輸變電設備狀態監測系統檢修維護工作實施方案研究

趙東旭，于在明

（1.國網遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽 110006；2.國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院，遼寧 沈陽 110006）

試驗研究

輸變電設備狀態監測系統檢修維護工作實施方案研究

趙東旭1，于在明2

（1.國網遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽 110006；2.國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院，遼寧 沈陽 110006）

輸變電設備狀態監測系統建設的目的是實現對供電設備運行狀態的實時監測預警及分析，達到支撐開展設備狀態檢修的目的，但狀態監測系統本身的檢修運維工作如何開展仍需重點研究。分析了在線監測系統的框架及架構設計思想，針對遼寧省電力有限公司輸變電設備狀態監測系統建設現狀及檢修維護人員結構性缺員、在線監測裝置質量、在線監測裝置接入主站等問題，提出了適合遼寧電網實際發展的系統解決方案。

輸變電設備；狀態監測系統；檢修維護；業務外包

隨著電力系統電壓等級的提高和系統容量的增大，電力系統結構更趨復雜，對輸變電設備運行的可靠性提出更高要求，狀態監測系統的故障診斷對于保證輸變電設備的正常運行具有重要意義［1－2］。近年智能電網建設不斷深入，在線監測裝置數量迅速增加，檢修維護工作量逐年增大，由于系統檢修需要跨多專業的復合型檢修人員，基層單位缺乏相關專業檢修維護隊伍，裝置缺陷率較高，影響目前系統的實時接入率和數據準確性，無法全面支撐狀態檢修工作。為持續深化“三集五大”體系建設，充分利用內外部資源，提升人力資源效率和精益化管理水平，切實解決各基層單位狀態監測系統檢修人員短缺問題，本文提出了系統運維外包的方案，并開展了相關內容的研究［3－4］。

1 輸變電設備狀態監測系統

1.1 狀態監測系統框架

按照國網公司狀態監測系統的建設要求，狀態監測主站在國網公司和網省公司兩級部署，同時采用過程層、間隔層及站控層3層結構的思想設計。其中過程層主要部署監測裝置，間隔層部署的是站端監測單元，站控層部署站端監測單元［5－6］。狀態監測數據在省公司和國網公司分別存儲，通過國網公司的標準規范體系接口為其他的各類系統實現數據的共享，滿足不同系統對業務數據的需求，系統結構見圖1。

圖1 基本式時間同步系統結構示意圖

1.2 遼寧公司狀態監測系統建設情況

依照國家電網公司統一部署，遼寧公司于2012年完成輸變電設備狀態監測系統的主站建設，目前全省電網安裝在線監測裝置2 247套，其中變電在線監測裝置2 011套，裝置類型涵蓋油中溶解氣體、局部放電、鐵芯接地電流、SF6氣體等10類，覆蓋500 kV變電站25座、220 kV變電站203座、66 kV變電站82座。輸電在線監測裝置236套，裝置類型涵蓋微氣象、污穢、覆冰、導線溫度、圖像5類，覆蓋220 kV及以上線路107條。

2 遼寧公司狀態監測系統檢修運維存在的問題

2.1 檢修維護人員結構性缺員

輸變電設備狀態監測系統的檢修維護業務同時涉及到輸變電一次和二次設備、自動化、網絡通信、信息安全等多個專業，但目前各運維檢修單位復合型人員儲備較少，現有檢修維護人員平均年齡偏大，難以較快和全面掌握狀態監測系統相關專業檢修維護技術，使在線監測裝置的檢修維護處于停滯狀態，裝置故障和缺陷不能及時處理［7－8］。

2.2 在線監測裝置質量問題突出

根據國網公司發布的《在線監測裝置質量提升方案》，在線監測裝置運行中主要存在4個方面問題。

a.部分裝置誤報率高。例如GIS超聲波局部放電在線監測裝置2008年裝用以來誤報警共計503次，誤報率在90%以上。

b.部分裝置故障率高、壽命使用期短、維護工作量大。在線監測裝置在投運2年內發生故障的比例占總故障率的70%以上，裝置故障率最高達到0.237次／臺·a。

c.軟硬件質量問題突出。傳感器、裝置配件、通信、后臺故障問題是監測裝置發生故障的主要原因。占總故障數的50%以上，產品軟件控制和軟件穩定性水平不高。

d.對在線監測數據的利用和分析不足。數據大量上傳后，不能及時對數據開展整體分析，對于缺陷分析和故障預測支撐不足，實用效果不佳。

2.3 在線監測裝置接入主站的工作進展滯后

按照國網公司智能變電站在線監測數據接入主站最新設計要求，智能變電站在線監測數據應接入各省公司狀態監測系統主站和調度OMS，數據上傳需經過綜合應用服務器、數據通信網關機、正反向隔離裝置等關鍵裝置，而基建、運檢、調控、信通等部門相關功能、接口、通信規范和數據共享方案仍在技術磨合期，例如在智能變電站中，在線監測數據穿越安全Ⅲ／Ⅳ及正反向隔離裝置技術、輸電視頻信息無法通過安全接入平臺等，給工程調試和系統檢修維護帶來實際困難，阻礙了主站接入工作的規范化開展。目前220 kV及以上變電站中尚有110座變電站未接入省公司狀態監測系統主站。

