電力系統變電一次設備狀態檢修策略研究

國網浙江省電力公司 肖艷煒

國網嘉興供電公司 趙玉成

電力系統變電一次設備狀態檢修策略研究

國網浙江省電力公司 肖艷煒

國網嘉興供電公司 趙玉成

在電力系統中，變電一次設備的運行質量關系著系統整體的穩定可靠運行，因此，做好變電一次設備的維護和檢修工作意義重大。狀態檢修作為一種有效的檢修技術和檢修手段，可以使得工作人員實時掌握變電一次設備的運行狀態，減少故障和問題出現的幾率。本文主要針對電力系統變電一次設備狀態檢修的策略進行分析和研究。

電力系統；變電一次設備；狀態檢修

前言

在社會發展中，電力作為一種應用最為廣泛的能源，受到了社會各界的關注，如果電力系統出現問題，必然會給社會生產以及人們的日常生活產生巨大影響。從保證電力系統安全穩定運行的角度分析，做好變電一次設備檢修工作非常不重要。針對傳統定期檢修存在的弊端，開展狀態檢修工作，能夠提升檢修的效率，降低檢修成本，實現對于故障的有效預防，因此受到了電力工作人員的青睞。

1 變電一次設備狀態檢修概述

狀態檢修與傳統的定期檢修不同，主要是利用傳感器技術、診斷技術以及現代通信技術等，對設備在運行過程中的狀態信息進行采集，通過與正常信息的對比，判斷設備是否存在異常，對設備故障會進行預制，根據設備的健康狀態，進行檢修計劃的安排。通過狀態檢修，可以有效減少設備事故，提升設備運行的穩定性和可靠性。

在變電一次設備的檢修工作中，狀態檢修需要采集的信息不僅包括了設備運行過程中的狀態信息，還應該包括歷史維修記錄，通過對信息的分析和整理，生成相應的檢修計劃[1]。具體來講，變電一次設備狀態檢修的步驟包括：第一步，明確模型參數。就目前而言，在變電一次設備狀態檢修中，采用的都是非齊次泊松模型，可以實現對于各類可靠性約束的綜合，分析效率較高，不過需要技術人員結合采集到的設備狀態信息和歷史維修記錄，經運算后，對模型參數進行明確；第二步，利用傳感器設備，針對變電一次設備運行過程中的狀態信息進行實時在線采集，包括了設備特征值、運行參數、歷史檢修記錄以及預防性試驗的相關數據等；第三步，將采集到的各類數據信息進行整理，做好分析預測工作，通過與正常數據的對比，判斷設備是否存在故障，如果不存在故障，則轉入到第二步操作，如果存在故障，則需要繼續進行下一步操作；第四步，將通過分析和預測得到了設備故障信息、歷史信息以及故障可能帶來的嚴重后果輸入到變電一次設備狀態檢修模型中，進行相應的仿真計算，根據計算結果決定是否需要對設備進行檢修。如果設備的最優檢修停止時間為零，則表明不需要進行檢修，轉入第一步操作，如果設備的最優檢修停止時間大于零，則轉入第三步操作；第五步，針對需要檢修的一次設備進行狀態檢修，結合上一步得到的最優檢修停止時間，對一次設備的具體檢修時間進行明確[2]。

2 變電一次設備狀態檢修策略

2.1 狀態檢測

在當前的技術條件下，變電一次設備狀態檢測可以分為三種不同的方式，一是在線檢測，這也是最為常用的一種檢測方式，主要是利用相應的信息收集系統（以各類傳感器為主），對變電一次設備在運行過程中的狀態信息進行在線采集，然后經信息管理系統的整理分析，結合數字化調節器和分布式控制系統，實現對于信息的在線檢測，判斷設備是否存在異常；二是離線檢測，一般是利用振動檢測儀、紅外測溫儀、油質分析儀以及超聲波檢漏儀等設備，對變電一次設備進行定期或者不定期的檢測，查看設備內部的元件是否處于正常工作狀態；三是定期解體檢測，這種狀態檢測方式并不常用，一般是針對停運期間或者維修期間的變電一次設備進行檢測，結合設備本身的而出廠信息、作業標準以及相應的檢修工藝，對設備內部元件進行檢測，判斷其是否存在損壞或者裂化的可能。對于技術人員而言，在開展變電一次設備的狀態檢修工作時，需要根據設備的類型和特點，選擇恰當的狀態檢測方式，保證狀態檢測的高效性和可靠性[3]。

