變電設備檢修方式的現狀及改進措施

黃日泉

摘要：變電設備是電網最基本的組成部分，是一種需要持續運行的電力設備。為保證變電設備能夠可靠運行，我們需要對設備進行必要的檢修和維護。隨著電網結構的擴展和城鄉電網改造力度的加大，變電站設備檢修工作也變得越來越重要。但是目前變電設備檢修絕大多數必須進行停電檢修，而停電檢修嚴重影響到供電可靠性。因此有必要對變電設備的檢修方式進行改進。本文筆者結合工作實踐，對變電設備的檢修技術現狀進行說明，并提出改進措施。

關鍵詞：變電站；設備；狀態檢修

中圖分類號：U224文獻標識碼： A

前言

隨著國民經濟的不斷發展和人民生活水平的日益提高，對供電可靠性要求也越來越高，相應的對變電設備檢修方式也提出了更高的要求，變電設備檢修水平的高低直接影響著電網的安全、穩定運行和人民群眾的日常生產、生活質量，筆者結合工作實踐，提出了轉變設備檢修方式的必要性，通過對定期檢修方式和狀態檢修方式的對比，突出了狀態檢修方式的科學性和有效性，并結合工作實踐提出了提升狀態檢修水平的措施[1]。

1.設備檢修目的和作用

設備檢修就是指為保持或恢復設備的期望功能所進行的技術作業行為，通常包括檢查、維修、修理、更新四項任務，其中檢查是為了確定和評估設備的實際狀態，維護是為了保持設備的期望狀態，修理是為 了恢復設備的期望狀態，更新是更換無法達到期望狀態的設備（或部件）。

2變電設備檢修現狀

2.1變電設備發展現狀

隨著20世紀90年代末期大規模的城鄉電網改造，SF6設備、真空斷路器等電力設備得到廣泛應用。新設備、新技術的應用，使得電力設備整體狀況大為改觀，設備性能得到提高，同時維護工作量極少，對電網的安全經濟運行帶來了很大的好處，為供電設備檢修工作的改進提供了物質基礎。

首先是以SF6氣體作為絕緣介質的電氣設備大量使用。SF6氣體具有優異的絕緣和滅弧性能，設備具有小型化、輕量化、少(免)維護及智能化等特點，密封在SF6氣體中的工作觸頭，不會發生氧化，接觸電阻可以保持穩定。同時，不需要采用一般的接觸時依靠觸頭壓力擦去氧化膜的方法，從而減少了觸頭磨損。這樣就使設備本體大修工作量大大減少。

其次是中、低壓設備大量采用真空斷路器（真空度測試儀）。真空斷路器具有適合頻繁操作、電壽命長、檢修維護工作量小、防燃、防爆、運行可靠性高的優點，特別是戶內使用的開關柜設備，采用智能化設計，結構更加緊湊，設備互換性強，維護工作量相對減少。此外，城市組合電氣、箱式變電站也在逐步使用；一些維護工作量小、污閃電壓高的干式變電設備逐步投入運行。這些條件客觀上為變電設備檢修管理模式的改變提供了物質保證。

2.2在線監測技術發展情況

近年來，隨著計算機技術、通訊技術的發展，在線監測技術不斷成熟。供電部門先后開展了變電設備絕緣（試驗變壓器）在線監測、變壓器油在線監測、SF6斷路器氣體密度在線監測等項目，開展了避雷器帶電測試（氧化鋅避雷器測試儀）、耦合電容器帶電測試以及遠紅外測溫等項目，供電部門在設備檢修、安全管理和設備實時監測等方面邁出了一大步。設備診斷手段多樣化，檢修管理的手段和方法得到改進，管理水平不斷提高，為設備狀態檢修工作的開展提供了技術保證。

2.3目前運行設備存在的主要問題

通過筆者多年的設備管理經驗和對設備運行、檢修情況的分析，認為目前變電設備主要存在以下問題。

①仍有少量老舊設備在電力系統繼續服役運行。由于當時設備制造、材料等方面原因，設備性能較差，故障較多。

②國內某些SF6開關廠家制造工藝不良，設備出廠前干燥不徹底、設備的密封性不過關，使用時出現故障，給用戶在一開始就留下了麻煩，導致現場一些運行的SF6開關設備存在緩慢泄壓、微水超標等問題。

③6～35kV中壓設備缺陷明顯增多。由于一些廠家制造工藝不良、材料選擇不當導致斷路器機構缺陷突出。這些缺陷已成為影響開關類設備安全運行的主要問題，而且重復出現的概率較高。

④變壓器整體運行水平提高，但變壓器類設備的輔助設備缺陷仍然較多，主要有變壓器冷控系統及風扇故障、有載調壓開關及其控制回路故障、設備滲油缺油、接頭發熱等。

⑤一些外部原因，如小動物短路、天氣潮濕絕緣下降或外部故障、諧振等因素造成設備絕緣（絕緣電阻測試儀）擊穿而引起短路故障。這些故障不僅增加了檢修工作量，而且嚴重威脅系統的安全運行。

