其彈簧力所提供的合閘功并不足以讓開關(guān)完全合閘到位，合閘彈簧需進(jìn)行更換。在更換合閘彈簧后，檢修人員再次檢查多次分合操作，機(jī)構(gòu)特性試驗(yàn)及回路電阻試驗(yàn)數(shù)據(jù)合格，儲(chǔ)能及分合閘功能恢復(fù)正常[3]。

5.2 運(yùn)維及檢修一體化的應(yīng)用

在該案例中，運(yùn)維和檢修人員協(xié)同作業(yè)，運(yùn)維人員首先到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行初步檢查，并注意到開關(guān)合閘后，機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能指示未能完全指示到位，同時(shí)，開關(guān)合閘指示也未完全到位，然后檢修人員到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)5501開關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢查，就地手動(dòng)分合開關(guān)，并且注意到了分合閘主軸緩慢提升的現(xiàn)象。最終，運(yùn)維人員向調(diào)度申請(qǐng)將熱備用狀態(tài)的#2主變10kV 開關(guān)552B 轉(zhuǎn)移至5501開關(guān)柜，暫時(shí)運(yùn)行。而檢修人員和廠家技術(shù)人員一起對(duì)原5501開關(guān)進(jìn)行進(jìn)一步檢查，并最終確定了合閘彈簧需進(jìn)行更換。在更換后，運(yùn)維人員再次檢查多次分合操作，機(jī)構(gòu)特性試驗(yàn)及回路電阻試驗(yàn)數(shù)據(jù)合格，儲(chǔ)能及分合閘功能恢復(fù)正常[4]。

由此可見，該案例中涉及運(yùn)維人員的檢修操作技術(shù)、二次人員和廠家技術(shù)人員的合作，能夠更好解決變電設(shè)備故障，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

6 結(jié)語

變電設(shè)備的運(yùn)維及檢修一體化是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要多方面的技術(shù)和管理手段的協(xié)同作用。只有建立科學(xué)合理的管理體系，引入先進(jìn)的技術(shù)手段，并加強(qiáng)對(duì)運(yùn)維和檢修人員的培訓(xùn)和管理，才能保證變電設(shè)備的安全運(yùn)行和高效維護(hù)。