郑志伟
深圳市广汇源环境水务有限公司 广东省深圳市 518000
摘要：泵站是解决区域性的防洪、排涝、灌溉、调水、供水等水资源问题的重要工程，泵站的主要电气设备包括主机组、变压器、高低压开关柜、断路器、电力电缆、接地装置、保护装置、计算机监控系统等，电气设备的安全运行是保障泵站发挥效益的先决条件，泵站电气设备的预防性试验(以下简称预试)常作为泵站电气设备运行状态诊断和维护的基本程序。泵站检修逐渐从事故维修与预防性维修向状态检修过渡，泵站的状态监测技术应用与推广是大势所趋。
关键词：泵站电气设备；预防性试验；状态监测；诊断技术；探讨
1泵站电气设备的预试
1.1预试的分类
泵站的预试一般分为绝缘试验和特性试验，而绝缘试验又由非破坏性试验和破坏试验组成。非破坏试验主要是利用对设备无损坏性的方法进行判断，如绝缘电阻、吸收比、极化指数、介质损耗因数测量等，该方法能有效发现设备的整体缺陷。破坏性试验，如直流耐压试验、交流耐压试验等，试验电压高于运行电压，对设备中集中性缺陷较为敏感，且能保证绝缘等级具有一定的裕度。绝缘试验通常可参照国家、行业的标准、规范或设计指标进行考核，确定设备是否合格。特性试验是对电气设备的电气或机械性能进行的测试，例如，断路器的分合闸时间及同期性、电机的空载特性、绕组的直流电阻测量、变压器的变比测量、互感器的励磁特性、微机(继电)保护值及仪表示值的校验等。特性试验结果通常与设备的技术参数、设计整定值、出厂及历年试验数据进行纵向对比来综合分析设备的缺陷或劣化程度。
1.2预试的作用
对于新建的电气设备，电气设备交付使用前需要进行交接试验，试验合格才能投入使用。当电气设备的投入运行一段时间后，技术性能会慢慢下降，另外对长期停用或每年短时间间断运行的电气设备，由于使用环境、维护情况，都有可能造成其绝缘性能和机械性能变差。当性能下降到一定程度时，如果不清楚设备现状，投入运行会带来安全隐患。而通过定期电气预防性试验则能较好的把握设备性能状况，对性能差的设备及时进行维修维护，避免设备带病运行，减少事故发生。
预防性试验还可以作为设备质量分类管理的依据。通过预防性试验的参数，判断设备的性能状况，划分质量等级，对设备进行动态分类管理。
预防性试验还具有规划检修的作用。结合一个设备不同使用年限的预防性试验结果或同类设备预防性试验的统计对比，可以从纵向和横向进行数据分析比对，找出规律，为设备定期检修时间作出科学指导。
以深圳市东部水源管理中心的龙清泵站为例，泵站机组因供水调度原因每年运行时间短，间歇性运行，且基本是空载运行。2020年的一次年度检修中，对泵站主电机进行预防性试验，通过试验发现4号主电机直流电阻不合格，若是带负载运行可能发生安全隐患。设备管理部门根据这一情况，及时将电机进行维修，维修后预试各参数正常。通过此次事件，不仅解除了潜在的安全隐患，同时也使维护人员更清楚预试的重要性，而不是觉得设备能运行就是好的。
1.3预试存在的问题
从试验方法上讲，预试需要停电、周期性进行，而泵站电气设备看似突发性的故障，多是设备内部状态劣化从量变到质变的结果，而预试并不能发现其即时的变化过程;另外离线预试与设备实际运行的环境、状态差异较大，造成预试结果与设备的实际状态存在偏差，如尚在服役期的老泵站，预试后可能使运行年限较长的设备提前结束使命;再者，由于当今泵站电气设备制造水平的提高和运管维护水平的提升，传统预试所能发现的缺陷越来越少。
从试验评判标准上讲，首先，泵站预防性试验主要依据《电力设备预防性试验规程》(DL/T596—1996)(以下简称预试规程)实施，该规程自1997年颁布实施后未作修订，其预试的项目和周期规定不能完全反应现在泵站的实际需求，泵站设备中二次回路、微机保护装置、自动化系统及计算机监控系统在泵站运行中也起着非常重要的作用，应结合实际对相应设备进行定期或必要时试验。
