電力設備的狀態(tài)維修與狀態(tài)監(jiān)測

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

摘　要:電力設備維修歷經(jīng)3個階段,分析了定期維修制度的不足,闡述了狀態(tài)維修的優(yōu)點,指出了狀態(tài)維修與狀態(tài)監(jiān)測的關系和實現(xiàn)狀態(tài)維修的基本途徑。

關鍵詞:定期維修;狀態(tài)維修;狀態(tài)監(jiān)測;途徑　　 縱觀世界各國電力設備的維修歷史,大致經(jīng)歷3個階段:即事故后維修、定期維修和狀態(tài)維修。目前發(fā)展的趨勢是由定期維修向狀態(tài)維修過渡。如何實現(xiàn)這種過渡是電力工作者關心的問題。 1 定期維修 長期以來,我國對運行中的電力設備實行的是以時間周期為基礎的定期維修制度。所謂定期維修是指按主管部門頒發(fā)的全國統(tǒng)一規(guī)程所規(guī)定的項目、周期等進行的維修。例如,《電力變壓器檢修導則》(DL/T573-95)規(guī)定,電力變壓器一般在投入運行后的5年內和以后每隔10年大修1次,一般每年小修1次;《有載分接開關運行維修導則》(DL/T574-95)規(guī)定,有載調壓變壓器大修的同時,進行分接開關大修,有載調壓變壓器小修的同時,進行分接開關小修,每年1次,而且都規(guī)定了相應的維修項目。雖然這種維修制度對減少和防止事故的發(fā)生起到了積極的作用,但隨著電力設備的電壓增高、容量增大、結構復雜化,暴露出這種維修制度的不足,主要表現(xiàn)如下: 1•1　具有盲目性和強制性 由于定期維修是到期必修,既不考慮電力設備制造質量的差異,也不考慮電力設備的實際運行條件和運行狀態(tài),實行“一刀切”,這就具有很大的盲目性和強制性,因而會造成電力設備的“過度維修”或“維修不足”,前者會浪費大量的人力、物力利財力,后者可能導致電力設備在兩次維修周期內發(fā)生故障。例如,某電廠主壓器220 kV側A相避雷器,維修后,在投運時間不到1個月就因密封不良和受潮導致爆炸。 1•2　導致新的隱患 在“過度維修”過程中,由于維修者技術不佳、工藝不良或管理不善,在頻繁的拆裝過程中就容易造成新的隱患。例如,某50 MVA的電力變壓器,維修后,110 kV側分接頭2的直流電阻超標,反復查找,找不出原因,最后把分接頭2的靜觸頭緊固螺絲緊了半圈后,直流電阻合格;又如某30 kVA的三相油浸式配電變壓器,大修后就檢查出有短路故障。東北某農(nóng)電局曾多次檢出大修后電力變壓器的絕緣缺陷。 1.3 耐壓試驗可能對絕緣造成損傷 由于在維修后要對電力設備絕緣進行耐壓試驗,而施加的試驗電壓又遠高于其額定電壓,所以就可能在試驗過程中對絕緣造成不可逆的損傷,它不僅可能縮短絕緣壽命,而且可能引發(fā)事故。有的電力設備在維修后,投入運行時間不長就發(fā)生絕緣事故,可能與耐壓試驗造成的絕緣損傷有關。 基于上述,狀態(tài)維修已引起國內外電力工作者的普遍關注。近幾年,我國也開始研究狀態(tài)維修,部分單位在發(fā)電、供電設備中試點,以期改革定期維修制度。目前在《發(fā)電企業(yè)設備檢修導則》(DL/T838-2003)中,已將發(fā)電企業(yè)設備檢修的強制性標準修訂為推薦性標準,在發(fā)電廠推行新的檢修方式。 2 狀態(tài)維修 狀態(tài)維修的觀點是英國于1970年提出的,后來又經(jīng)世界各國不斷完善,逐步用于實踐。這種維修制度是以狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷為基礎,從電力設備的實際工況出發(fā),根據(jù)收集到的狀態(tài)信息進行處理和綜合分析,確定電力設備是否需要維修,以及需要維修的項目和內容,所以狀態(tài)維修具有極強的針對性和實時性。通?？梢院唵蔚匕褷顟B(tài)維修概括為“當修即修,不做無謂的維修”。電力設備從定期維修向狀態(tài)維修過渡是維修思想和方法的重大變革,具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的社會和經(jīng)濟效益,主要表現(xiàn)在: 2•1　提高供電可靠性 由于采用狀態(tài)檢修后停電次數(shù)隨之減少,使供電可靠性提高。例如,大連電業(yè)局實行狀態(tài)維修后,供電可靠性指標由1987年的99.7%提高到1993年的99.83%,每年多售電400萬kW•h;再如,山東萊陽電業(yè)公司實行狀態(tài)維修后,1997年的停電次數(shù)比1996年減少33.7%,1998年比1997年減少6.7%,其供電可靠率達到99.83%。 2•2　經(jīng)濟效益顯著 由于停電次數(shù)減少,直接和間接經(jīng)濟效益都相當可觀。據(jù)國外資料報導,1995年美國電科院與ComEdison電廠合作對10臺機組安裝了狀態(tài)監(jiān)測裝置,實施狀態(tài)維修,經(jīng)計算,開始2年的經(jīng)濟效益超過了1600萬美元。英國曾對狀態(tài)維修所得的節(jié)約作過估計,認為這種節(jié)約相當于年總產(chǎn)值的1%,考慮各部門的差別,具體在0.5%~3%之間。