變電站設備狀態檢修技術探討

朱承志

（泰興市供電公司,江蘇 泰興 225400）

1 檢修技術概念

狀態檢修CBM （condit ion based ma intenance），又稱預知性檢修它是利用設備在需要維修之前，存在一個使用壽命這一特點而展開的一種預測方法。這種方法充分利用這個設備或者設備的某些重要部件的壽命特征，通過數據采集和數據分析來預測設備狀態發展的趨勢。這種檢修方式是以設備當前的實際狀況為依據，通過高科技監測手段，對設備進行縱向（歷史和現狀）、橫向（同類設備的運行狀況）的比較分析，來識別故障的早期征兆，并對故障部位、故障嚴重程度及發展趨勢作出判斷，以確定其最佳檢修時機。狀態檢修方式以設備當前的工作狀況及其在系統的重要性為依據，而非傳統的以設備使用時間為依據，由于科學地提高了設備的可用率和明確了檢修目標，在不降低可靠性的基礎上，總體上降低了檢修費用，提高了企業的效益。延長設備壽命10%～15%。

2 變電站設備狀態檢修技術

變電站設備的狀態檢修包括多項內容，在技術方面，其核心主要涉及設備的狀態監測、設備的故障診斷以及設備的狀態預測。

（1）變電設備的狀態監測

變電設備的狀態監測主要有在線監測、離線監測以及定期解體點檢三個方面。

在線監測就是通過變電企業的數據采集系統、信息管理系統、分散控制系統等，通過監測設備在線顯示各變電設備的使用情況和狀態參數，以達到對設備的時時監控，隨時了解設備的運行狀態；離線監測是對變電設備定期不定期的通過振動監測儀、油液分析儀、超聲波檢漏儀等監測設備對變電設備運行參數進行提取；定期解體點檢是指在變電設備大修、小修、運行低谷、停運等情況下，按照一定的標準和工藝，對設備解體，檢測設備的使用情況，了解設備的變化。

（2）變電設備的故障診斷

在變電設備的狀態故障診斷時，常見的診斷技術有兩種：一種是比較法，另一種是綜合法。比較法是通過一些診斷技術，如振動診斷、噪音診斷、射線診斷、污染診斷等，將所得出的數據或結果與設備歷年或者次年的結果進行比較，如果沒有顯著差異，則說明設備不存在缺陷；將測試結果與同一類型設備進行比較，在相同運行和環境條件下，結果如果存在差異，則說明設備存在問題。比較法對設備的診斷較為基本，結果具有模糊性。

綜合法診斷是一項系統診斷方法，診斷前需要做大量的數據收集工作，包括在線監測系統提供的大量數據，如變壓器的絕緣情況、變壓器油色譜情況、變壓器運行的溫度、負荷情況，開關類設備檢測結果，對設備的離線采集數據，并歸納總結設備運行信息。將這些收集整理的數據與基于知識的專家系統知識庫進行匹配，從而得出診斷結果。除了基于知識的智能診斷系統外，還有基于人工神經網絡的智能診斷，人工神經網絡智能診斷又分為多種，但這些診斷技術多用于發電、繼電設備當中，對于變電設備的故障診斷，較多的是基于知識的職能診斷系統。

（3）變電設備的狀態預測

變電設備的狀態預測是對變電設備狀態特征向量的一種預報，可以根據設備運行情況和實際需要來設定設備的報警閥值，從而對設備運行情況實施即時監測，并預測一段時間內設備運行狀態的趨勢走向。

變電設備的狀態預測模型較多，有基于灰色系統理論的狀態預測、基于BP神經網絡的狀態預測等。基于灰色系統理論的狀態預測因其僅用于短期預測、機械磨損較理想，因而對斷路器等設備更為重要。相對于灰色系統理論的狀態預測，基于BP神經網絡的狀態預測具有良好的擬合精度，泛化能力和適用性強等優點，能很好的處理和挖掘信息數據，有效跟蹤環境的變化，且具有很強的容錯能力，在變電設備的狀態預測中有很好的使用價值。

3 狀態檢修客觀評價

通過狀態檢修實施對于減少了現場的工作量具有一定幫助，特別是可以減少供電系統保護的停用和操作次數，因而使得供電的可靠性得以明顯的提高。其中最為重要核心就是通過狀態檢修能夠降低成本，提高經濟效益。這是因為減少停電次數在提高了供電可靠性的同時，還減少了維護工作量，從而使得成本得以節省。對于狀態檢修過程中，通過合理的安排檢修計劃，這樣設備維護部門有充足的準備時間，基準周期適當體現了科學合理性；其中，設備狀況優良的先進設備或室內設備一般在不要求試驗的情況下，原則上都不安排全部停掉。

一般采用設備輪流停電檢修，對于必須檢修預試的設備來說，另外還應該協調有關單位將定檢預試任務和全年的送變電設備治理工作有機地結合起來，合理進行編制計劃，對于設備摸底調查工作應該盡可能早進行，這樣就能做到心中有數。在積極向相關上級單位提交設備停電定檢預試計劃的基礎上，應該對于設備檢修內容進行統籌安排，力爭做到一次停電，一次完成。在過程中，應該做到人身和設備安全。通過合理的設備狀態檢修工作，能夠大大降低人身和設備發生事故的幾率，這樣對于對確保人身安全和設備安全十分有利。

4 關于狀態檢修認識不足

（1）缺乏對狀態檢修的復雜性、長期性、艱巨性及其蘊藏的巨大潛力的認識

由于缺乏對其理論的學習及深入的研究，這樣使得從事狀態檢修工作的專業人員存在一定錯誤認識，比如認為減少停電次數，拉長檢修周期不僅可以少干活，也能保證安全等等。如果這樣的片面認識存在檢修專業人員頭腦中，這就是膚淺的認識，只是簡單的認為狀態檢修就是少干活，沒有意識到這項工作的艱巨性和復雜性。

（2）技術水平往往和實際的需要偏離

事故后檢修還是預防性檢修都應該和相關檢修技術緊密結合，這不僅從檢修技術的發展歷史可以看出，從實際工作中也應該體會到這一點。應該以實施狀態檢修的技術作為基礎，只有這個基礎牢靠才能確定狀態檢修工作健康地發展，獲得長期的利益。

（3）技術管理工作存在一定滯后

科學管理對于狀態檢修也十分重要，但是在現實生產實踐中存在諸多的管理方面的薄弱環節。比如，完整的設備檔案記錄及運行、檢修、試驗記錄提供的不及時、不全面、不準確；運行檢修記錄不詳、不銜接、資料丟失等。這些問題都說明了在科學管理方面的問題，只有把歷史記錄好好的組織利用起來，我們才能根據詳細準確的資料進行分析，從而改進設備狀態檢修方法，還應該使得各級專業人員明確自己在狀態檢修中所扮演的角色，應該把一些沒有必要的工作進行合理修改，充分考慮相關合適的檢修規定。應該在實踐中去合適的確定新的檢修周期，以及檢修項目的變更，這樣才能更好的找到每類設備檢查或檢修較經濟的周期，專業管理人員在技術管理工作方面還有很多的工作要做。

結語

“事后檢修（事故檢修）→定期檢修→狀態檢修”這一規律或趨勢是科學發展的必然。變電設備狀態檢修，在技術方面主要涉及到狀態監測和故障診斷、設備壽命管理和預測、信息管理與決策以及電力設備可靠性技術；應用方面主要涉及到變電所的重要設備，如:變壓器、斷路器、避雷器電流互感器和電壓互感器等。從經濟、成本和可靠性考慮設備狀態檢修管理系統有待進一步的研究和開發。

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