浅析变电设备状态检修技术

摘 要：状态检修是根据设备的状态而进行的预防性作业。根据目前检修模式存在的问题,叙述变电设备的概况、检修管理状况、人员状况,提出在当前情况下开展状态检修信息系统建设的一些建议,并指出状态检修的核心在于准确掌握设备的状态,加强基础数据的采集、录入和分析,以科学手段掌握设备状态,逐步实现状态检修。

关键词：变电设备检修：状态检修

中图分类号： U226.1 文献标识码： A 文章编号：

一、开展状态检修工作的基本情况

1、电气设备检修状况分析和开展状态检修的迫切需求

设备检修工作是生产管理工作重要组成部分，对提高设备健康水平、保证设备安全可靠运行具有重要意义。定期检修模式有自身科学依据和合理性，多年实践中有效减少设备突发事故，保证设备良好运行。但这种 “一刀切”式的检修模式，没有考虑设备实际状况，存在“小病大治，无病也治，更为严重的是病倒才治”的盲目现象。随着电网企业化和管理模式转变，经济效益成为衡量电网企业优劣主要指标，如何节约生产成本和人力资源，也是电网企业考虑的主要问题。近年来电网规模迅速发展，电网设备数量急剧增加，定期检修工作量剧增，人力资源紧缺问题日益突出。同时电气设备制造质量大幅提升，集成式、少维护、免维护设备得到大量采用，早期制定的设备检修周期已不能适应设备诊断和管理水平的进步。

2、开展状态检修探索工作的主要收获及存在问题

（1）过去采用计划检修体制存在严重缺陷，如临时性维修频繁、维修不足或维修过剩、盲目维修等，使设备维修方面耗资巨大。如何合理安排电力设备检修，节省检修费用、降低检修成本同时保证系统有较高可靠性也是一个重要课题。

（2）部分检修人员对状态检修存在着片面的看法，认为减少停电次数，拉长检修周期不仅可以少干活，也能保证安全。对状态检修复杂性、长期性、艰巨性及其蕴藏巨大潜力缺乏足够认识，缺乏对其理论学习及深入研究，处于一个浮浅状态。

（3）状态检修需要科学管理，传统基础管理工作距开展状态检修工作要求还存在差距，缺乏与状态检修相适应的管理平台，不能提供完整的设备档案记录及运行、检修、试验记录或运行检修记录不详、不衔接、资料丢失等。历史记录没有很好利用，只能提供十分有限的信息。

（4）设备状态的判定标准不完善。虽然颁布了输变电设备评价标准，但在准确掌握设备实际状态上仍有差距，尤其针对设备状态判断有一定难度。

（5）缺乏有效的风险评估体系。长期以来缺乏对设备运行风险评估工作研究，对投资效益、环境影响、社会责任等方面考虑较少，状态检修工作综合效益不能得到充分发挥。

（6）设备状态评价支持系统不完备，缺乏全面有效的检测手段和完善的设备信息数据库及分析诊断工具。电力设备状态检修技术应用必须以对设备全面监测为基础。但目前仍存在监测点少、功能单一、缺乏系统性和综合性，尤其缺乏监测的层次化和网络化等问题，妨碍了设备状态信息集中和综合。

二、变电设备状态检修技术

变电站设备的状态检修包括多项内容，在技术方面，其主要有设备的状态监测、设备的故障诊断以及设备的状态预测。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、离线监测以及定期检验3个方面。在线监测就是通过变电企业的数据和监测设备在线显示各变电设备的使用情况和状态参数，以达到对设备的时时监控，随时了解设备的运行状态；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。变电设备的故障诊断。在变电设备的状态故障诊断时，常见的诊断技术有两种：一种是比较法，另一种是综合法。比较法是通过一些诊断技术，如振动诊断、噪音诊断、射线诊断、污染诊断等，将所得出的数据或结果与设备历年或者次年的结果进行比较，如果没有显著差异则说明设备不存在缺陷将测试结果与同一类型设备进行比较，在相同运行和环境条件下，结果如果存在差异，则说明设备存在问题。综合法诊断是一项系统诊断方法，诊断前需要做大量的数据收集工作，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，从而得出诊断结果。