2.4 智能站的投運使運維工作量持續增長

目前，遼寧省公司變電在線監測2011套，未來新投變電站均按智能站標準規范設計，每投運1座智能站，將增加10%的在線監測裝置。隨著新建站的投運及老站智能化改造投運，檢修運維工作量將持續增長。

3 系統檢修維護解決方案

結合遼寧省公司狀態監測系統實際運行情況、遼寧電科院試驗技術優勢、遼寧地區狀態監測系統專業化檢修維護隊伍特點，提出如下解決方案。

3.1 開展狀態監測系統檢修維護工作業務外包

設備維修的專業化、社會化是現代工業高度發展的必然趨勢。隨著智能電網建設的深入開展，智能設備普遍具有自動化和機電一體化、結構復雜化和精密化、裝置成套化、運行連續化等諸多特點，對維修人員素質、檢修工具和工藝水平、檢修時間提出了更高的需求，很多設備的檢修難度較高，智能設備的檢修性變化需要專業化、社會化檢修工作。電網設備設施檢修專業化、集約化、社會化進程也是落實國網公司“三集五大”戰略思路優化檢修資源的的重要措施，將為各類檢修公司帶來發展契機和動力。

為全面做好輸變電設備狀態監測系統的檢修維護工作，遼寧公司組織省電科院前往多個省份進行調研。目前浙江、福建等省份均采用業務外包形式，通過專業隊伍統一開展系統檢修維護，起到良好的維護效果。

根據《國家電網公司供電企業業務外包管理辦法》中關于業務外包的文件精神，通過借鑒其他省份做法和成熟經驗，提出將輸變電設備狀態監測系統檢修維護工作采用業務外包形式交由專業公司統一開展。

3.2 開展狀態監測系統檢修維護工作業務外包

目前，遼寧電科院已完成油色譜入網檢測平臺的建設，在此基礎上定了各類在線監測裝置入網檢測試驗室建設方案和計劃，為基建和技改新投監測裝置的入網把關以及工廠化檢修的開展奠定基礎。

2016年底，電科院將完成GIS局放、超聲局部、避雷器、鐵芯接地電流等變電在線監測入網檢測平臺以及微氣象、覆冰等輸電設備在線監測入網檢測平臺的搭建工作。

3.3 建設在線監測裝置工廠化檢修基地

按照國家電網公司《關于印發國家電網公司工廠化檢修基地建設指導意見的通知》要求，遼寧省公司依托國網遼陽供電公司所轄集體企業——遼陽電力設備制造有限公司，已經建設完成遼寧省公司B級工廠化檢修基地，業務內容涵蓋變壓器、互感器、斷路器等一次設備，而智能變電站的在線監測裝置、直流電源類設備、交換機、站控層設備等都適合工廠化檢修。對此，建議在遼寧省公司工廠化檢修基地的基礎上拓展檢修業務，利用遼寧地區在線監測專業化檢修維護，建立在線監測工廠化檢修基地，結合大型技改、大修工程，定期開展現場裝置的輪換檢修，同時在“統一管理流程、規范工藝標準”的原則下，與相關制造企業和單位簽定戰略合作框架協議，拓展工廠化檢修能力，實現檢修覆蓋設備范圍進一步延伸、檢修質量進一步提升。

3.4 加強基礎管理工作

進一步加強基礎管理，制定現場《在線監測裝置檢修維護標準化作業指導卡》、制定《在線監測裝置精益化評價細則》以及《在線監測裝置入網檢測流程》等制度規范。通過這些基礎文件的制定，將規范現場基礎工作，促進基礎管理工作穩步提升。

在下一步工作中，將積累維護經驗，編制《遼寧公司在線監測裝置狀態評價導則》、《遼寧公司在線監測裝置檢修導則》，從而實現在線監測裝置從定期檢修到狀態檢修的過渡。

4 外包業務內容

4.1 外包項目及范圍

根據《國家電網公司供電企業業務外包管理辦法》的要求，核心業務不得外包、常規業務適度開展外包、其他業務推進外包的原則，擬開展外包項目包括以下幾個方面。

a.狀態監測主站設備檢修維護

對輸變電設備狀態監測系統主站設備進行定期檢修維護工作。外包范圍涉及主站服務器、不間斷電源、直流電源設備、磁盤陣列、大屏幕、時間同步對時系統、二次系統安全防護設備、計算機安全防護措施檢查、系統信息安全測評、空調、F5均衡服務器、消防系統、對新投在線監測裝置進行接入、事件處理及系統調優工作（閾值設定、告警優化、告警過濾；在線監測裝置告警分析、定位、處理、驗收；軟硬件版本管理及驗證測試；輔助系統、高級應用的開發和運維；裝置質量的提升、應用方法的研究）。

