淺析變電設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)及狀態(tài)檢修

朱金朋 李尊磊

摘要：在電力系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)過程中，我國對電能的穩(wěn)定性提出了更多、更高的要求。在電力系統(tǒng)中，變壓器是非常重要機(jī)制設(shè)備，我國電力系統(tǒng)提出了越來越高的要求。電力系統(tǒng)要想保持可持續(xù)發(fā)展，必須采用智能化故障診斷方法和在線監(jiān)測技術(shù)。通過運(yùn)用變電設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)與狀態(tài)檢修，能夠使變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)變得更為穩(wěn)定和安全，有助于變電設(shè)備應(yīng)用時(shí)間的延長，提高變電設(shè)備的工作效率。因此，本文對變電設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)與狀態(tài)檢修進(jìn)行研究，具有重要意義。

關(guān)鍵詞 ：變電設(shè)備 ;在線監(jiān)測技術(shù) ;狀態(tài)檢修

當(dāng)前，變電設(shè)備故障原因日趨復(fù)雜。對變電設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢修，要求盡量延長變電設(shè)備相應(yīng)的檢修周期，以促進(jìn)變電設(shè)備潛力的充分發(fā)揮。對變電設(shè)備實(shí)施在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修，并對其檢修周期進(jìn)行正確推測，對變電設(shè)備的正常運(yùn)行具有重要意義。因此，有必要采取有效策略強(qiáng)化變電設(shè)備在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修，有效保障變電設(shè)備的使用安全。

1.在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修的內(nèi)涵

1.1 狀態(tài)檢修

狀態(tài)檢修是電力系統(tǒng)隨著時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，通俗來講，根據(jù)電力系統(tǒng)變電設(shè)備的主要運(yùn)行狀態(tài)，采用相關(guān)技術(shù)對電力設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測和分析的過程就是電力系統(tǒng)的狀態(tài)檢修。電力設(shè)備的狀態(tài)檢修工作流程以狀態(tài)評價(jià)為基礎(chǔ)，繼而進(jìn)行狀態(tài)評估與結(jié)果診斷，再實(shí)施檢修，整個(gè)工作過程更加系統(tǒng)與科學(xué)。

1.2 在線監(jiān)測

準(zhǔn)確的狀態(tài)診斷是狀態(tài)檢修的重要基礎(chǔ)與前提，實(shí)時(shí)在線監(jiān)控技術(shù)在變電設(shè)備中的應(yīng)用為實(shí)施狀態(tài)診斷提供了可能。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，如果發(fā)現(xiàn)運(yùn)行異常或出現(xiàn)設(shè)備質(zhì)量問題，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)立即進(jìn)行檢修。隨著我國信息技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的電力系統(tǒng)運(yùn)行異常情況越來越少，電力設(shè)備質(zhì)量也逐步提高。很多新型技術(shù)都為電力系統(tǒng)變電在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修技術(shù)的應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.變電設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

2.1電力變壓器的常見故障

2.1.1鐵芯故障

鐵芯故障主要存在以下幾種情況，其一，鐵芯多點(diǎn)接地，和變壓器之間產(chǎn)生閉合回路。電流穩(wěn)定在主磁通的影響作用下，會(huì)隨之大幅度上升，變壓器中產(chǎn)生的氣體不能進(jìn)行有效釋放，最終出現(xiàn)瓦斯動(dòng)作情況 ;其二，因?yàn)殍F芯接地，導(dǎo)致變壓器發(fā)生運(yùn)行不良現(xiàn)象。鐵芯在靜電感應(yīng)影響作用下應(yīng)處于懸浮狀態(tài)，導(dǎo)致鐵芯釋放一定數(shù)量點(diǎn)至大地上。

2.1.2繞組故障

當(dāng)變壓器內(nèi)繞組中產(chǎn)生短路、或者位移現(xiàn)象時(shí)，變壓器便會(huì)發(fā)生繞組故障。根據(jù)變壓器繞組內(nèi)部結(jié)構(gòu)，變壓器繞組故障大致存在 4 種類型，即并間短路、股間短路、層間短路、匝間短路。因?yàn)樽儔浩骼@組結(jié)構(gòu)和變壓器制造工藝之間存在著非常密切的聯(lián)系，所以一旦變壓器制造工藝水平偏低時(shí)，就會(huì)非常容易產(chǎn)生繞組故障。對變電器來說，繞組故障是一種主要故障，在其影響作用下，變壓器運(yùn)行溫度及時(shí)上升，當(dāng)情況比較嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)伴有輕重瓦斯動(dòng)作現(xiàn)象的發(fā)生。

