变电站设备状态检修的应用探讨 杨峰

发表时间:2018/5/8   来源:《电力设备》2017年第36期   作者:杨峰
[导读] 摘要:电气设备检修是保证电力系统正常健康运行的必要手段。笔者结合多年的探索和实践,对变电站状态检修定义进行了阐述,并对其状态检修的主要技术进行了研究分析,最后介绍了变电设备状态检修的应用。
        (国网河南省电力公司检修公司  466000)
        摘要:电气设备检修是保证电力系统正常健康运行的必要手段。笔者结合多年的探索和实践,对变电站状态检修定义进行了阐述,并对其状态检修的主要技术进行了研究分析,最后介绍了变电设备状态检修的应用。
        关键词:变电设备;状态检修;技术
        1概述
        现代社会用电量的大量增加,对电力系统提出了更高的要求。这项要求不仅体现在较大的电量传递和负载上,更体现在了对电力系统稳定性的要求上。计划停电检修已经远远不能满足电力系统稳定运行方面的需求,因此设备状态检修技术应运而生。状态检修中应用了大量的微电子技术、通信测控技术等。本文对变电站设备状态检修进行简要介绍以及对其应用进行简单探讨。
        2变电站设备状态检修技术介绍
        状态检修是一种全新的检修模式,它是近年来快速发展的检修模式,它没有固定的检修周期,而是根据变电站中设备的运行情况确定是否进行检修。在状态检修技术中应用了大量的人工智能技术、计算机技术等,事先对设备的实时监控信息进行诊断,根据获取的状态信息与故障信息确定是否对设备进行检修。如果设备出现异常,通过状态检修技术也能预测故障的发展途径,在发生故障之前就对设备进行检修,避免出现重大故障。在变电站设备检修中,设备状态检修并不是唯一的检修方式。电力企业一般也会结合其他的检修方式,如主动检修、故障检修、定期检修等对变电站中的设备进行综合检修,保证电力系统能够平稳运行。
        预防性计划检修是传统的检修方式,这种方式在现在看来存在诸多问题。一方面,该种检修方式不能充分检修缺陷较多的设备,老旧的设备可能在尚未达到检修时间时就出现故障,这样一来,对这类设备的检修意义不大。另一方面,对状态良好的设备而言,定期的计划检修可能属于过剩的检修行为,对电力企业而言是人力、物力等多方面的浪费。而状态检修则是根据设备的状态信息进行检修安排,大大减少了过剩的检修工作,而且能够及时检修老旧的设备,是更加科学的设备检修方式。
        状态检修中应用的分析诊断与状态检测技术是两项相当先进的技术,提供了设备的状态信息,再加上设备自身使用寿命方面的特点,对设备是否需要检修进行判断,并检测设备是否会出现故障。根据设备的状态信息进行检修,虽然检修时间不确定,但能有效避免设备过剩检修或长时失修的情况,它更能保障电力系统的安全性。
        3设备状态检修的选取原则
        进行变电站设备状态检修时,应该遵循从实际出发的原则,对该修的设备进行检修,而完好的设备就不必浪费人力、物力进行检修。对于变电站而言,应该首先将设备状态检修技术应用于改建或是新建的项目中,这样的情况下安装检测与诊断的设备都更加容易些,不会对电力系统产生较大影响。在这些项目中实验成功后,再将状态检修技术推广至各个小的变电站中去。对于一些处于非重要地区或是出现故障不频繁的地区,如果使用状态检修,需要加入检测诊断系统,大大提高了建设成本,于经济方面考虑较为不划算。因此,可以在这些地区安装简易的设备诊断系统。而针对一些多且不太重要的设备,发生故障后一般采取更换的方式,不用采取状态检修的方式。
        4变电设备状态检修的主要技术
        4.1变电设备的状态监测
        变电设备的状态监测主要有在线监测、离线监测、定期解体点检三个方面。在线监测是通过变电所的分散控制系统、数字式电液调节器、信息管理系统等,在线监测和显示各设备状态的特征参数。离线监测是对变电设备定期不定期的通过振动监测仪、油液分析仪、超声波检漏仪等监测设备对变电设备运行参数进行提取:定期解体点检是指在变电设备大修、小修、运行低谷、停运等情况下,按照一定的标准和工艺,对设备解体,检测设备的使用情况,了解设备的变化。