b.變電在線監測裝置檢修維護

對2 011套變電在線監測裝置進行定期檢修維護工作，檢修周期為3年。外包范圍涉及狀態接入控制器（CAC）、油色譜、鐵芯電流、GIS和斷路器SF6氣體壓力、避雷器等在線監測裝置及其通信網絡設備（包含系統調試、板卡更換、配件更換、本體調試、準確性校驗等工作）、系統聯調、參加設備驗收工作。

c.輸電在線監測裝置檢修維護

對236套輸電在線監測裝置進行定期檢修維護工作，檢修周期為3年。外包范圍涉及輸電線路CMA、覆冰、微氣象、導線溫度、圖像、污穢在線監測裝置及其通信網絡設備檢修維護（包含系統調試、板卡更換、配件更換、本體調試、準確性校驗等工作）、系統聯調、參加設備驗收工作。

d.狀態監測系統日常維護

對主站設備、輸變電設備在線監測裝置進行日常維護以及監測數據的主站接入工作。外包范圍為主站設備缺陷處理、變電在線監測裝置缺陷處理、輸電在線監測裝置缺陷處理、智能站在線監測裝置接入主站、常規站在線監測裝置接入主站、輸電在線監測裝置數據接入。

4.2 業務外包單位的資質要求

a.業務外包單位必須具有工商部門核發的營業執照。

b.業務外包單位必須具有ISO9000系列質量保證體系認證書。

c.業務外包單位必須具有中國電力建設企業協會核發的電力工程調試單位能力資格等級證書，且業務范圍為電網工程類。

4.3 業務外包采購

由各運維單位提出輸變電設備狀態監測系統檢修維護工作業務外包采購申請，提報采購計劃。根據《國家電網公司供電企業業務外包管理辦法》，由省公司物資部統一組織，采用競爭性談判等方式采購，確定業務外包單位。

5 檢查考核評價

a.質量管理

運維單位運維檢修部負責業務外包檢修維護質量管理，監督外包單位作業工藝質量。在作業前進行作業交底，明確作業范圍、安全措施、風險預控、作業內容、工藝要求、作業分工等，并做好相應記錄備查。對業務外包巡視、檢測質量，運維檢修部每月定期輪換抽查。

b.進度管理

運維單位運維檢修部負責對業務外包項目的進度管理，實時掌握項目進展情況，促進外包隊伍履行合同進度的要求。加強日常監督，及時糾正作業進度偏差。

c.安全管理

運維單位安全監察質量部對外包單位提出安全管理工作要求并督促落實，外包隊伍必須服從運維單位安全監察人員的監督管理。外包隊伍要加強自身人員的安全培訓教育，認真開展作業風險辨識和風險評估，清楚現場危險點及預控措施，杜絕違章指揮及違章作業。

6 結束語

輸變電設備狀態監測系統的運維檢修工作是智能設備檢修管理研究和實踐的熱點，本文結合狀態監測系統技術特點，針對檢修運維工作中存在的問題和需求，給出了相關解決方案。通過方案的實施，將有效利用遼寧省公司內、外部檢修和試驗隊伍資源，降低運維成本，迅速提高輸變電設備及其狀態監測系統可靠性和安全性。

［1］張皓陽，蔡志遠，張軍陽.變壓器油中溶解氣體含量在線監測技術綜述［J］.東北電力技術，2006，27（8）：18－23.

［2］韓 月，耿寶宏，高 強.智能變電站變電設備在線監測系統研究［J］.東北電力技術，2011，32（1）：25－30.

［3］宋璇坤，李敬如，肖智宏.新一代智能變電站整體設計方案［J］.電力建設，2012，55（11）：30－34.

［4］王 剛，張 強.輸配電避雷器在線監測系統的分析與設計［J］.東北電力技術，2013，34（6）：10－15.

［5］智能變電站一體化監控系統建設技術規范：Q／GDW 679—2011［S］.

［6］智能變電站一體化監控系統功能規范：Q／GDW 678—2011［S］.

［7］輸變電設備狀態監測系統技術導則：Q／GDW 534—2010［S］.

［8］曹 陽，姚建國，楊勝春，等.智能電網核心標準IEC61970最新進展［J］.電力系統自動化，2011，35（17）：15－19.

Study on Maintenance Implementation Solution for Condition Monitoring System of Power Transmission

ZHAO Dongxu1，YU Zaiming2
（1.State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China；2.Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China）

The purpose of condition monitoring system for power transmission is to achieve real?time monitoring and early warning anal?ysis，achieve maintenance of equipment condition purpose.However，how the work should be done is still an important research content of the current system construction.According to the problems of Liaoning power grid power transmission and transformation equipment condition monitoring system construction，structural short of staff，the quality of on?line monitoring device and station access of on?line monitoring device.In view of the questions mentioned above，this paper puts forward a solution which is suitable for the actual develop?ment of Liaoning power grid system.

power transmission equipment；condition monitoring system；repair and maintenance；outsourcing business

TM743

A

1004－7913（2016）11－0008－04

趙東旭（1972），男，高級工程師，從事輸變電設備狀態監測系統研究工作。

2016－08－20）