電力系統狀態檢修方法淺析

[摘要]狀態檢修由狀態檢測、狀態評估和優化決策三個環節組成。三個環節是依次推進，后一項建立在前一項的基礎上，但每一項叉是不斷自身完善和深化的過程。

狀態檢測的主要內容有在不影響設備正常運行條件下，長期將監測儀器安裝在被檢測設備上的在線狀態監測，或不固定在被測設備上而是有監測人員現場安裝或使用的離線狀態監測；需中斷設備運行或利用外施電壓對設備進行的狀態檢測試驗（叉稱診斷試驗）。

[關鍵詞]電力設備；定期檢修；狀態檢修；檢修技術

隨著新工藝，新技術的不斷提高，電力設備的質量和性能不斷提高。有些設備由于設計和制造水平的提高，在使用年限內已達到免（少）維護水平，若仍延用目前長期采用的定期檢修管理模式已不太合適。所以有必要對現有設備定期檢修制度加以改革，探索新型的設備檢修制度。

1、什么是狀態檢修？

狀態檢修由狀態檢測、狀態評估和優化決策三個環節組成。三個環節是依次推進，后一項建立在前一項的基礎上，但每一項又是不斷自身完善和深化的過程。

1.1狀態檢測的主要內容

狀態檢測的主要內容有在不影響設備正常運行條件下，長期將監測儀器安裝在被檢測設備上的在線狀態監測，或不固定在被測設備上而是有監測人員現場安裝或使用的離線狀態監測；需中斷設備運行或利用外施電壓對設備進行的狀態檢測試驗（又稱診斷試驗）。

1.2狀態檢測和診斷的主要技術

1.2.1預防性試驗。經幾十年經驗積累，電力設備的預防性試驗已成為電力生產中的一項重要制度，對設備安全運行發揮很大的作用。但預防性試驗也有它的局限性，比如需停電進地、盲目性大、針對性不強、試驗條件與運行條件存在差異，以及預試合格后仍然會出事故等，其試驗項目還有待完善。

1.2.2檢測技術。基于電力設備被檢測對象的不同，監控內容、來源和獲取方法也呈現出多樣性。對變壓器而言，作為常規試驗項目的直流電阻、絕緣電阻、吸收比、極化指數、介質損、局部放電以及微機保護中監測的電壓、電流、功率、功率因數等就可以作為電信號狀態量，而對于振動、噪聲、壓力、溫度、氣體成分、水分含量、超聲、紅外熱像等作為非電信號狀態量。由此可分為電量檢測技術和非電量檢測技術。

電量檢測技術主要有局部放電量檢測，介質損耗正切值和電容量檢測，泄漏電流線監測，有載分接開關驅動電動機電流檢測以及變壓器繞組變形監測等技術，可實現在線或離線檢測。

非電量檢測技術主要有熱成像溫度測量，絕緣油油質和DGA油中色譜分析，電纜的DTS分布溫度檢測和COP油壓測量，檢測放電異常紫外成像技術，SF6質量、S02和H2S檢測分析，激光顯像SF6設備氣體泄漏監測定位技術，開關的液壓機構的液壓系統和機構機械運動特性監測，有載分接開關傳動力矩和振動測量，真空滅弧室真空度監測和振動信號監測等技術。

1.2.3狀態檢測試驗技術叉稱診斷試驗技術，通常是對懷疑有問題需進一步確認或故障診斷的設備，在停電情況下進行進一步施展的技術。該技術需要借助各種儀器、儀表和試驗設備，對故障設備的電壓、電流、功率、頻率、阻抗、電抗、電容量、絕緣值、溫度、電阻、振動、放電量等進地測量，以確定故障性質和位置。例如，通過測量絕緣電阻、泄流電流、吸收比、介質損耗正切值，可以判定設備絕緣是否受潮；通過直接電阻的測量，可以確定接觸是否良好等。

1.2.4狀態評估系統，狀態評估中的各種方法構成狀態評估體系。狀態評估體系中最為常用的是專家系統。該系統應具有設備狀態評估、故障診斷、檢修決策、制定檢修計劃、自學習和生產管理系統中檢修信息發布功能，為電氣設備安全、穩定、經濟運行提供可靠的技術和管理保障。

運行中的電力設備狀態變化有量變和質變兩個過程。正常的設備是處于量變的過程中。為了促使運行中設備的狀態盡量穩定在初始狀態，首先應重視漸變過程的評估。為了有針對性地消除故障，及時恢復原有功能，還應在突變性質評估，亦即故障診斷上下功夫。

1.2.5優化決策系統，優化決策是對設備是否檢修，某些關鍵元器件是否更換的決策過程。決策過程包含兩種狀態：一是檢修周期的調整；二是檢修與更換的決策。

1.2.6檢修周期的調整，經過狀態評估，若設備沒有到非換不可的地步，則主要有立即維修、延長檢修周期、縮短檢修周期三種方式。立即維修是針對有缺陷且非停電檢修不可的設備，而延長和縮短檢修周期是針對家族性的設備。在設備檢修周期的確定上，應按回路同步檢修原則，即在同一回路上的單個設備檢修周期起始點應統一，每類設備間的檢修周期應成倍數關系，例如成“3”的倍數關系，這樣不會造成回路年年停，而是最少3年停一次，從而減少設備損傷，減少勞動支出，提高企業效益。

2、檢修與更換的決策

設備到壽命周期末，就需要判斷是否繼續運行，還是檢修后運行或是更新改造。判斷的過程就是優化過程，其判斷結果就是決策。從電網運營特點和整個公司的目標來看，對電氣設備狀態檢修的期望是：①確保設備的正常運行，防止事故發生，保證電網可靠性；②檢修人員應按規程有目的、安全、最有效地完成設備檢修工作；③延長設備檢修周期和使用壽命；④降低運行和檢修費用，提高經濟效益。

總之，應從節約檢修成本，同時滿足應有的可靠性要求基礎上，開展有針對性的狀態檢修工作。只有采用有效的檢測與檢修策略，方能保證電網高效、經濟運行。

3、設備管理方式的演革

設備管理大致經歷了五個發展階段：

3.1事后檢修階段。該階段，對設備零件的破損等問題還認識不足，設備只要不壞就繼續使用，對設備管理要求也不高，只要設備的正常運行，就不需更新設備。

3.2預防性檢修階段。隨著生產自動化程度的日益提高，設備故障對生產的影響很大，在預定的間隔期內保證設備運行的可靠性與生產的連續性。明顯的，檢查周期短，次數就越多，對發生故障的把我性也就越大。

3.3生產檢修階段。在本階段的后期，開始出現糾正性檢修，即檢查故障并對故障加以修理（材質、設計方案、機構原理等），從根本上解決問題。

3.4檢修預防階段。所謂“檢修預防”，就是在設備的設計研制階段就考慮到今后的檢修問題，要求故障少、修理時間短（易卸、易裝、易更換）、費用低，其理想目標是要實現免檢修設計。檢修預防的概念實際上已具備了綜合管理的性質。

3.5設備綜合管理階段。具體地說，關于設備可靠性和保養性的方案、設計、制造、安裝、試驗、檢修、改造和更新，尤其是有關設備使用和費用的信息反饋等，都是它的研究范圍。