變電站高壓電氣設備狀態檢修問題分析

薛青

【摘 ?要】隨著我國社會經濟的快速發展和科學技術的不斷進步，電力系統實際生產過程中所采用的高壓電氣設備技術管理措施主要有預防性的試驗、計劃性的維護等方式，就實際效果來看，所起的作用非常的大。但隨著我國電力系統逐漸朝著高電壓、互聯網以及大電容等方向發展，電力用戶也同時對此提出了更高的要求，尤其是供電質量極其應用安全可靠性。

【關鍵詞】變電站;高壓電氣設備;狀態檢修

前言

近年來，隨著我國社會經濟的快速發展和科學技術的不斷進步，電力系統實際生產過程中所采用的高壓電氣設備技術管理措施主要有預防性的試驗、計劃性的維護等方式，就實際效果來看，所起的作用非常的大。但隨著我國電力系統逐漸朝著高電壓、互聯網以及大電容等方向發展，電力用戶也同時對此提出了更高的要求，尤其是供電質量極其應用安全可靠性。

一、變電站高壓電氣設備實施狀態檢修主要技術探析

狀態檢修不再是簡單的修理，而是一項系統工程，是包括設備運行在線監測、維護、帶電檢測、設備檢修、設備管理、故障記錄等系列工作的合。

1、高壓電氣設備運行狀態的監測

狀態監測是建立以設備診斷目的為參照的設備故障監測模式，其以準確的方法、裝置檢查測量高壓設備狀態信息為基礎，并以實際情況為依據，在避免受到相應干擾的情況下，對高壓電氣設備運行狀態進行真實反映。

（1）合理選取狀態監測特征量

由于傳感技術的發展使電氣設備能夠被監測的狀態量不斷加大，目前常用電氣設備狀態監測主要體現在：a變壓器。如對充油變壓器、SF6 氣體絕緣變壓器和環氧樹脂澆注絕緣變壓器的監測均較為常見。監測的特征量主要包括：油中溶解氣體的含量、鐵芯接地的電流、繞組變形、局部放電、高壓套管的介損等。b電容設備。涉及到的主要是電容器、電流互感器、電容式電壓互感器和電纜等。監測特征量主要包括：值電容、泄漏電流、介損等。c氧化鋅避雷器。主要監測阻性電流和可檢測總電流。d高壓斷路器。監測特征量主要包括：操作機構行程、閘線卷電流、速度與機械振動等。

（2）確定狀態監測的間隔期

狀態維修是以狀態監測方式檢查設備故障情況為依據，對確定的故障采取相應措施進行處理，以避免或預防功能故障發生和發展。這就需要采取合適的間隔期，通過檢查來確定設備具體運行情況，以及存在故障與否。

2、高壓電氣設備運行故障的診斷

變電站高壓電器設備狀態檢修包括故障診斷及設備監測等核心問題。一般而言，高壓電氣設備診斷包括動態診斷及靜態診斷。靜態診斷主要通過常規檢查或離線檢查，以求全面掌握高壓電氣設備的狀態;動態診斷主要通過故障診斷及狀態檢測，以求查明設備運行狀態及設備性能。動態診斷及表態診斷的目的皆為為設備檢修決策提供可靠的參考依據，并通過對設備異常情況的檢測，對設備狀態變化趨勢的預測及分析，以求準確診斷或判別故障出現的原因。通常情況下，在線監測、運行檢查及預防性試驗等手段均難以獲取全面的設備運行狀態信息，且難以準確判斷出設備的缺陷程度及內部缺陷，則針對設備缺陷或故障開展相應的試驗必不可少。所以，高壓電氣設備狀態檢修應就存在的缺陷及故障開展相應的診斷性試驗，以提高診斷結果的準確性。

