浅谈状态检修在电力设备检修的有效运用.pdf

电力发展情况与国民经济发展关系密切，当前各行各业对电力的需求量显著提升，电力系统逐渐向跨区域、大容量、超高压方向发展，以满足社会用电需求。但也造成电力设备故障频繁出现，不仅影响用电的安全性，还降低了供电的可靠性。为此需要在电力设备检修期间，灵活运用状态检修技术，融入先进科学技术，解决电力设备检修阶段存在的问题。1 状态检修特点电力设备状态检修针对性较强，采用此种方法开展设备检修工作，细化每个检修内容和对象，便于技术人员精准发现设备安全隐患，有助于提高检修的精准度，明显缩短检修时间。状态检修期间，经过对电力设备进行全面检测和诊断，若发现设备不存在运行隐患，能够适当延长检修间隔时间，若存在隐患则适当增加检修次数，避免由于检修不及时发生故障。状态检修过程中，不需要对设备进行解体，节省了大量的操作时间1。2 电力设备检修机制的演变随着科学技术的发展，电力设备检修机制也发生了一定的变化。电力产业已经成为人们日常生活中的重要组成部分，电子设备的数量逐渐增多，电力系统安全运行重要性逐渐提升。以往电力设备检修在故障发生之后才进行，该种情况会造成较为严重的经济损失，并且技术人员在检修中存在一定的安全风险。当前，电力设备检修的重点放在故障预防阶段，在发生故障之前开展一系列的检修措施，消除其中存在的安全隐患，定期对存在运行风险的设备以及老化设备进行维护更换，延长电力设备的使用寿命。但是由于电力系统故障的隐匿性较强，仅仅依靠检查的方式无法确定其中存在的隐藏风险，为了解决这一问题，可以采取电力设备状态检修的方式。运用该种检修方法针对电力设备的工作状态进行检查，确定设备的实际运行情况以及最佳检修时间，但是这一过程所涉及的检测设备较多，对技术人员专业技术水平的要求较高2。3 状态检修工作实施流程首先，大规模搜集和整理电力设备的基本信息，技术人员能够全面了解设备运行原理和当前运行状态，便于快速找出设备存在的安全隐患。主要搜集状态检测数据、运行数据、常规检测数据、历史运行数据等基本信息，之后统一存储于计算机系统，以此保障数据信息得到合理运用。其次，从多个角度入手分析设备基本信息。实际工作中，由技术人员和专家对目标电力设备展开分析，确定具体的设备检修项目、周期、工艺等，之后汇总不同机组的状态信息，结合实际经验，提出可行性较高的检修意见以及制定机组分析报告，为状态检修提供可靠参考3。最后，建立计算机检修管理系统。此系统具备财务管理、人力资源管理、物资管理、全过程检修管理等功能，可提高检修工作的现代化水平。状态检修流程如图 1 所示。4 电力设备检修中状态检修的合理运用4.1 无人机常态化巡视采用传统检修模式开展电力设备检修时，技术人员通常需要消耗大量的时间，检修工作效率较低，有时还需要翻山越岭，缺少安全保护措施，具有较高的危险性。同时，难以实现动态化管理，一旦某个区域的电力设备出现问题，技术人员难以第一时间赶到事故现场，无法做到及时检修，且故障维修难度高。此外，城市发展速度加快，电网体系愈加复杂，技低碳技术49LOW CARBON WORLD 2023/7图 1 状态检修流程设备（系统）检修评估状态检测检修管理、改善设备运行条件诊断分析、判断决策术人员的任务量日渐增多。以上种种现象都表明传统检修模式无法满足新时期电力行业的综合需求，需要及时更新，可选择采用状态检修模式，借助无人机进行常态化巡视，解决电力设备检修面临的困境。采用无人机常态化巡视方法时，检修效率是传统方法的 48 倍。在某项电力设备检修工作中，若人工检修需要 1 h 完成，无人机只需 15 min 即可掌握设备运行状态，特别是在一些道路不通畅、陡峭的区域，无人机常态化巡视方法优势更加明显。随着科技水平的提升，无人机的功能不断完善，可以做到带电作业，降低停电带来的影响。相较于直升机巡检，无人机巡检不仅能降低作业成本，可在恶劣天气开展作业，还能携带紫外线成像、可见光、红外热成像等设备，实现全方位检修电力设备，为技术人员提供内容完善的巡检报告。不仅如此，无人机内设定位导航系统，技术人员通过控制平台即可掌握无人机的具体位置，及时反馈完整细致的图像资料。无人机常态化巡视如图 2 所示。4.2 高压断路器及隔离开关的状态检修高压断路器是电力系统的重要组成部分，主要承担系统设备控制以及保护作用，直接决定电力系统运行的安全性和稳定性，由于高压断路器的数量较多，所以检修工作量也较大。在对高压断路器进行状态检修过程中，按照断路器内部、触头以及喷口开断状态下的质量损耗情况，结合其具备电弧压降线形上升的特点，对其使用寿命以及磨损情况进行判断。由于高压断路器动作具有较强的分散性，通常其开断电流的大小与电磨损量之间具有非线性关系，所以在判断高压断路器使用寿命过程中，要根据实际情况完成相应的加权处理。对于高压断路器来说，其在实际运行中经常出现的故障主要包含机械故障、真空断路器爆压故障等。断路器类型不同，出现的故障类型不同，可视性也不同。因此，需要根据电压等级以及开关种类，选择不同监测方式。