油化驗專業狀態檢修的應用

李永勤，王愛民，周大東

(1.錦州供電公司，遼寧 錦州 121000;2.錦州環境工程技術公司，遼寧 錦州 121000)

1 預防性試驗與狀態檢修試驗對比

1.1 預防性試驗

預防性試驗是一種以時間為基礎的預防性檢修方式，也稱計劃檢修。這種檢修適用于已知設備老化規律的設備。

錦州供電公司在2009年以前的油務監督都是采取預防性試驗方法，即主要是根據已經制定的檢定周期提前安排下一個周期的檢修計劃，無論被檢定的設備運行狀況如何都要執行計劃，嚴格安排試驗項目。這種試驗方法缺乏靈活，沒有檢修的科學性。在大量簡單試驗勞動里沒有包含理性的檢修依據，消耗大量體力勞動，收集到的信息沒有科學掌控和過濾，在一定程度上具有“盲目性”，使油務監督單調和缺乏手段。

1.2 狀態檢修

狀態檢修［1］也稱預知性維修，是從預防性檢修發展而來的更高層次的檢修體系，是一種以設備狀態為基礎、以預測設備狀態發展趨勢為依據的檢修方式。根據對油質SF6氣體的定期重點檢查、在線狀態監測和故障診斷提供的信息，通過分析處理，判斷油質的健康和性能劣化狀況及發展趨勢，并在設備故障發生前及性能降低到極限前有計劃地處理和更換。

狀態檢修最突出的試驗手段為在線檢測。錦州供電公司油務監督在線監測手段包括在線色譜監視、帶電取樣、帶電SF6氣體檢測等。

2 油務狀態檢修的管理要求

2.1 油品、氣體質量可控

油務監督的狀態檢修要依據設備及油質的狀態開展相應的試驗工作，開展狀態檢修并不只是簡單地減少對油品、SF6氣體試驗工作量，而要加強相應的試驗狀態監控工作，通過強調管理和技術分析的作用，嚴格控制，細化分析，做到對油品氣體質量的可控、在控和能控。

2.2 試點先行、循序漸進、持續完善、保證安全

開展狀態檢修工作必須遵循試點先行、循序漸進、持續完善、保證安全的原則。錦州供電公司油化驗狀態檢修在執行初期，按照上述原則先在變壓器和SF6開關這兩類設備上開展，在原有的預防性試驗數據的基礎上，科學合理地安排變壓器和SF6開關的狀態檢修，在大量數據的基礎上不斷總結經驗，通過一定形式的檢查、驗收后逐步擴大再檢修范圍，2011年全面開展了狀態檢修，涉及到各類充油、充氣設備。做到了新舊體制之間的銜接。沒有因為檢修理念的改變而影響安全工作。

2.3 做好基礎準備工作

基礎準備工作是保證絕大部分設備要處于健康良好狀態，專業管理人員要有相當的經驗，現場具備先進的測試和診斷手段。

a.多年來錦州供電公司在油化驗試驗方面積累了大量經驗，試驗手段日臻成熟、完善，并且在許多方面進行了大膽的嘗試，為實施化驗專業狀態檢修奠定了技術基礎。

b.錦州供電公司的油化驗試驗診斷技術也在不斷提高，油中溶解氣體分析技術的實驗室和在線檢修都能滿足試驗要求，SF6分解產物、濕度的測試也已被應用，可正確診斷設備狀態。

c.數據的積累是分析設備及油品狀態的保證。錦州供電公司公司油化驗管理從硬件、軟件兩方面為開展狀態檢修提供了信息收集、狀態評價等技術支持。

3 油務監督狀態檢修有關試驗項目的要求和周期

確定狀態檢修周期及試驗項目是開展狀態檢修的重點，必須依據多次數據分析和運行狀況制定。對于狀態良好、運行穩定的設備可以適當延長試驗周期，而對于狀態不佳、存在缺陷的設備則應縮短試驗周期。這說明狀態檢修強調的是設備狀態，根據不同的狀態提出不同的試驗項目和周期，動態把握設備運行狀況，隨時了解、隨時控制。

3.1 例行試驗項目制定的意義

例行試驗的主要目的是要獲取必要的設備狀態量，得到必要的油品運行參數，如油耐壓、視覺檢查、水分、介質損耗、酸值、色譜分析等。

3.1.1 油質試驗在例行狀態檢修中的應用

在例行試驗中，耐壓、視覺檢查、水分、介質損耗、酸值這些試驗項目都是從油品本身的質量出發，收集的是油品質量信息，通過這幾個試驗項目可以大致反映出油品目前的狀況。與其互補的試驗項目在例行試驗里沒有出現，如酸值、pH反應試驗、界面張力三項試驗［4］，盡管都能反映油品劣化程度，但只保留了一個酸值，由此看出狀態檢修不但抓住了問題的重點，還提高了勞動效率。