我國萊陽電業(yè)公司1998年的維修費用為305萬元,比1996年減少49%,故障停電時間下降43%,增加供電量為345 kW•h,取得的經(jīng)濟效益為500多萬元。 2•3　減少設備事故和人身事故 目前,我國實行狀態(tài)維修的單位雖然不多,但現(xiàn)有的實踐已經(jīng)表明,實行狀態(tài)維修對減少設備和人身事故起到重要作用,有助于形成良好的安全局面。 2•4　減少大修次數(shù) 采用狀態(tài)維修后,通常都能使大修時間間隔延長,與定期維修相比,其相應的維修次數(shù)也就減少了。美國一家公司認為采用狀態(tài)維修后,主要設備的大修周期由3年延長到7年~8年(實行狀態(tài)維修后實際上不存在維修周期的概念,應為兩次維修的時間間隔)。 3 狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷 由上述,狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷是狀態(tài)維修的基礎。狀態(tài)監(jiān)測是狀態(tài)特征量的收集過程,即利用各種傳感器及測量手段對反映設備運行狀態(tài)的物理、化學量進行檢測。而故障診斷是特征量收集后的分析判斷過程,即專家根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測所得到的各測量值及其運算結果所提供的信息,采用所掌握的關于設備的知識和經(jīng)驗,進行推理判斷,找出設備的故障類型、部位及嚴重程度,從而提出對設備的維修處理建議。 目前狀態(tài)特征量收集的主要途徑如下: 3•1　在線監(jiān)測 在線監(jiān)測是在不影響設備運行的條件下,對設備狀態(tài)連續(xù)或定時進行的監(jiān)測,通常是自動進行的。它是收集特征量的重要手段和途徑。其關鍵是究竟要對哪些量進行監(jiān)測才能得到有用的信息。誠然,設備不同、結構各異,反映其狀態(tài)的特征量不完全相同,如表l所列。目前我國在發(fā)電機、變壓器、電容型產(chǎn)品、電纜、避雷器、高壓斷路器、GIS等電力設備上都不同程度地采用了在線監(jiān)測技術、安裝了在線監(jiān)測裝置,積累了一些好的經(jīng)驗,這不僅對進一步推廣在線監(jiān)測技術具有重要意義,而且能有力地促進電力設備由定期維修向狀態(tài)維修過渡的進程。然而,要靈敏、有效地反映絕緣狀態(tài)還需要重點研究信息傳遞手段、絕緣劣化的機理和規(guī)律、干擾的抑制、絕緣狀態(tài)的判斷等,使在線監(jiān)測技術不斷完善,為狀態(tài)維修提供可靠的特征量。   3•2　離線試驗 離線試驗主要是傳統(tǒng)的預防性試驗,它雖然有不足之處,但目前仍是電力設備絕緣診斷的基本方法,也是收集絕緣缺陷和故障特征量的重要手段和途徑。只是當前迫切需要引入新的反映設備狀態(tài)的新參數(shù)、研制新裝置、研究新方法、新技術,以提高檢測的有效性。近些年來研究推廣的色譜分析、局部放電、糠醛分析、頻率響應分析等項目都是行之有效的,應當繼續(xù)總結經(jīng)驗,不斷完善,以使從多方面為設備狀態(tài)提供特征量。 應當指出,在線監(jiān)測與離線試驗是相輔相成的。若在線監(jiān)測發(fā)現(xiàn)事故隱患后,必要時可在離線狀態(tài)下進行更為全面、徹底的試驗和檢查。 3•3　建立設備狀態(tài)數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫可以提供大量的狀態(tài)信息,所以不可忽視。數(shù)據(jù)庫主要內容應當包括出廠試驗、歷次試驗報告、各種狀態(tài)參數(shù)、維修記錄、運行記錄、故障記錄和異?，F(xiàn)象等,為狀態(tài)分析提供科學依據(jù),為統(tǒng)計分析奠定基礎。 如何利用收集到的特征量對設備的狀態(tài)作出正確判斷,通常采用專家系統(tǒng)。目前已在電力變壓器中得到初步應用。其他設備的專家系統(tǒng)還有待于進一步開發(fā)。 4 結語 狀態(tài)維修勢在必行。近幾年,有的單位進行了初步嘗試,取得了很好經(jīng)驗,主要是將以在線監(jiān)為主、離線試驗為輔的狀態(tài)監(jiān)測手段相結合,通過正確診斷充分了解設備的絕緣狀況,掌握絕緣老化的規(guī)律、老化程度及剩余壽命,在定期維修的基礎上,逐步擴大狀態(tài)維修的比例,最終形成一套高出定期維修、狀態(tài)維修、改進性維修和故障維修為一體的優(yōu)化維修模式,以創(chuàng)造更大的經(jīng)濟和社會效益。 參考文獻： [1]　關根志,賀景亮•電氣設備的絕緣在線監(jiān)測與狀態(tài)維修[J]•中國電力,2000,33(3),46~50 [2]　馬同遠•供電設備狀態(tài)檢修管理[J]•供用電•1999,16(4):22~24 [3]　朱德恒,談克雄主編•電絕緣診斷技術[M]•北京:中國電力出版社,1999 [4]　DL/T838-2003,發(fā)電企業(yè)設備檢修導則[S]•