2.1.3分接開關(guān)故障

分接開關(guān)故障大致劃分為兩大種類，無載分解開關(guān)故障、有載分解開關(guān)故障，其中，最為常見的一種故障，就是有載分解開關(guān)故障。當(dāng)發(fā)生有載分解開關(guān)故障時(shí)，常常會(huì)產(chǎn)生兩種事故，即燒斷故障、過渡電阻擊穿故障。當(dāng)變壓器密封圈老化嚴(yán)重，或密封性較差時(shí)，變壓器便會(huì)產(chǎn)生分解開關(guān)故障。

2.2電力變壓器在線監(jiān)測技術(shù)

電力變壓器在線監(jiān)測技術(shù)主要有以下幾種：變壓器繞組熱點(diǎn)溫度在線監(jiān)測技術(shù)，變壓器繞組變形在線監(jiān)測技術(shù)，變壓器鐵芯多點(diǎn)接地在線監(jiān)測技術(shù)，變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)等。在電力系統(tǒng)中，油測量、氣體測量、放電測量、開關(guān)檢測、回路檢測、機(jī)械質(zhì)量檢測等都是在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修的主要內(nèi)容。變壓器繞組熱點(diǎn)溫度在線監(jiān)測技術(shù)主要利用紫外成像與紅外成像技術(shù)，在線監(jiān)控變壓器在運(yùn)行過程中的內(nèi)部溫度，了解變壓器在制熱性與電壓上的不足;繞組變形在線監(jiān)測采用振動(dòng)信號分析法，根據(jù)信號的變化監(jiān)測繞組變形和鐵芯等構(gòu)件的松動(dòng)故障;鐵芯多點(diǎn)接地在線監(jiān)測技術(shù)通過對接地電流的檢測判斷鐵芯接地故障;變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)則是通過對故障中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行監(jiān)控的研究，有效對變壓器潛在隱患發(fā)現(xiàn)出來，提前對變壓器安全隱患進(jìn)行預(yù)防。

3.變電設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)

3.1常見的檢修方式

變電設(shè)備狀態(tài)檢修主要包括以下 3 種檢修方式。①事故檢修方式。該檢修方式是指當(dāng)事故發(fā)生后，對變電設(shè)備實(shí)施進(jìn)行檢修，僅能實(shí)現(xiàn)彌補(bǔ)性維修。在對變電設(shè)備事故進(jìn)行檢修的過程中，若電力設(shè)備規(guī)模相對較小，事故僅對電網(wǎng)造成局部性影響，且用戶未對用電質(zhì)量提出較高要求，可采用該檢修方式。當(dāng)前，電網(wǎng)規(guī)模日益擴(kuò)大，且自動(dòng)化程度顯著提高，變電設(shè)備故障會(huì)嚴(yán)重阻礙電網(wǎng)的正常運(yùn)行。另外，用戶對用電質(zhì)量提出了較高要求，事故檢修方式呈現(xiàn)顯著的滯后性。②定期檢修方式。該方式是指將變電設(shè)備呈現(xiàn)的運(yùn)行情況作為依據(jù)，對變電設(shè)備實(shí)施等級劃分，并制訂具有較強(qiáng)針對性的檢修計(jì)劃，對檢修周期進(jìn)行科學(xué)設(shè)定，定期對變電設(shè)備進(jìn)行檢修，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備事故的有效預(yù)防。此類檢修方式有助于準(zhǔn)確掌握變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，但可能引發(fā)對變電設(shè)備的重復(fù)和過度檢修。③狀態(tài)檢修方式。該方式是指借助先進(jìn)性較強(qiáng)的監(jiān)測技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控變電設(shè)備相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)，并對其進(jìn)行科學(xué)評價(jià)，實(shí)現(xiàn)對變電設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的全面掌握，并在此基礎(chǔ)上采取有針對的檢修措施。

