變電站電力設備運行監(jiān)測與維護

張浩 張曉紅 王天佑

摘要：在變電站整體運行過程中，很多方面因素均會影響其運行效果及質(zhì)量，其中比較重要的一個方面就是電力設備，因而保證電力設備穩(wěn)定良好運行也就十分必要。在電力設備實際應用及運行過程中，應當保證各個方面工作得以較好開展，在此基礎上才能夠使其運行穩(wěn)定性得到較好保證，而電力設備運行監(jiān)測及維護就是比較重要的一個方面。下面就變電站電力設備運行監(jiān)測與維護進行分析，以便更好開展監(jiān)測與維護工作。

關鍵詞：變電站;電力設備;運行監(jiān)測;維護

1變電站電力設備運行監(jiān)測

1.1變電站電力設備運行監(jiān)測的原理

在變電站電力設備實際運行過程中，在電力設備有故障發(fā)生之前，通常情況下都會有一定征兆出現(xiàn)，在設備故障出現(xiàn)之前通過綜合分析物理變化及化學變化等相關信息內(nèi)容，依據(jù)其實際變化情況，可對設備安全性及故障發(fā)生概率進行初步判斷。對于在線監(jiān)測技術而言，其主要內(nèi)容就是監(jiān)測及判斷電力設備實際運行狀態(tài)，在維護人員實行判斷過程中，可對設備故障出現(xiàn)可能性大體進行預測，并且能夠?qū)υO備壽命長短進行預測，從而可保證在設備故障出現(xiàn)之前實行維護，可有效防止設備出現(xiàn)突然停止運轉情況，也就能夠使電力系統(tǒng)運行可靠性得以有效提升。在線監(jiān)測技術在實際應用過程中可表現(xiàn)出一定優(yōu)勢，這主要是由于其所針對的為當前系統(tǒng)，通常情況下其通過兩種方式使數(shù)據(jù)共享得以實現(xiàn)，其中一種為全開放式聯(lián)機方式，對于這種聯(lián)機方式而言，其能夠使相關工作人員通過在線系統(tǒng)將所需相關數(shù)據(jù)直接獲取，在在線監(jiān)測系統(tǒng)中，用戶可在系統(tǒng)中登錄，在用戶登錄賬戶監(jiān)測系統(tǒng)之后可對用戶開放，其開放方式主要包括兩個級別，分別為只讀與系統(tǒng)維護。另外一種為區(qū)域在線數(shù)據(jù)中心聯(lián)機方式，利用這種方式可實現(xiàn)對外聯(lián)機，不但能夠在省電力公司中設置監(jiān)測數(shù)據(jù)中心，并且能夠在地區(qū)電力公司中設置，同時也能夠使監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，可得到專家技術支持，從而使區(qū)域監(jiān)測技術水平得以有效提升。

1.2變電站電力設備運行監(jiān)測的意義

目前，越來越多的變電站對于電氣自動化的運用投入增加，這給整個設備的維修工作帶來了新的挑戰(zhàn)和難度。這是因為，如果設備出現(xiàn)較為嚴重的故障必然會導致經(jīng)濟的直接損失，同時還可能導致較大的事故發(fā)生。更為嚴重的是，它可能會威脅到相關人員的生命安全。而開展檢測的最初方式都是初級階段的事后維修，這種方式不僅僅具有一定的滯后性，同時也不符合電力系統(tǒng)的生產(chǎn)需求。比如對一些設備進行維修的過程中，往往所面臨的情況比實際預想的更為嚴重，因而超出實際的維修時間，導致整個設備的維修工期變長，亦或是阻礙了電力系統(tǒng)的正常使用。這種方式不僅僅降低了整個電力系統(tǒng)的維修效率，同時還造成的人力和物力的浪費，與電力系統(tǒng)的發(fā)展不相匹配。通過在線監(jiān)測的技術手段能夠及時有效地發(fā)現(xiàn)設備存在的故障。同時，對設備中已經(jīng)存在問題的地方也可開展檢測，從而能夠有效地制定檢測排期。相關人員定期對設備進行專項的檢修和維護，使整個電力系統(tǒng)的正常運行獲得保障。相對于傳統(tǒng)的檢測方式來說，這種在線監(jiān)測的手段能夠?qū)崿F(xiàn)更加準確直接的檢測方式。相對于傳統(tǒng)的檢測手段來說投入資金和精力也少，能夠有效地降低整個維修成本，更加符合電力系統(tǒng)企業(yè)的發(fā)展的長遠目標。

