智能電網條件下輸電檢修優化

周 進

（武漢供電公司輸電運檢分公司，湖北 武漢 430000）

產業發展與能源資源應用、環境保護之間的矛盾問題亟待處理。構建智能電網，能夠順應我國電力行業的發展趨勢。發展智能電網是實現國家戰略發展的重要條件。如今我國是全球溫室氣體排放量較大的國家，為保障氣候環境質量，我國各產業發展階段也更注重可再生能源資源的應用，要加大節能減排技術的應用，積極應對生態環境壓力。構建智能電網，有助于實現這一目標。如今我國的電網受到市場經濟的影響，逐步走向特高壓建設的階段，特高壓交流技術應用較為頻繁，為改善電網大范圍資源配置提供良好的技術支持。

1 智能電網背景之下做好電網檢修優化的重要意義

智能電網與社會經濟發展所面臨的機遇與挑戰是環環相扣的，深入分析智能電網背景之下充分發揮電網檢修作用的技術方案極為重要。實現更科學、更經濟、更安全的電網運營管理，在理論與實踐方面具有重要的影響，本文主要從以下三個方面展開分析。

1.1 檢修優化

在智能電網的支持下，有序開展電網檢修優化工作，能夠合理利用現有條件，使得網絡安全且穩定，輸電網保持高效運行。如今在電力市場化改革的背景之下，廠網分開的管理模式，電網公司、職能單位、盈利模式等都有著極大的變化。電網公司所面臨的挑戰增多。為保障其經濟效益，確保電網能夠穩定地運行，電網公司就要提升自身的運營水平，做好檢修優化工作，提升電力產品的質量。

1.2 控制成本

電力企業在運營管理階段，在智能電網的背景之下，做好電網檢修與優化管理，對于企業來講，能夠控制運營成本，保障輸電資產的總介質。如今各地區加強智能電網的建設，要合理應用各類清潔能源資源，要改變電網網架結構，滿足電網的投資需求，這樣可在滿足電網經濟性需要的基礎上，進一步提升企業經濟效益[1]。所以，在智能電網背景之下，要考慮電網檢修的成本，保障企業經濟利益。在考慮電網檢修成本、經濟效益期間，要構建更為完善統一且經濟有效的電網檢修方式，有效控制電網運行管理的成本投入。

1.3 獲取可靠數據信息

智能電網環境之中，檢修工作對各類技術手段的依賴性較強，采用定期檢修的模式，仍然會存在檢修不足，或者過度維修以及盲目維修的情況，顯然不能適應新形勢之下的電力系統運作的需要。智能電網的建設，能夠為電網智能化發展創造有利條件，而且電網信息化、自動化、數字化的需求逐漸增多，用戶互動更注重豐富性、個性化，這顯然會導致電網運營管理所面臨的情況復雜，其中也有很多的不確定性，增加了檢修管理的難度。所以要合理利用電網檢修方案，更好地完成電網檢修工作，為未來智能電網的大規模建設提供相應的參考條件。在滿足智能電網應用需求的情況之下，要構建完善的管理方案，積極應對電網檢修工作，在智能電網大規模建設所需參考以及借鑒的相應條件，更好地整合以及利用各類數據信息。

2 輸電設備常見故障問題的分析

輸電設備故障問題要按照其能夠檢修與無法檢修兩個門類，采取針對性的管控策略。能檢修的設備故障，通過檢修之后可以恢復。諸如設備的設計制造階段所出現的錯誤。而一些無法檢修的設備故障，就是在設備使用周期之中無法避免的問題，是不能夠通過檢修控制其風險率的。諸如光照、冰雪災害等，都要及時控制。

2.1 繞組問題

輸電設備之所以會出現繞組故障問題，其面臨的故障原因多種多樣，主要包含光照、短路以及過載等情況。如果絕緣強度較低，就可能會加劇短路故障，或者其他的過載故障問題，繞組額外熱量過高，會導致設備出現損害問題。另外，一些外部短路或者光照問題也有可能會導致繞組導體，通過電流增高的情形，相對于平時會高出數十倍，最終加劇故障問題。

2.2 絕緣劣化

絕緣劣化的故障問題，主要是因為絕緣材料高熱力、高電壓壓力所導致的。油浸式的變壓器，在材料應用期間，主要是植物油或者纖維素等材料。變壓器在運行階段，這兩種物質的混合，會導致在電力作用、熱力作用之下，線路的應用功能退化，進而出現材料分解的情況。