三、变压器的状态检修方案

1、变压器状态检修的必要性和可行性

作为变压器检修的常用方式，预防性试验和定期检修有很大的盲目性和强制性，主要存在以下几个方面的问题：①浪费了大量的人力物力；②增加了变压器的停电次数和停电时间，造成了频繁的运行操作，增加了误操作的事故率；③过度检修造成设备的频繁拆卸，增加了在检修过程中产生新的设备隐患；④检修后按要求进行的耐压等试验也会对变压器造成不可逆损伤，使其总体寿命下降；⑤事故检修也增加了变压器的检修难度和检修费用。

变压器状态检修的基础在于监测技术和诊断技术，即通过各种检测手段来正确判断变压器目前的状况。随着传感技术、人工神经网络、专家系统、模糊集理论，以及微电子、计算机软硬件和数字信号处理技术等综合智能系统，在状态监测及故障诊断中的应用，使基于变压器设备状态监测和先进诊断技术的状态检修研究得到发展，成为电力系统中的一个重要研究领域。有关状态检修技术的研究大致可以分为寿命预测、故障诊断、信息管理与决策等几个方面。

2、变压器状态检修的检测技术

（1）寿命评估

变压器剩余寿命的评估是当今监测与诊断工作的重要内容之一。要正确估算变压器的寿命，必须获得有关运行状态，需要对变压器进行综合分析。

（2）在线检测技术

1）局部放电在线监测技术。变压器内部出现故障或运行条件恶劣,会由于局部场强过高而产生局部放电,对局部放电的检测，总体上可分为电气测量法和非电测量法(包括超声波法、光学法、测分解物法等)。

2）油中气体的在线分析技术。长期以来，油浸变压器油中的气体成分和含量的气相色谱分析法一直是判断变压器内部状态的重要手段。其原理是利用所采集的气体浓度的相对比值，推测出油或油纸绝缘所处的裂解条件。

3）红外测温技术。红外热像技术是利用红外探测器接受被测目标的红外辐射信号，经放大处理，转换成标准视频信号，然后通过电视屏或监视器显示红外热像图。当变压器引线接触不良、线圈导体接头虚焊、过负荷运行时都会引起导电回路局部过热，铁心多点接地也会引起铁心过热。

4）图像识别技术。运用图像识别技术，对变压器内油位、渗漏油及内外封装情况进行在线监测，可以直观了解变压器运行状态。这种方法的准确率高，但要建立在视频技术成熟的基础上。

（3）变压器状态检修的系统结构

有了设备的在线监测数据，加上适当的网络结构和高级分析软件，便形成了变压器的状态检修系统。

1）光纤令牌网＋modem。当设备出现异常，采集节点测量出信号，记录几个工频周期的数据，节点上的网络软件按网络协议将数据打包，通过令牌网传给当地计算机，节点数据也可通过modem用拨号的方式传递到远方控制中心，以实现整个系统的数据共享。

2）基于多技术的状态检修系统。一般将Agent定义为协同计算环境中持续发挥作用的计算实体。它以事故处理为中心，具有独立性、自主性和互交性。在COMMAS中每一个Agent可以独立完成与自己相关的那部分分析工作。

3）高级分析系统。对于检修系统检测到的变压器的状态数据，光靠人工进行数据的处理、分析，是远远不够的，可以采用基于人工智能的专家系统，同时引入模糊数学、人工神经网络等新技术进行系统分析。

四、结语

变电站设备状态检修不仅有利于保证安全生产、降低检修费用、提高设备利用率和供电可靠性，还可使广大基层的设备管理者从过去指令性计划的单纯执行跃升为自主决策者，有利于增强他们的主人翁责任感和使命感。实施状态检修制度不仅是电力企业自身的需要，也是时代的需要、形势发展的需要。

参考文献：

[1] 邢刚果.电气设备状态检修探讨与实践[J].科技创新导报，2009（11）

[2] 纪海龙.变电设备状态检修[J].硅谷，2011（10）