電氣設備狀態維修技術分析

尼胡扎么

摘要：隨著現代工業的發展，電氣設備的規模越來越大，電壓等級越來越高，使其產生故障的可能性和復雜性劇增。因此，狀態維修系統對于電氣設備有著重要的影響。

關鍵詞：電氣設備;狀態維修技術

電氣設備狀態維修是根據設備當下的實際情況來決定它是否需要及時檢修，對需要進行檢修的設備及時修理，可以延長其檢修周期，下次需要檢修時再進行檢修。

1、電氣設備的維修制度

1.1 定期維修的弊端

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、健康、狀況好壞相差甚大，而定期維修制度幾乎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“小病大治”、“無病亦治”的盲目維修的現象，這種維修過剩的結果，必將出現如下維修的弊端。

（1）一些狀態良好的設備，因盲目維修而出現故障或潛在故障，維修達不到恢復設備原有的可靠性的作用，而是增加了設備的故障隱患和故障率。

（2）降低了設備的可用性，許多維修迫使設備停機。中斷對用戶的不間斷供電，這是增加停機維修的次數的必然結果。而提高供電可靠性是供電企業非常重要的基本考核指標。目前，定期維修是電氣設備停運的主要原因，往往占全部停運時間的60%以上。

（3）增大設備運行管理成本，使企業在市場和發展競爭中不堪重負。電氣設備的大修費用是企業管理中主要的支出費用，該費用在電力企業經濟活動中所占比例不小，這就直接影響了企業的經濟效益。因此要提高企業的經濟效益也必須對企業設備現行所執行的定期維修制度進行改革，以經濟效益的觀點和要求來指導維修策略的分析選擇。

1.2 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。如密封橡膠墊呈現自然老化的規律，而變壓器的絕緣缺陷形成有時間因素也有其他因素。

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。能否或有沒有必要對所有設備進行狀態監測、故障診斷、狀態維修呢，即能否用狀態維修完全替代定期維修呢，事實上，對所有設備及其部件進行狀態監測和狀態診斷在技術上有困難，而且對所有設備及其部件進行狀態監測在費用上難以承受。所以，未來的狀態維修不可能完全代替定期維修，而是狀態維修和定期維修共同存在的局面。

2、狀態監測技術分析

2.1 狀態監測特征量的選取

由于傳感器技術的使用和進步，使得電氣設備能夠被監測的狀態量逐漸加大，當前常用的電氣設備的主要狀態監測要體現在：①變壓器：以充油電力變壓器最為常用，接著為SF6氣體絕緣和環氧樹脂澆注絕緣的變壓器。其監測特征量包括了：油中溶解氣體含量、鐵芯接地電流、局部放電、繞組變形、高壓套管的介損、電壓、電流、溫度等。②電容型設備：主要涉及了電容式電壓互感器、電容器、電抗器、電流互感器、電纜等。其監測特征量包括了：介質損耗、泄漏電流、電容值等。③氧化鋅避雷器：對其阻性電流監測，有時可監測總電流。④高壓斷路器：涉及到的有SF6斷路器、油斷路器、真空斷路器、真空負荷開關。當前監測的特征量包括了：分合閘線圈電流、操作機構的行程、速度和機械振動等。

2.2 狀態監測間隔期的確定

狀態監測主要是利用狀態監測的方式檢查設備的故障情況，當確定故障后應當采取相應的措施來處理存在的危險，及時避免和預防功能故障的發生。這就需要對設備采取間隔期狀態監測，根據不同情況的監測狀態來弄清楚設備的具體情況，如果設備被檢查到有存在故障的可能后，就要根據不同的情況而進行相關的檢查或維修。

3、變壓器狀態評估實例

3.1 變壓器狀態特征值的選取

變壓器是電力系統不可或缺的重要設備，它的狀態的好壞，對電力系統的安個運行有著重要的影響。因此，對變壓器的狀態進行監測具有明顯的經濟效益。目前，變壓器的狀態監測是研究最多的對象之一。油中溶解氣體分析（DissolvedGasAnxIysis，DGA）是目前診斷充油電氣設備故障的重要手段，已作為變壓器內部潛伏性故障的主要試驗項目列于DL廠r596-1996變壓器試驗項目的首位。DGA往往能較準確、可靠地發現逐步發展的潛伏性故障，防止由此引起重大事故。由于設備內部不同的故障會產生不同的氣體，如電弧會產生乙炔，而過熱的纖維將產生炭氧化物，因此，通過分析油中氣體的成分、含量和相對百分比，就可以達到對設備絕緣診斷的目的。幾種典型的油中氣體如H2，CO，CO2，CH4，C2H和C2H2常被用作分析的特征氣體在監測出各氣體成分及含量后，常采用特征氣體法或IEC三比值法來對變壓器的內部故障進行判別，如局部放電火花放電過熱等。

3.2 電氣設備狀態維修決策

根據目前的技術水平，只要綜合評分原則合理、評分程序明確、操作簡單、結果唯一性好，狀態綜合評分值不失為一個好的指導狀態維修的依據。為便于實際應用，對設備狀態評分與具體實施的維修手段應進行必要的規范，以使得各類設備有一個相近的標準。按此推薦值，變壓器在2001.07.09時狀態綜合評分相對應的維修策略為延期，即繼續保持狀態監測不采取具體的維修措施。而在2001.08.21時該變壓器狀態綜合評分對應的維修策略為延期，計劃，即應當在繼續狀態監測的前提下提高注意，做好維修的相關準備。

4、電氣設備狀態檢修的措施

（1）對電氣設備進行狀態檢修，需要從源頭抓起，設備的規劃、設計、選型工作要做到位，對主設備的監造、運輸、安裝、調試、驗收、投運、運行、修試等全過程進行管理，采取措施確保電氣設備具有良好的初始狀態。

（2）監測設備狀態通常情況下是電氣設備狀態檢修系統中最基本的功能，電力設備中潛伏性故障，一般借助紅外線測溫、油色譜分析等可以有效地發現。通過狀態監測為系統提供相應的設備狀態信息，進而在一定程度上為電氣設備狀態進行診斷提供參考依據。

（3）確定狀態監測點，選擇監測設備。對電氣設備進行狀態檢修的核心是分析設備的狀態和診斷故障。通常情況下，設備運行、維修和監測數據是電氣設備狀態分析和故障診斷的依據。

結語

總而言之，分析、評測與判定設備運行狀態是電氣設備狀態維修的前提條件與基礎，同時，優化電氣設備狀態檢修精細化管理模塊，可以滿足當下電氣設備的應用需要，提升設備檢修的效益。

參考文獻

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[2]孟令奇.論述電氣設備的狀態維修技術[J].價值工程，2011，12：42.

（作者單位：四川里伍銅業股份有限公司）