蓝绍平 陈建斌
(国网浙江武义县供电公司,浙江 金华321200)
众所周知,电力系统的可靠性运行,除了加快电网的建设外,对已投入运行的电网设备进行检修,保证设备的正常运行,也是保证电网可靠运行的重要因素,目前110kV及以下变电设备检修分为4种检修模式:(1)事后检修。事先没有计划进行检修,而是当设备出现了故障后进行的检修,就是事后检修,又称为故障检修。这种检修模式对日常生产生活有比较大的影响。(2)预防性检修。其是以时间为基础的检修方式,是根据设备的实际运行情况,经过统计分析,事先确定检修工作内容和周期,当设备进行了预防性检修,就认为设备恢复了正常使用状态,能保证正常使用周期。预防性检修适用于已运行的、知道运行规律的设备,或是难以随时停机进行检修的自动化设备。(3)状态检修。状态检修又叫预知性检修,是以设备现有运行状态为基础,通过对设备的检查、监测,对检查监测的数据进行分析,对设备的运行情况进行预测的检修方式。这种检修方式,可以根据分析结果,在缺陷出现前安排处理,可以解决预防性检修所存在的检修不足或检修过剩的问题,从而提高设备的可靠性。(4)主动检修。为了消除设备本身自带的问题,如五防联锁不可靠、设备结构不合理、设备强度不足、密封性不好等缺陷,这些缺陷会造成故障,而且故障的出现频率也很高,所以应从设备的设计入手消除故障隐患,这是一种非常主动、积极的检修方式。以上4种检修方式既可以单独进行,也可以相互补充,在不同的情况下,采用不同的组合方式,发挥各自的优点。当前我国电力部门对110kV及以下变电设备的检修方式多为预防性检修,总的趋势是由预防性检修向状态检修发展。
预防性检修主要包括预试和定检。预试就是根据设备的运行经验、容易出现的问题,制定出在一定时间需要进行的预防性试验;定检则是根据经验进行定期检查,电力部门一般根据各种类型设备的使用情况,制定出预试定检的内容,这种方法在以往多年运行过程中起到了很好的作用,但随着设备的功能越来越强大、智能化水平越来越高以及新型设备的不断出现,传统的预试定检方式已经不能很好地保障用电的需要,主要问题为:
进行预防性试验,被测试设备必须停电,一来操作复杂,二来影响正常的供电,对日常生产、生活带来影响,对于无法进行停电的设备,就不能保证按期检验,甚至漏掉检验,设备的潜在缺陷就不能预知,影响供电可靠性。
预防性试验需要停电进行,而设备停电后,它的状态与带电运行时有变化,带电运行时温度较高,设备内部的工作环境与停电时不同,由此带来的检验结果与运行时的数据有差异,因此不能反映设备运行时的实际状况。
预防性试验中,绝缘试验是必须检测的项目,为了检测设备的利用率,电力部门在进行绝缘性试验时,安排的时间比较集中,而且要试验的设备量也非常多,地点也分布广,因此很难对每台设备都进行非常详细的测试,对出现的数据,也没及时整理分析和判断,从而也没有预防事故的产生。
为了方便人员操作,预防性试验一般试验电压都比较低,对于高压设备,试验时采用的电压与运行电压相比,差别比较大,设备在不同电压运行时,有些缺陷就不容易被发现,也有些缺陷在低电压情况下不出现但在运行电压时出现,因此,在预防性试验完成后,即便检测合格,也有出现设备故障甚至烧坏、爆炸等状况。
状态检修是在设备故障发生前有计划地进行检修,因此可以预防故障,提高设备的可靠性。实现状态检修,是一个系统的管理过程,而在线监测技术在状态检修中发挥了很大作用,如何更好地发挥在线监测的作用,一般要考虑以下几方面:
目前,在线监测技术被应用到配电设备的方方面面,比如在线测温、在线监测、在线加热等,随着应用的增加,其技术开发也发展迅速,市场上的在线监测产品就五花八门,性能也各不相同,产品的使用寿命、在线监测的准确率等存在很大差异,因此使用部门应该加强管理,对产品的技术性能、服务质量、价格进行综合评价,对供货厂家的产品进行严格要求,这样才能保障在线监测产品的功能,系统才能获得准确的数据,为状态检修提供保障。
虽然在线监测装置对系统正常运行提供了不少的保障,但其本身也出现不少问题,据统计主要是监测装置大多是电子元件,而电子元件在高电压、强磁场中工作,会受到干扰,从而引起测量结果有误差、测量结果分散、传递数据不准确等缺陷,因此,需要提高监测装置的抗干扰能力,认真考虑监测设备的安装,尽量增加一些屏蔽设施,减小电磁对监测设备的干扰,提高设备的可靠性。
随着新产品、新技术的发展,配电设备的发展也日新月异,原有的在线监测设备已经不能适应新型设备的要求,因此应加强适应新型设备的在线监测技术研究。比如近几年发展起来的全封闭充气式配电设备以及全封闭固体绝缘设备,由于是全封闭型,受到设备的工作环境、安装方式的限制,现有的在线监测设备就不能安装在封闭式的配电设备中,而封闭式配电设备又不能打开进行预防性试验,所以对其内部的状态就不可预知,应该进一步进行这方面的研究,一方面考虑设备电源、抗干扰、数据传递等问题,又要考虑封闭产品的密封性,还要保障在线监测产品的使用寿命,从而开发出适合封闭型产品的在线监测设备。
大部分在线监测产品的工作环境是高电压、强磁场,温度也比常温高出很多,在这种环境下,对原材料、元器件进行分析研究,尽可能满足环境的要求,比如在线监测产品的传感器,它既有电子元件,又有外壳,外壳一般是用绝缘材料,而这绝缘材料就得既能满足高温下正常工作,又能保证使用寿命,不至于在高温下迅速老化,这样才能不需要经常更换,从而保证供电可靠性。在元器件方面,比如在线测温装置的传感器电源,目前有的采用电池,有的采用线圈感应电源,这些方式各有利弊,而且当出现问题时,需要停电甚至停母线电源,对供电可靠性影响也比较大,所以应加强对在线监测装置的原材料、元器件的研究,开发适用于高温度、高电压、强磁场的产品,保障供电的安全可靠。只有这样,在线监测数据才会越来越准确。
目前大部分在线监测装置,只能完成数据采集功能,采集后的数据不能进行分析,不能进行处理,更不能自愈,因此,需要研发智能化水平更高的产品,不但能采集数据信号,还能对数据进行分析,判断是与非,系统自动得出解决方案并自愈,还要有记录、查询等功能,并能和整个电力系统的测控、保护等网络兼容,实现综合管理。
110kV及以下变电设备状态检修的工作流程如图1所示。
图1 状态检修工作流程图
状态检修是电力系统设备维护的重大变革,是检修维护发展的方向,它是由原来的预试定检发展而来,又不同于预试定检,状态检修是电力系统整个体系、观念的转变,涉及方方面面的工作,本文只是就在线监测方面做了探讨,希望能对在线监测设备的改进起到一定的参考作用。
[1]杨勇.状态检修在电力生产中的应用现状和前景[J].甘肃电力技术,2005(2)