3設備檢修方式改進的必要性

就檢修體制而言，歸納起來有三種，即事后維修、預防性定期檢修和狀態檢修。事后維修（Break-down Maintenance)是當設備發生故障或其他失效時進行的非計劃性維修。在現代 設備管理要求下，事后維修僅用于對生產影響極小的非重點設備、有冗余配置的設備或采用其他檢修方式不經濟的設備。這種維修方式又稱為故障維修。 預防性定期檢修（Time-Based Maintenance)是一種以時間為基礎的預防性檢修方式，也稱計劃檢修。 它是根據設備磨損的統計規律或經驗，事先確定檢修類別、檢修周期、檢修工作內容、檢修備件及材料等的檢修方式。定期檢修適合于已知設備磨損規律的設備，以及難以隨時停機進行檢修的流程工業、自動生 產線設備。 狀態檢修（Condition-Based Maintenance)是從預防性檢修發 展而來的更高層次的檢修體制，是一種以設備狀態為基礎、以預測設備狀態發展趨勢為依據的檢修方式。 它根據對設備的日常檢查、定期重點檢查、在線狀態監測和故障診斷所提供的信息，經過分析處理，判斷 設備的健康和性能劣化狀況及其發展趨勢，并在設備故障發生前及性能降低到不允許極限前有計劃地安排 檢修。這種檢修方式能及時地、有針對性地對設備檢修，不僅可以提高設備的可用率，還能有效降低檢修費用。

隨著電網企業的發展，社會對電能質量和服務質量要求不斷提高，供電行業面臨的壓力增加。如何提高供電服務質量、提高供電可靠性、增加供電量、企業減人增效，將是供電企業面臨的課題。

電力設備的制造材料、制造工藝已有了很大提高，電力設備的質量和性能已經大大提高，很多免維護產品在電力系統中投入運行。此外，一些先進的進口設備進入國內電力行業，也帶來了國內電力設備制造業的進步。因此，設備檢修周期、檢修項目及要求必須相應調整。因此，狀態檢修方式此時應運而生。

技術監督手段逐步完善。電力行業設備不斷更新改造，同時電力設備在線監測技術和電力設備帶電測試技術不斷成熟，帶電測試手段和在線監測技術為電力設備檢修過渡到狀態檢修提供了技術保證。

4提升變電設備的狀態檢修水平的方法

4.1注重對設備運行初始狀態的監測和控制

在進行狀態檢修時，應多關注設備運行的初始狀態，在設計、制造、安裝、驗收等環節就要進行控制，首先在設計上要確保設備適合所處的地理環境要求和采用最先進的技術標準；其次制造廠要優化產品內部結構，嚴格執行制造工藝，加強內部管理，確保產品的質量；再次施工安裝部門要嚴格執行安裝工藝，要加強安裝人員的專業技術培訓，提高安裝工藝水平，在工序上要從嚴把關，確保設備安裝質量；最后設備在投運前，設備運行管理部門要按照有關技術管理規定，嚴格驗收，確保設備按零缺陷要求投入運行，確保設備的初始狀態為一個健康的狀態。

4.2做好狀態檢修中的設備運行情況統計工作，及時跟蹤和發現設備事故隱患

開展狀態檢修，關鍵要對設備在運行中的狀態要進行及時、全面、真實的了解和掌握，這就要求充分利用變電設備狀態檢修的關鍵技術，對設備進行數據與信息采集，通過對歷史數據的比較，得出設備運行信息與實時狀況及發展趨勢，為檢修策略的制定提供科學依據，進而對設備狀態進行評估，從而對設備制定合理的檢修計劃，消除設備的缺陷，恢復設備良好的運行狀況[2]。

4.3優化和完善狀態檢修的工作流程

狀態檢修的工作流程包括信息收集、設備狀態評價、設備風險評估、檢修策略制定、年度檢修計劃制定、檢修實施及績效評估七個部分。

圖1 狀態檢修的工作流程

信息收集是設備實行狀態檢修的基礎，信息收集包括設備投運前信息和運行中信息，通過歷次信息比較和分析，為設備狀態評價奠定基礎，通過對設備在線監測、帶電檢測等手段收集來的信息進行綜合分析、判斷，對設備運行狀態、健康水平和發展趨勢進行評價，利用設備狀態評價結果，對設備進行風險評估，為檢修策略的制定提供依據，以設備狀態評價結果為基礎，參考風險評估結果，根據實際情況制定具體檢修方案，根據檢修方案制定檢修計劃，最后將設備檢修方案付之實施，最后對檢修結果開展績效評估，查找檢修工作中不足，為下一次狀態檢修的實施提出改進建議和措施[3]。

5結語

作為關系到國民經濟生產和發展的重要支柱行業，電力系統的安全穩定運行對國計民生起到重要作用。要確保電力系統的安全、穩定運行和持續供應高質量的電能，應不斷的改進新技術條件下變電設備的狀態檢修方法，相信通過科技的進一步發展和設備管理手段不斷的優化、改進，進而提升設備狀態檢修的精確度，為我國電力系統可靠供電、優質供電做出貢獻。

參考文獻：

[1]王呂長,李福祺,高勝友.電力設備的在線監測與故障診斷[M].北京:清華大學出版社,2010

[2]黃新波.變電設備在線監測與故障診斷[M].北京:中國電力出版社,2009

[3]彭理燕.變電站電氣設備[M].北京:中國電力出版社,2011