2.3 套管問題

在輸電設備之中，套管面臨著高電與高機械壓力的情況，而且母線支撐與附屬連線等情況也會出現。套管故障的形式更多樣，諸如開裂以及腐蝕、磨損等。如果出現套管故障問題，可能會導致變壓器停運、短路以及閃路等故障問題，甚至會出現套管爆炸以及水箱破裂、火災等事故[2]。

2.4 LTC 故障

LTC 監控器在輸電系統運行階段有較強的應用價值，如果該設備出現故障問題，后續的系統運行監測管理。LTC 故障問題出現，可能受到多方面因素的影響，其出現故障的概率，相對于變壓器的故障概率會更高。盡管其故障問題發生的概率較小，但是如果在一種不合理的調壓模式之下，可能會出現核心過度損失的情況，而且設備釋放的熱量也相對較多。LTC 接觸面初步形成的碳沉積，可能會導致接觸阻力增加的情況，甚至會導致焦化的情形，而且LTC 接觸面的初步碳沉積增加，也會導致接觸阻力增加，進而出現焦化的現象。而且LTC 有電弧以及過熱的情況，在維護管理階段有一定的難度。

2.5 局部放電

在輸電設備運行階段，之所以會出現局部放電的情況，是因為點零器件以及絕緣系統，利用邊緣導體，或者接口所出現的放電問題。局部放電本身也是一種故障，電離氣體在重要壓力區域堆積，可能會加劇絕緣惡化的情況，最終導致非自恢復絕緣，出現一種永久性的損害。導致局部放電，是因為瞬時壓力較大以及制造存在的絕緣弱點、設備老化等情況存在[3]。

2.6 其他故障

輸電設備的故障主要包含以上幾個方面，其他的故障類型發生的概率相對較小，但如果故障問題出現，也有可能會出現停電以及變壓器被破壞的情況。諸如累積跳閘故障以及線路覆冰故障、線路污閃等故障問題。出現故障不能及時處理，則有可能會出現變壓器之中可燃氣體積累，以及出現故障爆炸的情形。

3 智能電網輸電檢修優化實踐的情況分析

3.1 預防檢修

在輸電設備檢修管理階段，技術人員的重要任務就是延長設備的使用壽命。按照輸電檢修的要求，主要開展預防性、改進性、修復性、現場檢修等不同的類型。預防檢修是最為基礎的檢修方式，在設備正常運行的狀態之下，完成相應的檢修工作，檢查以及測試相應設備運行情況，如果發現設備異常，或者有故障問題，就要及時消除相應的故障，避免故障或者事故所導致的危害問題。采用預防性的檢修，主要是通過可靠性檢修、定期檢修、狀態檢修等技術形式來完成。

3.2 檢修優化

輸電檢修優化，更注重機組檢修計劃的優化與調整，使用這種技術方案可以分成啟發式檢修，以及數字優化、智能優化等不同的形式。智能優化的方法是在現有的電網條件之下有序開展輸電檢修的方式。它主要是應用遺傳算法，或者禁忌搜索，禁忌搜索與免疫相結合的技術手段。從以往的輸電線路檢修實際來看，我國的工業發展水平整體較為落后，在輸電線路檢修階段，整體的認識較晚，檢修經驗不足，在檢修設備與技術應用期間，整體的方案較為落后，這種輸電檢修方式較為單一，顯然不能滿足電力企業發展需要。如今我國進入科技快速發展階段，有不少科研單位以及電力企業在反復的實踐與摸索之中，找到檢修優化的方案。

3.3 技術革新

高壓電氣設備之中，絕緣檢測應用傳感器，以及大型電站的集中診斷、遠程檢測、狀態檢測等，都針對檢修技術的優化展開一系列的嘗試。在智能電網的背景之下，實現廠網分開的市場化運作模式，現如今所應用的輸電線路檢修模式，對輸電系統運行的可靠性、安全性等方面有諸多的要求，不能滿足供電質量管理、資金管理方面的需要。所以在新環境之下，要順應輸電檢修工作的要求，及時優化管理模式，并調整實踐方案。這樣就能夠控制輸電檢修的人力、物力、財力等方面的投入，而且可提升輸電線路的可靠性，供電質量也會不斷提高，能夠有效提升供電系統運作的效率[4]。

