電力系統(tǒng)變電一次設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)探討

肖飛

摘 ?要：目前我國的變電設(shè)備正朝著大容量與高電壓的方向發(fā)展，如在檢修設(shè)備時(shí)沿用傳統(tǒng)停電作業(yè)的方法，則難以有效提升檢修效率，還會(huì)影響到供電質(zhì)量。為了適應(yīng)一次設(shè)備智能化、密封化及小型化的發(fā)展趨勢，可以在設(shè)備的維護(hù)管理中應(yīng)用狀態(tài)檢修技術(shù)。文章探討了狀態(tài)檢修的基本原理與具體步驟，同時(shí)結(jié)合實(shí)例分析了狀態(tài)檢修的具體應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：狀態(tài)檢修;一次設(shè)備;電力系統(tǒng)

中圖分類號：TM411 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）36-0003-02

電力系統(tǒng)中的一次設(shè)備工作狀態(tài)對于整個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行有著重要影響，能否及時(shí)、有效檢修一次設(shè)備關(guān)系著供電質(zhì)量。另一方面，隨著終端客戶用電量的不斷增加，客戶也對供電可靠性及質(zhì)量提出了更高要求。對此，應(yīng)根據(jù)供電網(wǎng)絡(luò)的誤動(dòng)作、過負(fù)載及過電壓等運(yùn)行工況及時(shí)對一次設(shè)備進(jìn)行檢修，以發(fā)現(xiàn)一次設(shè)備存在的硬件缺陷與運(yùn)行故障，進(jìn)而提高電力系統(tǒng)檢修效率與降低供電網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生率。

1 ?狀態(tài)檢修的基本原理與具體步驟

1.1 ?狀態(tài)檢修的基本原理

狀態(tài)檢修是指在評估設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的基礎(chǔ)上，利用評估結(jié)果對設(shè)備檢修時(shí)間與內(nèi)容進(jìn)行合理安排，同時(shí)實(shí)施主動(dòng)檢修的一種技術(shù)手段。相對于常規(guī)檢態(tài)修方法而言，狀檢修具有識別設(shè)備故障、運(yùn)行缺陷早期征兆的作用，同時(shí)有助于判斷設(shè)備故障的變化情況、發(fā)展趨勢與嚴(yán)重程度等，因此能夠?yàn)榫S修時(shí)機(jī)的選擇提供有效依據(jù)，具有技術(shù)先進(jìn)、耗費(fèi)低的特點(diǎn)。

1.2 ?具體步驟

為了確保狀態(tài)檢修能夠在一次設(shè)備檢修工作中發(fā)揮應(yīng)有的作用，則在實(shí)施檢修工作的過程中應(yīng)遵循以下步驟。

首先，應(yīng)根據(jù)一次設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行工況確定模型參數(shù)。在對一次設(shè)備開展?fàn)顟B(tài)檢修時(shí)依據(jù)模型參數(shù)能夠保證狀態(tài)檢修過程的高效性，同時(shí)可以對設(shè)備檢修工作進(jìn)行有效約束。

其次，在確定參數(shù)模型后需利用在線采集的方法及時(shí)收集狀態(tài)數(shù)據(jù)，一次設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)主要有特征值、預(yù)防試驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)及檢修記錄等。

第三，應(yīng)分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并在分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)后對設(shè)備運(yùn)行工況做出預(yù)測，包括是否會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行故障等。如得出預(yù)測結(jié)果后發(fā)現(xiàn)存在故障隱患，則計(jì)算停檢時(shí)間與制定檢修計(jì)劃。

2 ?變電一次設(shè)備的狀態(tài)檢修技術(shù)分析

2.1 ?常用檢修技術(shù)

實(shí)時(shí)監(jiān)測是狀態(tài)檢修工作中的重要組成部分，在監(jiān)測一次設(shè)備時(shí)應(yīng)注意合理選用監(jiān)測方法。例如，在監(jiān)測變壓器的運(yùn)行工況時(shí)可以采用色譜分析技術(shù)，利用色譜監(jiān)控系統(tǒng)及便攜式監(jiān)測儀可以全面監(jiān)測變壓器實(shí)際運(yùn)行狀態(tài);在檢修斷路器時(shí)可以應(yīng)用斷路器在線監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測指標(biāo)包括氣體水分、電流波形、分合閘速度、行程位移等。

在評估一次設(shè)備時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)把握的內(nèi)容包括試驗(yàn)方法、結(jié)果、檢驗(yàn)結(jié)果、運(yùn)行中存在的危險(xiǎn)因素與異常工況等，以便能夠確定有效的檢修內(nèi)容與確定最優(yōu)的檢修時(shí)間。油路試驗(yàn)是一種常用的狀態(tài)評估方法，通過進(jìn)行油路試驗(yàn)?zāi)軌蛴行Я私庠O(shè)備故障形成的具體原因、故障表征及各類故障間是否存在必要聯(lián)系等。在進(jìn)行試驗(yàn)及評估的過程中應(yīng)注意記錄好繼電器的運(yùn)行參數(shù)，同時(shí)監(jiān)測評估是否已經(jīng)發(fā)生或可能發(fā)生氣體泄漏問題，以便在分析氣體微量水實(shí)際含量的基礎(chǔ)上判斷一次設(shè)備的油路系統(tǒng)是否處于完好狀態(tài)。此外，在開展?fàn)顟B(tài)評估工作的過程中應(yīng)注意綜合評價(jià)及分析油路系統(tǒng)故障發(fā)生情況，并在實(shí)踐工作中對油路試驗(yàn)方法進(jìn)行不斷完善。