3、高壓電氣設備狀態維修的實施

狀態檢修通過對連續監測數據的分析，預測、估計和診斷設備壽命，然后確定檢修內容、頻度和項目。運行檢查與試驗監測只是了解設備狀況的一種手段，是一個持續、長期的過程。設備缺陷與故障的發生常常是隨機的，并隨時可能對設備造成損壞從而引發事故，所以要從運行檢查與試驗監測時實得到設備的運行狀態信息，及時對可能引發設備事故的跡象進行捕捉，以做出相對準確的判斷和分析，從而保證及時準確地做出正確的設備檢修決策。實施維修是狀態檢測中必不可少的一個環節，狀態監測和故障診斷為實施維修提供了檢修的依據和方法，當狀態監測和診斷中發現異常時，要及時對發現問題進行科學有效的維修，以實現電力運行的安全可靠運行。

二、在線監測的結構

為了在線監測技術的進一步發展，全國的電力研究所和基層局都在積極探索有效的監測方法。有一些開發單位將不成熟、不完善的產品推向市場，給在線監測造成了影響。

1、集中式結構

集中式在線監測機構是指采用檔次不同的計算機，采集不同的模擬量和擴展外圍電路接口，并通過電纜將微弱的被測信號引入主機系統，再由主機進行數據的處理。為減少電纜的使用量，后期的檢測系統采用了分區集中的方式，即將電站設備分布情況的被測信號分成幾個區域，進行信號先通和匯集，再通過一種特殊的屏蔽電纜將模擬信號傳送到主機，由主機進行處理，但是這種方式存在維修困難等缺點。

2、帶電檢測結構

帶電檢測即在線監測系統是將傳感器安裝在監測設備上，而將CPU 外圍電路、A/D 轉換集中在一起，然后根據采集的參量分析判斷設備的狀態。這種方式具有投資少、方便靈活等優點，但是不能進行連續監測和遠程監控。

三、提高狀態檢修的水平

1、抓好管理工作

設備檢修是在設備管理基礎上的工作，如果平常沒有對設備的狀況進行記錄和分析，就不能管理好設備，更談不上設備檢修。因此，要根據實際情況，完善傳統的管理程序，從而保證管理的規范化，并為設備檢修打下了基礎。在進行狀態檢修時，還要與計劃檢修和定期檢修相結合，從而更好地保證電力運行的可靠性。

2、嚴把質量關，完善檢測方法

系統中的所有設備應有一個較好的整體狀態。在新設備安裝、老設備更新改造的過程中，新投入運行的各種設備均需有良好的制造和安裝質量，只有這樣才能在實行狀態維修后真正達到減小檢修工作量的目的。此外，還要有完善的試驗檢測手段。因為設備出現的缺陷或隱患是多樣性的，而不同的檢查試驗設備和方法常常只對發現特定的缺陷和隱患有效，而確定高壓電氣設備該不該修是依據對設備的運行狀態的了解及對設備進行的各種檢查試驗數據的分析來實現的。因此要全面了解設備的運行狀況，應通過各種試驗檢測手段得到盡可能多的與設備缺陷、隱患有關的信息，才能保證分析判斷的準確性。

3、加強技術分析

狀態檢修的重要特點就是依靠技術經濟分析進行決策，而非傳統的經驗性規定;在線監測容性設備，通過測量容性設備的電容、電容電流、介質損耗、不平衡電壓等參量和氧化鋅避雷器的全電流、阻性電流、功耗等參量，將某一容性設備的絕緣狀況與安裝在同一個變電站中的其它容性設備的絕緣狀況相比較。狀態檢修體制下針對性更強，按項目和診斷意見進行檢修取代了以往盲目無依據的強制檢修，其結果是減少了過剩維修，提高了針對性，節約大量的檢修費用。

結束語

總之，變電站高壓電氣設備越來越趨向于在不可能長時間停役檢查和檢修的情況下運行，因此必須適時地開展狀態檢修。這就有必要對運行中的變電站設備進行監視和診斷，以便能檢測到異常情況的征兆或使用壽命終結的跡象。

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（作者單位：國網山西省電力公司檢修分公司）