另外，随着电气科技以及试验技术飞速发展，预试规程与《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》(GB50150—2016)(以下简称交试标准)存在一些不统一之处。如:在变压器的绝缘电阻、吸收比方面，预试规程规定“吸收比不低于1.3”，而交试规程规定“当Ｒ60s大于3000MΩ时，吸收比可不作考核”，实践中经常遇到变压器吸收比出厂试验、交接试验合格，预试时不合格，但长期稳定运行的尴尬情况，原因是变压器干燥以及真空注油装配技术普及，绝缘水平已较高;又如:对于橡塑绝缘电力电缆的主绝缘耐压试验，预试规程只要求做直流耐压试验，而交试标准则明确规定使用交流耐压，这是因为橡塑电缆在直流电压下的电场分布与实际运行状况不符，且运行经验也证明，一些交接试验中直流耐压顺利通过的电缆投运不久就发生绝缘击穿事故，正常运行的电缆被直流耐压试验损坏的情况也时有发生。从试验周期上讲，预试规程中对电气设备的试验周期规定分为:“1～3年、不做规定或自行规定、小修时、大修时、必要时”几种，存在较大模糊及盲目性，当前国内泵站预防性试验多采用一年一试，对状态较好的设备到期必试势必增加维护管理成本，而且频繁的拆卸及超额定电压试验，会影响其寿命及可靠性，同时对于状态差的设备，试验间隔期存在因漏试而带病运行甚至发生事故的风险。
从上面描述，我们可以知道，预防性试验的作用毋庸置疑，但预防性试验也存在一定的局限，而下面讲的电气设备状态监测则能较好的避免这些局限。
2泵站电气设备的状态监测
2.1状态监测在泵站中的应用
泵站检修逐渐从事故维修与预防性维修向状态检修过渡，泵站的状态监测技术应用与推广是大势所趋。当前，大中型泵站的状态监测仅针对主机组的运行摆度、振动、压力脉动、温升等项目，泵站主变压器、主电机、高压柜等电气设备虽多配置微机保护装置，其功能是切除电气故障，控制故障影响范围，但并不能对电气设备的绝缘劣化等隐患的趋势进行分析和诊断。而在役的老泵站多因建设年代较远、使用频率低，电气设备存在运行环境差、技术落后、管理水平低等问题，电气设备的运行状态诊断多依靠人工巡查和人员的经验，周期性预试和状态监测均无法实现;另外，设备种类繁杂、状态监测抗干扰性差、结果评判尚不成熟以及经济性等也是泵站电气设备的监测应用较少的原因。值得关注的是，在建的引江济淮蜀山泵站及派河口泵站已开展电气设备的在线监测，项目有主变压器进行局部放电及油色谱在线监测、GIS局部放电、SF6微水密度及气体泄漏在线监测、高压柜温度及断路器的动作特性在线监测、主电机局部放电监测等;已投运的南水北调宝应等泵站的主电机局部放电在线监测实施以来，为主电机绝缘状态评估和诊断提供了科学客观的技术依据。
2.2泵站电气设备状态监测的展望
目前，泵站电气设备的状态监测以单台设备的绝缘状态量为主，并逐步走向整体的机械量、化学量等多信息状态的系统监测。此外，泵站管理模式已经向着无人(少人)化、跨区域、多站点的泵站群集中监测和维护方向发展，依托大数据、互联网技术、人工智能算法的电气设备远程状态在线诊断系统的开发和应用将是近阶段的研究热点。
3结语
预试是保障在役泵站安全运行不可或缺的基础性工作，对发现、诊断设备状态具有重大意义。而积极开展泵站状态监测的新技术、新方法的研究、应用，是泵站从周期性检修到状态检修发展的必然方向，基于状态监测的电气设备运行状态诊断技术将进一步推进泵站的自动化程度，提高泵站运行的经济性、可靠性。
参考文献
[1]吴细梅.简述泵站电气设备安全运行管理和养护[J].山西建筑,2017,43(32):239-240.
[2]蒋宏大.泵站电气设备的安全运行管理及养护[J].吉林农业,2017(17):62.