此外，在檢修一次設(shè)備時(shí)通常需要應(yīng)用預(yù)防檢修技術(shù)。例如，在對主變壓器進(jìn)行檢修的過程中需要通過分析鐵芯接地、極化指數(shù)、吸收比及絕緣電阻等完成預(yù)防性檢修工作。

2.2 ?狀態(tài)檢修實(shí)例分析

本文以主變壓器的狀態(tài)檢修為例，該主變壓器的運(yùn)行參數(shù)如下：空載損耗35 kW，空載電流0.37%，相數(shù)為3相，額定功率為50 Hz，額定容量為31 500 kVA。在對供電網(wǎng)絡(luò)中的一次設(shè)備進(jìn)行檢修時(shí)采用了油色譜檢測技術(shù)，監(jiān)測系統(tǒng)為MGA-6，安裝的監(jiān)測系統(tǒng)共有23套。

油色譜監(jiān)測系統(tǒng)中的監(jiān)測硬件包括端子箱、油氣分離器等，端子箱的主要功能為檢測氣體，油氣分離器具有溶解氣體與分離氣體的作用，透氣膜是分離器中的核心裝置，在分離器的附近安裝端子箱，在安裝端子箱后采用槽鋼進(jìn)行固定，以避免端子箱發(fā)生松動(dòng)問題，監(jiān)測軟件與監(jiān)測系統(tǒng)工作原理，如圖1所示。

監(jiān)測系統(tǒng)中的功能模塊包括通信模塊、載氣模塊、應(yīng)用軟件模塊、數(shù)據(jù)處理模塊及數(shù)據(jù)采集模塊等，在監(jiān)測主變壓器的過程中能夠?qū)τ椭腥芙獾臍怏w進(jìn)行實(shí)時(shí)分析及連續(xù)監(jiān)測，同時(shí)可以在獲得監(jiān)測數(shù)據(jù)之后進(jìn)行定量計(jì)算、定性計(jì)算、分析三比值、計(jì)算產(chǎn)氣速率、分析趨勢圖、繪制原始譜圖、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測與故障診斷、對變壓器進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)與及時(shí)發(fā)送報(bào)警信息等。利用狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)對供電網(wǎng)絡(luò)中的一次設(shè)備進(jìn)行檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)其中1臺(tái)主變壓器的引線部分出現(xiàn)故障，主要表現(xiàn)為引線被燒斷。發(fā)現(xiàn)問題后及時(shí)對接線柱進(jìn)行緊固處理，同時(shí)更換燒斷的引線。經(jīng)過處理后保證了變壓器正常工作，且有效避免了因三相電壓出現(xiàn)不平衡問題而導(dǎo)致用電設(shè)備被燒壞。故障判斷模型，如圖2所示。

上圖從上到下依次為m層、n層、c層，模型方程式如下：

br=■■f[αn（VTX-θr）]

式中，br為量子輸出函數(shù);

ns為間隔數(shù)目;

ɑn為量子陡度因子;

X為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入值;

VT為輸入層轉(zhuǎn)置權(quán)值;

θr為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入值;

公式中的值均可被監(jiān)測系統(tǒng)獲取（br除外），狀態(tài)參量為ns、ɑn及VT。

Y={b1r....b2r...b3r....bkr}

判斷參數(shù)如下：

故障判斷數(shù)據(jù)：診斷次數(shù)為45次，正確數(shù)為44次，錯(cuò)誤1次，診斷率為97.98%，誤診率為2.22%。

3 ?結(jié) ?語

綜上所述，由于變電系統(tǒng)中的一次設(shè)備需要直接參與電能生產(chǎn)、輸送及分配環(huán)節(jié)，其運(yùn)行狀態(tài)可對供配電可靠性產(chǎn)生重大影響。為了保證電能可以實(shí)現(xiàn)安全輸送及分配，應(yīng)注意在維護(hù)管理一次設(shè)備時(shí)應(yīng)用狀態(tài)檢修的方法，同時(shí)保證檢修技術(shù)的合理性，從而有效排除一次設(shè)備運(yùn)行故障。

參考文獻(xiàn)：

[1] 盛躍峰，徐志飛，陸永良，等.遠(yuǎn)程無線智能監(jiān)控系統(tǒng)在電力設(shè)施保護(hù)中 ? 的應(yīng)用[J].上海電力學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，（Z1）.

[2] 王開艷，羅先覺，吳玲，等.清潔能源優(yōu)先的風(fēng)-水-火電力系統(tǒng)聯(lián)合優(yōu)化 ? 調(diào)度[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2013，（13）.

[3] 牛方華，楊大哲，劉瑞芳.電力信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化查詢語言注入攻擊原理 ? 及安全防護(hù)[J].山西電力，2014，（4）.

[4] 申永化，馬志武，徐云峰，等.電力設(shè)施“防外破”工作研究——以阜陽供 ? 電公司的實(shí)踐為例[J].宿州學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，（8）.

[5] 鄭連勇，吳瓊，李冰冰，等.電力資產(chǎn)倉庫管理系統(tǒng)在智能電網(wǎng)輸電線路 ? 運(yùn)行監(jiān)控平臺(tái)中的集成與應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2013，（6）.