例如，针对 SF6 断路器（图 3），将监测重点放在开关触头中，并记录开关断开以及机械动作情况，判断开关内外是否存在污染以及破损等现象。又如，针对 635 kV的高压断路器，其监测重点为机械动作次数以及开关动作情况，同时对真空灭弧室的真空度进行监测。由于高压断路器的液压机构性能不稳定，所以要对其外部油污以及污染情况进行监测，避免出现漏油和渗油故障4。隔离开关与高压断路器相比，具有断开点可视化的特点，并且没有气体以及油渗漏故障，其在运行中经常出现的故障为异常发热以及操作机运行不顺畅等。因此可以利用红外线测温的方式测量触头温度，及时掌握其运行状态。在当前的智能电网建设中，可以使用智能断路器，将其与物联网技术、红外检测窗口技术相结合，全面监测断路器状态。4.3 继电保护装置的状态检修继电保护主要运用微机保护装置，能够从电压、电流互感器获取电压、电流信息，从隔离刀闸和断路器处获取元件、系统具体链接情况，使得微机保护装置包含大量的系统信息。微机保护装置具有网络化、微机化的特征，运算性能良好，设有通信接口，使所获取的信息经过计算后高效率传输至网络。可采用直流回路绝缘监测的方式，判断直流回路的绝缘情况。对于电力系统来说，继电保护装置是维护系统图 2 无人机常态化巡视图 3 SF6 断路器低碳技术50LOW CARBON WORLD 2023/7安全稳定运行的关键，故对该设备进行状态检修时，不应对设备的安全性能造成影响，防止因电磁干扰影响保护效果。鉴于此，在对继电保护装置进行状态检修的过程中，应以状态监控为主，采用微机保护与技术人员实际检修的混合检修方法，并且要求技术人员根据现有信息，在不影响设备直流回路的基础上，制定可行性较高的检修方案。4.4 变压器的状态检修根据电压等级、运用范围、安装地点、结构形式等，可以将变压器分为多种类型，其中大型电力系统主要采用油浸式电力变压器（图 4），此设备由油箱、绝缘套管装置、铁芯、绕组、保护装置等组成。设备故障分成外部和内部故障，内部故障检修和监测的重点，包括绕组线匝短路、绕组相间短路、接地故障。变压器内部故障从性质上可分为电故障和热故障。电故障是指在高强度电场的影响下，变压器的绝缘性能明显下降。热故障指变压器出现局部过热、温度升高，参考相关标准，可分为高温过热（温度大于 700 益）、中温过热（300700 益）、低温过热（150300 益）、轻度过热（温度小于 150 益）。无论是电故障还是热故障，都会导致变压器产生气体，如氢气。为此，在对变压器进行状态检修的过程中，主要利用相关设备，检测是否存在氢气，即可判断变压器是否存在热故障或电故障。操作方法为：根据氢气的基本性质，设置滤过性透膜，将氢气分离出去，再通过氢敏元件，估测氢气含量。5 实践案例分析某公司技术人员在对 330 kV 变电站的 2 号电容器组开展定期巡视时，发现 2 号电容器组的运转声音较大，且出现持续性异常响动。因此，技术人员立刻采用状态检修方法，借助红外精确测温技术，对电容器进行系统化检测。在实际检测中，电容器 A 相后排下部汇流排区域存在异常放电情况，放电计数为 13 250，是一种紧急故障类型5。当找到故障位置后，技术人员利用红外精确测温技术，对相关固定元件进行检测，结果表明此位置不存在异常情况。当再次对电容器组进行复测时，发现 A 相瓷制支柱绝缘子位置温度分布不均匀，B 相、C 相正常。分析检测结果，技术人员对电容器组开展停电检验并检测其外观，以异常绝缘子为对象，设计一套完整的绝缘电阻测试方式，结果如表 1 所示。为了解决这一问题，技术人员在电力设备处于停电的状态下，更换故障绝缘子，接通电源后异常声响消失，经红外精确测温技术检测，电力设备无异常发热情况。6 结语通过引入相关实践案例，分析状态检修在电力设备检修的运用效果，结果表明，相对于其他检修技术，状态检修方法的优势明显，具有较高的使用价值。同时，通过分析状态检修的特点和运用流程，可知状态检修技术运用成本较低，整体作业效率较高，有效解决了传统电力设备检修存在的问题。鉴于此，电力单位或企业应掌握社会各行各业对用电质量的要求，结合电力行业的发展特点，积极创新管理方法，学习并引进新的电力设备状态检修技术，尽可能地延长设备使用时间。参考文献1 王鹏飞，高晗.电力设备状态检修与预防性试验探析J.中国设备工程，2021（20）：164-165.2 甘朝梅.探索电力设备运维检修中存在的不足点及解决措施J.工程技术，2023（3）：48-51.3 陈卯，梁祖辉.电力设备状态检修与运维一体化技术分析J.科技创新与应用，2023，13（2）：181-184.4 王家明.关于电力设备状态检修及相应措施研究J.电力设备管理，2022（14）：259-261.5 孙卫平，张祖伟，邓艳俊.高铁动车电力设备状态检修探究J.电力设备管理，2022（5）：249-251.作者简介院赵业强（1991），男，汉族，湖北公安人，本科，工程师，主要从事电气工程及其自动化工作。图 4 油浸式电力变压器试验项目测量值/M赘绝缘电阻A 相3.5B 相8 000C 相8 000标准要求逸2 000表 1 支柱绝缘子绝缘电阻值低碳技术51