淺談電力電氣設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)

摘 要 近年來(lái)，隨著世界各國(guó)大力推進(jìn)智能電網(wǎng)的研究與建設(shè)以及電力用戶對(duì)用電安全和用電質(zhì)量要求的不斷提高，要求市場(chǎng)提供更多的檢測(cè)手段來(lái)監(jiān)測(cè)用戶自身的電力設(shè)備的運(yùn)行情況。電力電氣設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)無(wú)疑成為各國(guó)研究和應(yīng)用的主流技術(shù)。

關(guān)鍵詞 電力電氣設(shè)備 狀態(tài)檢修 可靠性

中圖分類號(hào)：TM507 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

上個(gè)世紀(jì)50年代，通用電氣公司（美國(guó)）首先提出一種新的檢修方式，即定期檢修（以時(shí)間為基準(zhǔn)）。將定期檢修和事后維修結(jié)合起來(lái)的模式，各國(guó)電網(wǎng)長(zhǎng)期引用了這種方式。多年的實(shí)踐證明，定期檢修模式有效地減少了設(shè)備突發(fā)事故，保證了設(shè)備的高效運(yùn)行。但是這種運(yùn)檢模式無(wú)法準(zhǔn)確地確定電力電氣設(shè)備的定期檢修周期，沒(méi)有與設(shè)備的實(shí)際情況充分結(jié)合，就很可能產(chǎn)生電力電氣設(shè)備出現(xiàn)維修不夠或維修過(guò)度的情況。維修過(guò)度將會(huì)造成高額的維修費(fèi)用，還可能出現(xiàn)沒(méi)有故障卻因?yàn)榫S修發(fā)生故障的現(xiàn)象；維修不夠會(huì)造成電力電氣設(shè)備的可靠性達(dá)不到要求，這就會(huì)造成設(shè)備障礙，還可能引發(fā)設(shè)備事故，甚至是電網(wǎng)事故。而狀態(tài)檢修是在評(píng)價(jià)設(shè)備狀態(tài)（可靠性評(píng)價(jià)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、壽命預(yù)測(cè)）的基礎(chǔ)上，分析診斷結(jié)果并根據(jù)設(shè)備狀態(tài)，安排檢修項(xiàng)目和時(shí)間，并主動(dòng)實(shí)施檢修。因此，電力電氣設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)取代電力電氣設(shè)備的定期檢修管理已成為一種必然趨勢(shì)。

1 狀態(tài)檢修的內(nèi)容

1.1 狀態(tài)檢修的目的

電力電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修是電力公司以安全、可靠性、環(huán)境、成本為基礎(chǔ)，通過(guò)電力電氣設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，檢修決策，達(dá)到運(yùn)行安全可靠，檢修成本合理的一種檢修策略。

1.2 狀態(tài)檢測(cè)的作用

一般情況下，電力系統(tǒng)的電力電氣設(shè)備都是按照規(guī)定的檢修期進(jìn)行檢修（或維護(hù)、調(diào)試、試驗(yàn)）的，其周期為固定的一年或幾年。

有了狀態(tài)檢測(cè)，有關(guān)專家在辦公室就能夠很方便地觀察到所管變電站以及輸電線路上任一設(shè)備的當(dāng)前和歷史狀態(tài)，并能迅速地對(duì)設(shè)備的未來(lái)狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)。對(duì)于存在故障隱患的設(shè)備還可以組織電力公司甚至包括設(shè)備制造廠在內(nèi)的有關(guān)專家在網(wǎng)上遠(yuǎn)程診斷，決定該不該檢修，何時(shí)檢修，對(duì)什么部位進(jìn)行檢修，以及怎樣檢修等諸多問(wèn)題。

1.3 狀態(tài)檢修實(shí)施原則

“應(yīng)修必修，修必修好”是狀態(tài)檢修應(yīng)遵循的原則，依據(jù)設(shè)備評(píng)價(jià)的結(jié)果，并且考慮設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)因素，制定動(dòng)態(tài)的設(shè)備檢修計(jì)劃，最后合理地安排狀態(tài)檢修計(jì)劃和內(nèi)容。

1.4 狀態(tài)檢修的要求

（1）對(duì)設(shè)備的狀態(tài)評(píng)價(jià)應(yīng)實(shí)行動(dòng)態(tài)化管理。每次檢修或試驗(yàn)后應(yīng)進(jìn)行一次狀態(tài)評(píng)價(jià)。（2）新投運(yùn)設(shè)備投運(yùn)初期按國(guó)家電網(wǎng)公司狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程艦定（100kV投運(yùn)后l～2年，220kV以上投運(yùn)后1年），應(yīng)進(jìn)行例行試驗(yàn)，將各種狀態(tài)量收集起來(lái)，并進(jìn)行一次必要的狀態(tài)評(píng)價(jià)。（3）如果設(shè)備運(yùn)行20年以上，那么應(yīng)根據(jù)設(shè)備運(yùn)行及評(píng)價(jià)結(jié)果，對(duì)檢修計(jì)劃及內(nèi)容進(jìn)行一定的調(diào)整。

