電氣設備狀態維修與故障診斷的探析

張沿輝

國網黑龍江省電力有限公司哈爾濱供電公司

前言：

如今提升電氣設備的穩定性、降低生產成本，創造出更多的經濟利益和社會效率，如何采取合理的檢測策略和制訂有效的檢修計劃，采用科學的故障診斷技術，保障在不降低可靠性的前提下節省檢修費用，成為電力設備檢測維護部門的重要課題。而狀態檢修是以安全、可靠性、環境、成本為基礎，通過設備狀態評價、風險評估，檢修決策，達到運行安全可靠，檢修成本合理的一種檢修策略。

1.摸清設備狀態

一是了解設備的先天條件、進口設備和國產設備的技術狀況、使用環境；二是設備所處的外部自然環境不一樣，尤其是供電設備，大部分暴露在室外自然環境中，因溫度、濕度、污染、紫外線、日照等有較大差異，對設備的影響較大；三是設備在電力系統的位置不同，所承受系統運行電壓、短路電流和熱穩定時間等不同，特別是故障時系統短路容量差異較大。

2.靈活的維修制度才能夠對癥下藥

隨著傳感技術與計算機技術的發展，電力設備的狀態監測方法向著自動化、智能化的方向發展，設備的定期檢修制度向著預警式檢修制度發展。由于電氣設備的初始狀況和現場設備的運行狀況有很大差異，即現場設備的運行狀況好壞相差甚大，由于電氣設備的初始狀況和現場設備的運行狀況有很大差異，即現場設備的運行狀況好壞相差甚大，而定期維修制度無視這些狀況的差異，而采用統一的、一刀切的定期維修方式，其最主要的表現在維修結果上，要么維修過剩，要么維修不足，工程的實際情況大多是出現維修過剩，經常出現盲目維修的現象，這些反而增加了設備的故障隱患和故障率，從而造成維修成本浪費較大，增大了設備運行管理成本，而狀態維修完全替代定期維修的可能性。首先，電氣設備的大小、結構、用材、功能各不相同，出現缺陷的原因和規律也不相同。另外在工作時所受的電、熱、機械、環境各不相同，呈現的損耗規律不會相同，根據不同設備的損耗規律來科學安排檢修時間。其次，各個設備在電力系統中的地位和影響不同，每個設備中部件對設備功能的影響也不相同。把握設備故障規律，有針對性的調整檢修計劃，預診斷出設備較精確的剩余壽命，合理使用設備避免浪費，根據診斷信息來進行維修。

3.電氣設備的狀態檢測技術

在對設備故障的監控維護中，充分利用電氣設備狀態監測技術為設備的故障診斷和性能評估提供依據。目前在機器、發動機和設備器材等設施上放置傳感器，用來記錄散發的熱量、振幅、承壓和發出的聲音等，從而找出設備的異常點，同時了解設備運行狀況，以及找出設備的易損易耗單元，統計單元平均壽命提前更換確保設備完好率，提早檢修保養防患于未然。

通過各種測量、檢測和分析方法，結合系統運行的歷史和現狀，對設備的運行狀態進行評估，以便了解和掌握設備的運行狀況，并且對設備狀態進行顯示和記錄，對異常情況進行處理，并為設備的故障分析診斷、性能評估提供基礎數據，包括故障定位、故障性質、故障程度的判斷對絕緣壽命的預測。變壓器的狀態監測方法主要有：局部放電、絕緣監測、變壓器油氣色譜分析等。

3.1變壓器局部放電監測

局部放電既是設備絕緣老化的先兆，也是造成絕緣老化并最終發生絕緣擊穿的一個重要原因。很多故障都可以從局部放電量和放電模式的變化中反映出來。變壓器局部放電過程中伴隨著電脈沖、電磁輻射、超聲波等現象，可能引起變壓器局部過熱及產生特征油氣。常用的聲學檢測法是將幾個高頻聲學傳感器附在變壓器箱的外部，這些傳感器對局部放電或電弧放電產生的暫態聲音信號非常敏感，能夠檢測出放電信號和放電部位。局部放電檢測的其它方法還有光學檢測、化學檢測、電氣測量等。

3.2變壓器絕緣狀態監測

變壓器絕緣狀態監測是保證變壓器可靠運行的手段，變壓器絕緣的老化、失效是一個緩慢發展的潛伏性故障。變壓器絕緣狀態監測主要有外殼接地線電流監測和高、低壓套管接地引下線電流監測以及鐵心接地線電流監測等。電容套管監測是為了檢測套管的正常運行電容電流、電容量的變化和介損的變化；外絕緣泄漏電流監測是為了監測變壓器套管外絕緣的積污程度，并通過縱向、橫向的比較進行判斷；鐵心接地在線監測裝置能及時監視主變壓器鐵心接地的情況。

3.3變壓器油氣色譜分析

變壓器運行時，變壓器油中的固體有機絕緣材料在運行電壓的作用下，會因電、熱、局部電弧等多種因素作用逐漸變質，裂解出包括 H2、CO、CH4、C2H2、C2H4、C2H6 等在內的多種氣體。變壓器油氣色譜分析法主要是通過監測和分析變壓器油中氣體的組分、濃度及產生速率，進而判斷變壓器內部是否存在過熱性故障（導電回路、鐵心多點接地引起過熱等）和放電性（局部放電和電弧放電等）故障等。由于這種方法具有實時性和連續性的特點，能及時發現被監測設備存在的故障，被公認為是檢測變壓器（包括本體、套管）缺陷最直接、準確的方法。

結語：

電氣設備的維修制度和維修方法也要隨著形勢適當的進行調整，利用先進科學的設備狀態檢測維修和診斷技術，才能提升電氣設備的穩定性、降低生產成本，創造出更多的經濟利益和社會價值。

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