电力系统状态检修方法浅析

文/孙磊 浙江省电力公司检修分公司 浙江杭州 310000

电力系统状态检修方法浅析

文/孙磊 浙江省电力公司检修分公司 浙江杭州 310000

状态检修由状态检测、状态评估和优化决策三个环节组成。三个环节是依次推进，后一项建立在前一项的基础上，但每一项又是不断自身完善和深化的过程。

电力设备；定期检修；状态检修；检修技术

随着新工艺，新技术的不断提高，电力设备的质量和性能不断提高。有些设备由于设计和制造水平的提高，在使用年限内已达到免（少）维护水平，若仍延用目前长期采用的定期检修管理模式已不太合适。所以有必要对现有设备定期检修制度加以改革，探索新型的设备检修制度。

1、什么是状态检修？

状态检修由状态检测、状态评估和优化决策三个环节组成。三个环节是依次推进，后一项建立在前一项的基础上，但每一项又是不断自身完善和深化的过程。

1.1 状态检测的主要内容

状态检测的主要内容有在不影响设备正常运行条件下，长期将监测仪器安装在被检测设备上的在线状态监测，或不固定在被测设备上而是有监测人员现场安装或使用的离线状态监测；需中断设备运行或利用外施电压对设备进行的状态检测试验（又称诊断试验）。

1.2 状态检测和诊断的主要技术

1.2.1 预防性试验。经几十年经验积累，电力设备的预防性试验已成为电力生产中的一项重要制度，对设备安全运行发挥很大的作用。但预防性试验也有它的局限性，比如需停电进地、盲目性大、针对性不强、试验条件与运行条件存在差异，以及预试合格后仍然会出事故等，其试验项目还有待完善。

1.2.2 检测技术。基于电力设备被检测对象的不同，监控内容、来源和获取方法也呈现出多样性。对变压器而言，作为常规试验项目的直流电阻、绝缘电阻、吸收比、极化指数、介质损、局部放电以及微机保护中监测的电压、电流、功率、功率因数等就可以作为电信号状态量，而对于振动、噪声、压力、温度、气体成分、水分含量、超声、红外热像等作为非电信号状态量。由此可分为电量检测技术和非电量检测技术。

电量检测技术主要有局部放电量检测，介质损耗正切值和电容量检测，泄漏电流线监测，有载分接开关驱动电动机电流检测以及变压器绕组变形监测等技术，可实现在线或离线检测。

非电量检测技术主要有热成像温度测量，绝缘油油质和DGA油中色谱分析，电缆的DTS分布温度检测和COP油压测量，检测放电异常紫外成像技术，SF6质量、SO2和H2S检测分析，激光显像SF6设备气体泄漏监测定位技术，开关的液压机构的液压系统和机构机械运动特性监测，有载分接开关传动力矩和振动测量，真空灭弧室真空度监测和振动信号监测等技术。

1.2.3 状态检测试验技术又称诊断试验技术，通常是对怀疑有问题需进一步确认或故障诊断的设备，在停电情况下进行进一步施展的技术。该技术需要借助各种仪器、仪表和试验设备，对故障设备的电压、电流、功率、频率、阻抗、电抗、电容量、绝缘值、温度、电阻、振动、放电量等进地测量，以确定故障性质和位置。例如，通过测量绝缘电阻、泄流电流、吸收比、介质损耗正切值，可以判定设备绝缘是否受潮；通过直接电阻的测量，可以确定接触是否良好等。

1.2.4 状态评估系统，状态评估中的各种方法构成状态评估体系。状态评估体系中最为常用的是专家系统。该系统应具有设备状态评估、故障诊断、检修决策、制定检修计划、自学习和生产管理系统中检修信息发布功能，为电气设备安全、稳定、经济运行提供可靠的技术和管理保障。

运行中的电力设备状态变化有量变和质变两个过程。正常的设备是处于量变的过程中。为了促使运行中设备的状态尽量稳定在初始状态，首先应重视渐变过程的评估。为了有针对性地消除故障，及时恢复原有功能，还应在突变性质评估，亦即故障诊断上下功夫。

1.2.5 优化决策系统，优化决策是对设备是否检修，某些关键元器件是否更换的决策过程。决策过程包含两种状态：一是检修周期的调整；二是检修与更换的决策。

1.2.6 检修周期的调整，经过状态评估，若设备没有到非换不可的地步，则主要有立即维修、延长检修周期、缩短检修周期三种方式。立即维修是针对有缺陷且非停电检修不可的设备，而延长和缩短检修周期是针对家族性的设备。在设备检修周期的确定上，应按回路同步检修原则，即在同一回路上的单个设备检修周期起始点应统一，每类设备间的检修周期应成倍数关系，例如成“3”的倍数关系，这样不会造成回路年年停，而是最少3年停一次，从而减少设备损伤，减少劳动支出，提高企业效益。

2、检修与更换的决策

设备到寿命周期末，就需要判断是否继续运行，还是检修后运行或是更新改造。判断的过程就是优化过程，其判断结果就是决策。从电网运营特点和整个公司的目标来看，对电气设备状态检修的期望是：①确保设备的正常运行，防止事故发生，保证电网可靠性；②检修人员应按规程有目的、安全、最有效地完成设备检修工作；③延长设备检修周期和使用寿命；④降低运行和检修费用，提高经济效益。

总之，应从节约检修成本，同时满足应有的可靠性要求基础上，开展有针对性的状态检修工作。只有采用有效的检测与检修策略，方能保证电网高效、经济运行。

3、设备管理方式的演革

设备管理大致经历了五个发展阶段：

3.1 事后检修阶段。该阶段，对设备零件的破损等问题还认识不足，设备只要不坏就继续使用，对设备管理要求也不高，只要设备的正常运行，就不需更新设备。

3.2 预防性检修阶段。随着生产自动化程度的日益提高，设备故障对生产的影响很大，在预定的间隔期内保证设备运行的可靠性与生产的连续性。明显的，检查周期短，次数就越多，对发生故障的把我性也就越大。

3.3 生产检修阶段。在本阶段的后期，开始出现纠正性检修，即检查故障并对故障加以修理（材质、设计方案、机构原理等），从根本上解决问题。

3.4 检修预防阶段。所谓“检修预防”，就是在设备的设计研制阶段就考虑到今后的检修问题，要求故障少、修理时间短（易卸、易装、易更换）、费用低，其理想目标是要实现免检修设计。检修预防的概念实际上已具备了综合管理的性质。

3.5 设备综合管理阶段。具体地说，关于设备可靠性和保养性的方案、设计、制造、安装、试验、检修、改造和更新，尤其是有关设备使用和费用的信息反馈等，都是它的研究范围。

状态检测的主要内容有在不影响设备正常运行条件下，长期将监测仪器安装在被检测设备上的在线状态监测，或不固定在被测设备上而是有监测人员现场安装或使用的离线状态监测；需中断设备运行或利用外施电压对设备进行的状态检测试验（又称诊断试验）。