2.2 狀態預測

在變電一次設備狀態檢測中，狀態預測需要結合相應的預測模型展開，通常來講，預測模型有兩種，一是基于BP神經網絡的狀態檢測，二是基于灰色系統理論的狀態預測。事實上，變電一次設備狀態預測主要是針對設備的狀態特征向量進行預測，依照預先設定的警報閾值，在線預測變電一次設備的運行狀態。在實際應用中，基于灰色理論的狀態預測效果更加理想，尤其是在短期預測中，有著非常顯著的效果。可以將灰色理論預測模型分為基于灰色理論的動態預測模型，以及基于信息狀態預測的殘差分辨模型。例如，對于軸承，其本身在使用過程中會出現機械磨損，而一般情況下，磨損情況呈浴盆曲線發展，結合灰色系統模型，能夠在前一階段磨損數值的基礎上，預測出下一個階段的磨損情況，從而合理安排檢修時間，在保證檢修效果的同時，也避免了頻繁檢修導致的成本增加問題。

2.3 故障診斷

故障診斷是狀態檢修中一個非常重要的內容，可以及時發現設備中存在的故障隱患，對故障的類型、危害等進行判斷，為后續的故障處理奠定良好的基礎。對于變電一次設備而言，故障診斷方式是多種多樣的，包括噪聲診斷、振動診斷、射線診斷、污染診斷以及專家系統診斷等，而在實際操作中，最為常用的方法一是振動診斷，主要是結合相應的儀器，對變電一次設備在運行過程中的振動信息（包括位移、速度、相位、頻譜、幅值等）進行分析和識別，從而判斷設備運行的健康狀況，對其中存在的故障和隱患進行診斷[4]。相關統計數據顯示，振動診斷可以準確識別60%左右的變電一次設備故障；二是專家系統診斷，主要是結合專家系統，對變電一次設備運行中存在的故障和問題進行識別和判斷，具有智能化、高效性、可靠性等優點。專家系統診斷可以細分為基于信息的診斷以及基于神經網絡的診斷，在實際應用中，后者可以再次分為模糊神經網絡診斷、集成化網絡神經系統診斷、分形神經系網絡診斷等。

以變壓器為例，對其狀態檢修策略進行簡要分析。變壓器狀態檢修的內容包括局部放電測量、油氣狀況分析、機械部分及電氣連接部分的健康檢測等，對于不同的檢修內容，需要采用不同的檢測方法，例如，對于局部放電的測量，可以采用局部放電分析法，對變壓器內部設備的局部放電特性進行分析，結合分析結果判斷設備的老化程度；對于油氣狀態分析，可以采用氣體狀態分析法，對變壓器在故障發生前后的內部氣體組分進行分析，結合氣體百分比數據，對絕緣特性進行診斷[5]。

3 結語

總而言之，在電力系統中，變電一次設備占據著非常重要的位置，做好設備的狀態檢修工作，關系整個電力系統的穩定可靠運行，必須得到電力技術人員的重視，采取切實有效的檢修方法，及時發現并且排除變電一次設備在運行過程中存在的安全隱患和異常工況，保證變電一次設備始終處于健康的運行狀態。不過也應該認識到，狀態檢修技術在實際應用中也存在著一定的缺陷和問題，需要檢修人員結合自身的經驗進行改進和創新，以更好的適應電力系統的發展需求。

[1]徐文元.電力系統變電一次設備狀態檢修技術研究[J].企業技術開發,2014,33(36):3-4.

[2]明永占,宋俊國,陳冬.電力系統變電一次設備狀態檢修技術探討[J].黑龍江科技信息,2016(6):27.

[3]陳小波.電力系統變電一次設備狀態檢修分析[J].電子技術與軟件工程,2016(10):249.

[4]林小匯,王虹.電力系統變電一次設備狀態檢修的探究[J].低碳世界,2013(12):92-93.

[5]劉軍.淺談電力系統變電一次設備的狀態檢修[J].黑龍江科技信息,2013(21):106.