3.1.2 色譜分析試驗的意義

色譜分析試驗本質上是固體絕緣測試的一種方法，不屬于油品試驗。它真正反映的是設備固體絕緣的運行狀況，反映的是設備問題，而不是油的問題。通過絕緣油這種液體介質間接地反映問題，目前它是檢查設備狀況最有效的一種方法。當油中出現特征氣體就脫氣的處理方法是不正確的，因為這些氣體的產生不是油自發生成的，而是在電或熱的作用下引起油或固體絕緣的分解，所以盲目的脫氣不僅造成不必要的浪費，而且還掩蓋了故障特征，是十分危險的做法。

3.1.3 關于注意值和警示值［2］的使用注意事項

在狀態檢修執行過程中經常遇到色譜分析的“注意值”和油質分析的“警示值”，要正確理解2個值的實質意義，否則就會出現誤判斷事故。

注意值和警示值的提出是根據要“合理的安全”而不保證“絕對的安全”，在對設備監視過程中不能單憑注意值來判斷，要結合產氣速率與動態觀察，診斷就比較可靠。實踐表明，設備內部的潛伏性故障［3］往往是變化的，有時會加劇，有時會趨于穩定，有時也會自行消失。所以要求要經過一段時間的觀察和追蹤分析才能得出動態的情況，診斷意見就會可靠得多。在對設備監視過程中要下結論還要考慮到技術上必要性和經濟上合理性的統一。

若當試驗值超過注意值或接近注意值的趨勢明顯，對于正在運行的設備應加強跟蹤監視，對于停電設備，如懷疑屬于嚴重缺陷，則不宜投入運行。

若當前試驗值超過警示值或接近警示值的趨勢明顯，對于運行設備應盡快安排停電試驗，對于停電設備，消除隱患前一般不應投入運行。

3.2 診斷性試驗的應用

診斷性試驗是在線監測、例行試驗等發現設備狀態不良，或經受不良工況，或受家族缺陷警示，或連續運行較長時間，為進一步評估設備狀態進行的試驗。

3.2.1 變壓器類診斷性試驗使用范圍

主變壓器的例行試驗已經較為全面，其診斷性實驗只是輔助項目。界面張力試驗是酸值試驗的輔助，比酸值反映更靈敏，也能反映出材料與變壓器油相容性的好壞。

油流帶電度［5］對基層油務管理來講是個新的課題。變壓器油在變壓器中是循環的，強迫循環的油在油泵驅動下，其流速比油自然循環時要高很多，油流經絕緣紙及絕緣紙板的表面時，因摩擦而產生靜電的現象，稱為油流帶電。變壓器油的油流帶電度測定在生產上具有重要意義，由于使用油泵，高壓大容量變壓器若帶電度高就會發生靜電放電造成事故，油流帶電是威脅大型變壓器安全運行的重要因素之一。

3.2.2 少油設備診斷性試驗項目

少油設備包括互感器、充油套管等，其例行試驗項目針對其結構特點確定色譜分析試驗，主要是由于本身油量少，不宜大容量采油，頻繁補油不僅給試驗數據的縱向比較帶來誤差，而且還增大了不安全因素。只有在例行試驗數據達到警示值或注意值時，才轉換到診斷性試驗，增加了視覺檢查、擊穿電壓、水分、介質損失角、酸值試驗［4］等。

3.2.3 SF6斷路器和GIS設備的診斷性試驗

SF6氣體作為絕緣氣體在電氣設備中的應用越來越廣泛，從斷路器擴大到各種除主變之外的設備中。而且從其使用開始到現在20多年時間里，每年因SF6氣體原因產生的故障幾率很低。實踐證明，SF6具有十分安全可靠的絕緣性能［4］。其檢測方法也很簡單，即使在診斷性試驗中也只是增加了SF6氣體成分分析這一項。SF6分解產物在分析原理上和油中溶解氣體含量是一樣的，定性、定量地分析各種有意義的分解產物的含量，根據不同成分的比例含量，判斷設備存在的潛伏性故障的類型和趨勢。