        4.2设备的故障诊断
        故意的诊断主要在两个方面得到体现。

一种是综合法诊断法,诊断前需要做大量的数据收集工作,包括在线监测系统提供的大量数据,如变压器的绝缘情况、变压器油色谱情况、变压器运行的温度、负荷情况,开关类设备检测结果,对设备的离线采集数据,并归纳总结设备运行信息。将这些收集整理的数据与基于知识的专家系统知识库进行匹配,最终诊断出结果。第二种是基于人工神经网络的智能诊断,人工神经网络智能诊断又分为多种,但这些诊断技术多用于发电、继电设备当中,对于变电设备的故障诊断,较多的是基于知识的智能诊断系统。
        5变电设备状态检修的应用
        5.1 变压器
        变压器的状态监测项目主要有:油中气体测量与分析局部放电测量、有载开关的触头磨损及机械和电气回路的完整性测量等。常用的监测方法有:
        (1)油中气体分析法。由于设备内部不同的故障会产生不同的气体,通过分析油中气体的成分、含量和相对百分比,就可以达到设备绝缘诊断的目的。
        (2)局部放电法。常用的局部放电检测方法有声学检测、光学检测、化学检测、电气测量等,过量的局部放电,既是设备绝缘系统老化的征兆,也是造成绝缘老化的重要机理。
        (3)频率响应分析法。该方法是用于检测变压器绕组有无变形的有效方法,绕组机械位移会产生细微的电感和电容的改变,而频响法正是通过细微的变化来达到监测变压器绕组状态的目的。
        5.2 断路器
        断路器常见的故障有:断路器拒动、断路器误动、断路器出现异常声响和严重过热、断路器分合闸中间态、断路器着火和断路器爆炸等。直流电压过低、过高,合闸保险及合闸回路元件接触不良或断线,合闸接触器线圈极性接反或低电压不合格,合闸线圈层次短路,二次接线错误,操作不当,远动回路故障及蓄电池容量不足等因素,都能造成断路器拒动。另外,开关本体和合闸接触器卡滞,大轴窜动或销子脱落和操动机构等出现故障亦能造成断路器拒动。根据国内外多项统计看,机械故障占全部故障的70%~80%,其他灭弧、绝缘故障占有较小比例,发热故障比例更低,因此,通常把机构故障包括操动机构控制回路故障放在监测最重要的地位。
        5.3 隔离开关
        隔离开关常见的故障主要有以下2方面:
        (1)载流回路过热。由于隔离开关本身的特点和设计的局限,不少载流接触面的面积裕度较小,加上活动性接触环节多,容易发生接触不良现象。因此隔离开关载流接触面过热成为比较普遍的问题,隔离开关过热部位主要集中在触头和接线座。
        (2)接触不良。触指弹簧锈断或触指夹件锈蚀严重使触指松离触指座。由于制造工艺不良或安装调试不当使隔离开关合闸不到位,造成接线座与触头臂接触不良从而导致接线座过热。进行刀闸大修时常发现接线座与触指(触头)臂连接的紧固螺母松动现象,这种情形一般是由于制造质量不良加上现场安装时没能检查出来,接线座与引线设备线夹接触不良,多数是由于安装工艺不良造成的。
        结语
        总之,对于电力系统中的变电站设备进行状态检修不仅是对于电力系统运行稳定性的一种监测控制,通过对于电力系统运行状态的检测或者故障的修复,保障电力系统运行的稳定,一定程度上还是对于西时期电力事业以及电力技术发展需求的一种重要体现,一定程度上对于人们生活质量以及生活水平的提高有着积极的作用。
        参考文献
        [1]高金索.浅谈变电站设备的状态检修[J].机电信息.2010(36).
        [2]王诚.浅谈变电站开展状态检修工作[J].云南电力技术.2012(2).
        [3]张琪林,柏建华.浅谈电力二次设备状态检修和变电站的标准化管理[J].中国电力教育.2011(33). 
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