2 定期檢修與狀態(tài)檢修的比較

2.1 定期檢修所存在的問(wèn)題

（1）盲目的檢修會(huì)使一些狀態(tài)良好的設(shè)備出現(xiàn)不應(yīng)該的故障或潛在故障，而維修不但不能達(dá)到恢復(fù)設(shè)備原有可靠性的目的，反而增加了設(shè)備的故障率和故障隱患。（2）定期檢修使設(shè)備運(yùn)行的管理成本增加了，使企業(yè)在市場(chǎng)和發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)中寸步難行。電氣設(shè)備的大修費(fèi)用占據(jù)企業(yè)管理中主要的支出費(fèi)用，該費(fèi)用在電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中占了很大比例，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益受到了很大的影響。（3）許多檢修迫使設(shè)備停機(jī)，降低了設(shè)備的可用性。停機(jī)檢修次數(shù)的增加必然造成中斷用戶的不間斷供電。而供電可靠性的提高是供電企業(yè)十分重要的基本考核指標(biāo)。目前，電氣設(shè)備停運(yùn)的主要原因是定期檢修，占全部停運(yùn)時(shí)間的60%以上。

2.2 狀態(tài)檢修的優(yōu)點(diǎn)

能夠很快發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在性的運(yùn)行隱患，并采取一定的防控措施，使事故發(fā)生率降到很低。

可以根據(jù)電力電氣設(shè)備的運(yùn)行情況、試驗(yàn)結(jié)果與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過(guò)綜合分析，按檢測(cè)需求合理、科學(xué)地安排檢修項(xiàng)目、檢修時(shí)間和檢修工期，減少不必要的檢修次數(shù)和停電次數(shù)，有效地降低檢修成本，并保障電力電氣設(shè)備的供電可靠率與安全性。

有利于形成符合狀態(tài)檢測(cè)要求的管理體制，提高電網(wǎng)檢修、運(yùn)行的基礎(chǔ)管理水平。

通過(guò)對(duì)在線檢測(cè)結(jié)果的分析，可以對(duì)同類設(shè)備情況進(jìn)行總結(jié)，找到薄弱環(huán)節(jié)，從而在今后的設(shè)備設(shè)計(jì)和制造中加以改進(jìn)，不斷提高設(shè)備的質(zhì)量。

3 監(jiān)測(cè)與故障診斷方法

狀態(tài)維修實(shí)施的重要前提是故障診斷，只有確立設(shè)備的失效原因與失效模式，才能夠正確地對(duì)設(shè)備實(shí)施維修并確定最好的維修周期。首先要對(duì)設(shè)備進(jìn)行故障診斷，然后確定各種故障的可能性、進(jìn)而確立設(shè)備的故障診斷模型。

目前常采用的監(jiān)測(cè)和故障診斷方法有：（1）輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)：①變壓器：油色譜分析、油質(zhì)分析、油中腐蝕性硫分析、繞組變形、局部放電檢測(cè)、紅外熱成像等。②GIS：氣體分析、超高頻局部放電檢測(cè)、超聲波檢測(cè)、紅外熱成像等。③輸變電纜：局部放電檢測(cè)、光纖測(cè)溫、紅外熱成像等。（2）配網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)：①配電電纜：振蕩波局放測(cè)試等。②開(kāi)關(guān)柜：地電波局放檢測(cè)、超聲波檢測(cè)、紅外熱成像等。③配電變壓器：地電波局放檢測(cè)、超聲波檢測(cè)、紅外熱成像等。

4 狀態(tài)檢修的實(shí)際應(yīng)用

國(guó)外的設(shè)備狀態(tài)檢修發(fā)展較早。起始于1970年，由美國(guó)杜邦公司I.D.Ouinn首先倡議。于1970年，美國(guó)電力科學(xué)研究院（EPRI）就深刻地研究了電力設(shè)備的狀態(tài)檢修，現(xiàn)在已向RCM（reliability centered maintenance）方向發(fā)展。而日本對(duì)電力設(shè)備實(shí)施狀態(tài)檢修（以狀態(tài)分析和在線監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)的）是從八十年代開(kāi)始。在電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置研制方面，在近幾年，我國(guó)也取得了一定的進(jìn)步。

5 結(jié)束語(yǔ)

電力電氣設(shè)備狀態(tài)檢修在以可靠的狀態(tài)檢測(cè)和非破壞性實(shí)驗(yàn)為前提的條件下，其基本工作還應(yīng)包括：（1）針對(duì)各類設(shè)備尋找能夠更靈敏反映其狀態(tài)的檢測(cè)參量及其監(jiān)測(cè)和診斷方法；（2）加強(qiáng)員工技能和責(zé)任意識(shí)的培養(yǎng)，操作人員不但要認(rèn)真執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，還需要在使用先進(jìn)的試驗(yàn)儀器這一方面比較熟悉；（3）完善的管理體系、技術(shù)體系和執(zhí)行體系的建立。

綜上所述，電力電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的推行，不但是電網(wǎng)發(fā)展的一種需要，也是生產(chǎn)管理變革的需要，對(duì)設(shè)備可靠性的提高，電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的保證，提升安全效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益發(fā)揮著極其重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 田玲，刑建國(guó).電氣設(shè)備實(shí)施狀態(tài)維修決策方法的探討[J].電網(wǎng)技術(shù)，2004.28(16).

[2] 孫霉景，魏立明.發(fā)電廠及變電站設(shè)備的狀態(tài)檢修研究綜述[J].中國(guó)電力教育，2007(2).

[3] 陳鋼.變電站電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修和狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J].貴州電力技術(shù)，2005(1).