2變電站電力設備常見故障及分析

造成變電站設備故障的原因有很多種，在變電站運行過程中，由于外部電力故障的發(fā)生，容易導致停機事故。而變電站設備運行時間過長，便會造成設備老化，也會使設備磨損進一步加劇。除此之外，外部的干擾也會影響電力系統(tǒng)的正常運行，例如雷電發(fā)生時，一旦影響到電力設備，就會造成線路問題，從而造成設備損壞。為了降低電力設備的故障率，就需要進行有效的系統(tǒng)維護，既可以對電力設備進行有計劃的定期維護，也可以對運行中的設備進行在線實時監(jiān)測，這樣以來就會避免系統(tǒng)控制問題，從而確保了維修工作的順利進行。

在進行設備故障診斷時，可以根據(jù)設備產(chǎn)生的氣體進行分析，變壓器內(nèi)部的絕緣油在異常情況下會發(fā)出氣體，通過對氣體進行色譜分析，就會找出設備存在的問題，其中氣體包含了一氧化碳、氫氣、 甲烷等。我們也可以通過對設備運行的聲音頻率進行判斷，在變壓器電阻繞圈發(fā)生變形時，由于線圈產(chǎn)生繞組，就會有一定的電感應，使得電容發(fā)生了一些變化，根據(jù)聲音頻率的變化情況就可以診斷出故障發(fā)生的位置。

3變電站自動化系統(tǒng)的監(jiān)視

3.1監(jiān)視的不同層次

變電站自動化系統(tǒng)或任何專用的監(jiān)視系統(tǒng)監(jiān)測著電力系統(tǒng)及指定的開關設備的情況。這些情況可能會要求保護或自動裝置快速地作出反應，或者要求操作人員的行動，比如對相關告警的確認。因此，必須認真監(jiān)視所有這些系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)任何惡化情況的發(fā)生。

3.2設備的自檢

每個IED都有大量的相互影響的元件。其設計應該遵照如下方法，所有元件具有很高的MTTF，而且整個布置要抗電磁干擾（EMI）。使用可靠冗余的電源將有利于IED的魯棒性。然而，自檢仍是有必要的。如果用存儲器儲存數(shù)據(jù)，就要使用求和法檢測錯誤，還要監(jiān)視電源的失電。不過，究竟多大比例的設備應采用自檢是一個非常學術化的問題。

3.3與中心監(jiān)視系統(tǒng)的連接

設備或變電站自動化系統(tǒng)的自檢是必需的。但是如果變電站是無人值班的，就只能通過監(jiān)視系統(tǒng)將有故障的部分系統(tǒng)退出運行。對無人值守的變電站自動系統(tǒng)，這通常由相關的電網(wǎng)控制中心來執(zhí)行，并由其將故障信息傳給維護人員。

4變電站電力設備運行的日常維護

4.1對電力設備缺陷的維護和異常管理

按照對設備安全運轉的影響程度，電力設備的缺陷主要分為三大類。第一類：十分危急的缺陷。這一類缺陷對設備的運轉、對人的安全存在直接威脅，安全事故、設備失靈隨時都可能發(fā)生，這類缺陷必須立即處理。第二類：較為嚴重缺陷。嚴重缺陷對工作人員的生命安全以及設備的正常運轉帶來一定程度的威脅，但設備仍能堅持運行，處理這類問題時須制定解決方案，及時消除缺陷。第三類：一般缺陷。這類缺陷對設備的正常運行以及工作人員的安全影響不大，可以在對其他設備進行停電維護時，對該類缺陷順帶進行維護和處理。

4.2對電力設備缺陷進行維護的管理方法

第一，若無法對設備的缺陷或故障做出及時的診斷，變電站管理人員應組織相關維護人員一起進行鑒定或診斷，得出可靠性的診斷結果。第二，當設備的故障或缺陷屬于一、二類時，維護人員應對其發(fā)展趨勢加強監(jiān)測，對可能發(fā)生的事故進行預測，做好維護準備工作;若屬于三類故障或缺陷時，維護人員要立即停止對缺陷設備的運行，調(diào)整電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，盡快處理缺陷。第三，如果無法一次性消除電力設備的缺陷，可制定階段維護方案，一旦故障或缺陷得以消除，管理人員應對檢修后設備的質(zhì)量進行驗收，做好設備檢修、維護記錄。第四，加強對電力設備的定期維護，還要對設備臨時出現(xiàn)的、暫時無法定性的設備光亮、聲響等異常現(xiàn)象做好記錄，以便為日后的維護工作提供依據(jù)。

5結束語

總而言之，在當前變電站電力設備實際運行過程中，對其進行監(jiān)測及維護屬于十分重要的任務及內(nèi)容，并且在保證電力設備更好運行方面也是重要基礎條件。在實際工作工程中，相關工作人員應當對電力設備運行監(jiān)測及維護加強注意，并且充分了解不同維修方式，還應當對在線監(jiān)測技術進行較好應用，從而使電力設備運行能夠得以更加理想的保證。

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