3.3 關于油化驗狀態檢修的試驗周期

與預防性試驗周期相比較，狀態檢修的周期有所延長，在原有的基礎上延長1～2年。試驗周期的延長不是一味地減少勞動強度，而是在科學統計判斷，在大量數據的基礎上做出的科學結論。

3.3.1 220kV、66 kV主變的試驗周期

2種檢修方法的對比下，220kV主變的試驗周期沒有大的變化，色譜月監視仍在執行，對重要充油設備的監視工作不能松懈。在滿足實驗室檢測的同時還要加強現場在線測試，確保重大設備安全穩定運行，及時發現、解決問題。

66 kV主變的色譜監視周期延長到半年一次，其余的化學試驗項目在例行試驗里沒有變化，擊穿電壓、介質損耗、水分作為基礎分析檢測一直發揮著重要的作用。

3.3.2 少油設備的試驗周期

互感器是少油設備的一種，在開關場內大量被使用。近幾年由于一些原因，使得互感器出現了很多類型的家族性缺陷，有的單一氫氣超標，有的甲烷超標，有的出現痕量乙炔，雖然增長的趨勢不明顯［6］，但是對于少油設備來說，空間、體積都很有限，大量的氣體會給安全帶來很大的隱患。

互感器和充油套管是作為少油設備出現的，對其試驗周期就有別于主變設備，不能頻繁采樣，所以對少油設備適當延長了試驗周期，盡量減少補油、取油的次數，增大安全系數。

3.3.3 SF6設備的試驗周期

SF6斷路器和GIS設備從二十幾年的運行狀況來判斷，其安全性很高，故障率非常低，所以在狀態檢修其周期延長。

4 關于化驗專業狀態檢修的看法建議

錦州供電公司執行狀態檢修3年多來本著邊學邊總結的原則，不斷摸索狀態檢修的內涵和實質，與以往的試驗原則相比較，得出以下幾點建議。

4.1 化驗專業狀態檢修看法

正確理解狀態檢修實質對于提高試驗、判斷水平有重要意義。因此，對狀態檢修的培訓工作高度重視，精心安排了幾次狀態檢修培訓，對相關單位的專業人員進行了培訓，從思想上對試驗方式有了改變，從思想上重視狀態檢修。

正確收集有效的信息，對每個數據進行正確甄別，對每臺設備的油質使用情況進行判斷，得出正確結論，分別記錄，并且做出動態分析。

對于家族性缺陷設備要結合診斷性試驗，加強各種試驗手段進行監視，不能只依靠例行試驗。運行時間長、負荷較高的變電設備也要加強監視，及時進行評價。

4.2 關于化驗專業狀態檢修的建議

狀態檢修強調的是“狀態”，結合例行試驗采集有效信息，已適合的周期判斷階段性設備運行狀況，并且能結合其他專業的檢修，正確判斷在下一個周期到來之前本專業的數據趨勢。

加強對充油、充氣的在線測試水平和判斷水平，對220kV主變和運行時間超過20年以及負荷接近滿的設備配備在線檢測設備，隨時發現問題。

試驗周期的延長不能盲目，要根據近幾個試驗周期的數據判斷趨勢，至少在下幾個周期內數據平穩，而且設備的負荷不能有大的波動才能試行。

5 結論

通過3年多的不斷實踐，對充油、SF6氣體的不同種類電氣設備進行了狀態檢修試驗，積累了大量的數據信息，對運行設備的健康狀況及發展趨勢都有了明確判斷。在科學數據基礎上，注意總結經驗，提高了對設備健康狀況的判斷能力。

狀態檢修管理模式能很好地適應當前的試驗現狀，能及時有效地提供充油、充氣設備的正確信息，為下個試驗周期的制訂提供了科學依據，降低了對設備進行盲目檢修試驗的幾率，減少大量不必要的人力、物力，從而提高了設備安全、人身安全系數。

［1］DL/T 393—2010，輸變電設備狀態檢修試驗規程 ［S］.

［2］孫堅明，孟玉嬋，劉永洛.電力用油分析及油務管理［M］.北京:中國電力出版社，2008.

［3］孟玉嬋.變壓器用礦物絕緣油維護管理標準的現狀與修訂［J］.電力設備，2005，6(5):44－47.

［4］溫念珠.電力用油實用技術［M］.北京:中國水利水電出版社.1998.

［5］姚志松，姚 磊.變壓器油的選擇、使用和處理［M］.北京:機械工業出版社，2007.

［6］董其國.電力變壓器故障與診斷［M］.北京:中國電力出版社，2000.