4 智能電網背景之下實現輸電檢修模式優化

4.1 做好風險評估，優化檢修模式

輸電檢修階段，可能會面臨物質風險或者人為風險因素，物質風險主要是因為所處環境，或者自身狀態等不安全因素的影響，人為風險則是因為人為操作所導致的不安全因素。從控制點的管理要求來看，物質風險更可控而且固定，但是人為風險不可控，而且是一種動態的模式。兩者共同構建起智能電網之下，輸電檢修優化模式是風險評估管理的環節。風險評估工作，是在特定運行狀態之下做好風險計算的過程。通過實時的評估、構建模型，以及提升計算提速的策略，對設備進行模擬分析等形式，完成風險計算過程的管理。

風險評估的背景之下，輸電線路檢修模式優化，在智能電網的背景之下，依靠設備工程學的相應觀念和全面質量管理的要求，評估輸電設備出現故障問題的概率，確保系統風險管理以及安全管理、維修管理等工作。技術人員要確保設備在長時間運行階段始終能夠保持一種健康狀態，提升供電可靠性。另外，在輸電檢修期間，要注意控制時間，減少相應的經濟成本投入，進而獲得最大的經濟利益，提升輸電系統的利用率[5]。從風險降低值的角度來看，輸電檢修主要包含計算機風險率降低，檢修計劃的優化與調整。在檢修過程中，要對設備運行狀態進行分析，對風險問題的安全性進行模擬以及評估，確定相應的步驟之后再開展輸電檢修工作。

4.2 輸電設備故障探測與診斷

技術人員對設備狀態進行故障監測管理，能夠更好地判斷設備運行狀態，并對其使用壽命進行評估，及時做好檢測與管理工作，進而優化設備運行狀態，這對故障發生也有一定的預防作用。設備狀態的監測工作主要包含設備運行狀態，以及運行能力評估，分析設備運行的壽命，在運行階段是否有故障問題。技術人員在評估之后，要注重驗收、測試等相關工作，避免設備運行階段可能會出現的人身安全問題，避免設備污染環境等情況。

4.3 做好機械設備檢修

機械檢修工作的主要內容包含變壓器、熱交換器等機械設備的檢修工作。在變壓器機械檢修期間，主要包含套管的維修與清潔工作，通過檢查與處理泄壓阻塞，以及熱交換設備和散熱器、風扇、泵等的修理與更換工作，能夠及時調整變壓器的繞組，再進行調試、檢測與校準，后續或許要進行大修或者校準，技術更新相應的設備零部件。

以變壓器溫度異常問題的檢修來看，出現溫度升高的情況，可能是變壓器與周圍介質的溫度差值變大，那么絕緣體也因此受到影響，繞組的損耗也由此增多。溫升控制在一定范圍之內，這樣變壓器能夠保持一種正常運行狀態。如果變壓器溫升有異常問題，就要查明其中的原因，并采用相應的降溫措施，對變壓器的負荷、冷卻介質的油溫、線圈溫度等進行檢查。如果冷卻設備有異常問題，則需要立即開啟別用冷卻器[6]。如果采用以上的措施仍然不能控制溫度，變壓器油溫與線圈的溫度持續上升，油溫高出正常負荷，與冷卻溫度10℃時，則需要立即上報，并暫停變壓器運行，通知相應的維修部門。

4.4 保障設備絕緣性

改善絕緣強度，其主要目標是完成油過濾或者脫氣等工作，將變壓器、LTC 監控器件油中的氧氣、其他氣體排出，降低水分與酸的含量，并去除金屬或者其他粒子，進而提升絕緣性。技術人員還需要對變壓器油箱泄露問題及時進行修復處理，這項工作對輸電檢修有極為重要的作用。

5 結語

電力系統運行階段，做好輸電設備的檢修管理，是完成系統運行管理極為重要的一環，也是電力企業有序生產以及運營管理的基礎工作。設備檢修工作有序開展，目的是讓設備保持良好的運行狀態，提升設備運行的經濟性、安全性，通過優化輸電檢修方案，提升設備運行質量的方式，能夠為電力產業的可持續發展奠定基礎。