3.2變電設(shè)備故障診斷技術(shù)

故障診斷針對的對象主要為運(yùn)行狀態(tài)明顯下降的變電設(shè)備，由于不同電子設(shè)備自身的結(jié)構(gòu)與功能差異，多選擇的故障診斷方法也有不同。一般來說，變電設(shè)備的故障診斷技術(shù)主要有故障樹分析法、閾值分析法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析法等多種，其中，故障樹分析法是最常用的診斷技術(shù)。故障樹分析法就是在設(shè)備設(shè)計(jì)過程中，分析軟硬件、環(huán)境、人為等可能造成設(shè)備故障的因素，并畫出邏輯圖，對故障原因進(jìn)行排列組合計(jì)算發(fā)生概率，進(jìn)而對故障發(fā)生原因進(jìn)行判斷的方法。該方法穩(wěn)定性較高，有利于分清故障型及其產(chǎn)生的原因，這樣的分析對深化分析、研究對策都很有幫助。

4.加強(qiáng)變電設(shè)備在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修的策略

4.1構(gòu)建系統(tǒng)完善的變電設(shè)備狀態(tài)檢修保證體系

電力企業(yè)要針對變電設(shè)備狀態(tài)檢修構(gòu)建系統(tǒng)完善的保證體系，增強(qiáng)變電設(shè)備狀態(tài)檢修步驟及相關(guān)作業(yè)流程的規(guī)范性，并明確各崗位的具體職責(zé)，秉承以人為本的原則構(gòu)建變電設(shè)備狀態(tài)檢修模式，有效增強(qiáng)變電設(shè)備狀態(tài)檢修安全管理。同時(shí)，電力企業(yè)要針對變電設(shè)備狀態(tài)檢修制定配套的驗(yàn)收制度，并設(shè)置驗(yàn)收管理的具體部門，負(fù)責(zé)對變電設(shè)備實(shí)施自檢、初檢及預(yù)驗(yàn)收，有效保障變電設(shè)備的檢修質(zhì)量。另外，要制定相應(yīng)的變電設(shè)備隱患排查治理制度。

4.2引用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)

因?yàn)樵跈z修變電設(shè)備過程中，常常會(huì)涉及多個(gè)環(huán)節(jié)，且變電設(shè)備故障產(chǎn)生原因多種多樣，如果采用人工檢修方法，要想在較短時(shí)間中，將變電設(shè)備故障產(chǎn)生的真正原因找出來，其難度是非常高的。所以，在檢修變電設(shè)備過程中，應(yīng)引用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)。在變電設(shè)備檢修中，通過引用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，有助于變電設(shè)備檢修工作的開展和進(jìn)行，提高變電設(shè)備檢修管理水平，制定出更為有效、合理的變電設(shè)備檢修方法，有助于變電設(shè)備檢修決策質(zhì)量的提高，有助于變電設(shè)備檢修數(shù)據(jù)信息的采集和分析。

4.3優(yōu)化變電設(shè)備狀態(tài)檢修方案

要將變電設(shè)備相應(yīng)的在線監(jiān)測具體狀態(tài)和相關(guān)試驗(yàn)的實(shí)際狀況作為依據(jù)，對變電設(shè)備狀態(tài)檢修的具體時(shí)間進(jìn)行合理安排，并對變電設(shè)備狀態(tài)檢修的具體方案進(jìn)行科學(xué)評估，在有效保障變電設(shè)備正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上對變電設(shè)備狀態(tài)檢修的具體方案進(jìn)行優(yōu)化。

5.結(jié)語

做好變電設(shè)備在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修工作，是適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展需求、保障供電安全穩(wěn)定的重要手段，能夠進(jìn)一步為電力企業(yè)創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。因此，電力企業(yè)一定要致力于構(gòu)建智能化、技術(shù)化的在線監(jiān)測與故障診斷體系，不斷提高供電質(zhì)量，降低變電設(shè)備的運(yùn)行成本，充分發(fā)揮在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修在維持變電設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行中的優(yōu)勢和作用，為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供安全穩(wěn)定的供電支持。

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