输变电设备状态检修全过程管理探讨

杨 萍，郭光焰，孙 涛，朱生鸿

(国网甘肃省电力公司电力科学研究院，甘肃 兰州 730050)

0 引言

输变电设备检修是生产管理工作的重要组成部分，对提高设备健康水平，保证电网安全、可靠运行具有重要意义。

随着电网的快速发展以及用户对供电可靠性要求的逐步提高，传统基于周期的定期检修模式已经不能适应电网发展的要求，迫切需要研究、探索以提高输变电设备运行可靠性和检修针对性为目标的新检修管理方式。

状态检修是解决当前检修工作面临问题的重要手段。由于设备检修工作的重点是对设备状态的严密监视和全过程监督控制，而状态检修正是企业以安全、环境、效益等为基础，通过对基本流程的控制和三大体系的建设，对输变电设备的设计、选型、监造、安装、调试、运行、维护、检修、改造、更新直至报废的全过程进行全面管理，以达到设备运行安全可靠、检修成本合理的一种设备检修策略。因此，状态检修全过程管理顺应了形势发展的要求，完全实现了对设备全过程的监督和控制。

根据电网生产的特点，一般可将电网生产的全过程划分为设计审查、选型招标、制造监造、基建安装、调试验收、运行维护、检修试验和技术改造等环节，状态检修要贯穿全过程的各个环节，做到全过程、全方位管理。

实行状态检修全过程管理首先要确定每个环节的具体目标，识别其重点工作以及采取有针对性的具体措施，并通过有效的管理和技术手段对全过程进行监督和控制。

1 输变电设备投运前状态检修全过程管理

1.1 加强全过程管理，确保设备初始状态良好

设备良好的初始状态是保证电网安全运行的基础，也是开展状态检修的前提和关键。只有保证设备具有良好的初始状态，才能使状态检修达到“设备运行安全可靠、检修成本合理”的目的。因此，应在设备投运前对设计审查、选型招标、制造监造、基建安装、调试验收等环节加强管理，确保设备投运前具有良好的初始状态。输变电设备投运前状态检修全过程管理的关键环节主要有以下几个方面。

1.1.1 加强设计选型审查，保证设备安全可靠

(1)输变电设备的设计选型要严格依照相应的国家标准、行业标准、反事故措施、有关规定和设备实际运行条件来进行，特别要注意设备间的参数配合。

(2)输变电设备设计选型时要优先考虑安全可靠性，同时考虑技术的先进性，制造技术及制造厂生产经验、工艺的成熟性，必须符合电网的要求等因素，并要求其技术性能适应电力系统现在和将来安全经济运行的需要。

(3)要求技术监督部门参与设计审查，并提出技术监督意见，确保设计符合国家和行业标准，满足设备安全、可靠、经济运行的要求。

(4)技术协议必须完善、适用、细致，由技术部门制定并经主管领导审批。

1.1.2 重视监造和出厂验收，确保设备制造质量

对于220kV及以上电力设备、批量购入设备或有特殊要求的设备，以及首次进入电网运行的重要电力设备，主管部门必须根据全过程管理原则及《电力设备用户监造技术导则》的规定，派员参加监造。监造过程要严格按照购货技术协议、国家标准、监造大纲、设计要求、有关反事故措施、技术措施，以及制造行业的新技术、新标准、新性能参数等进行。监造人员主要查对中间工艺记录、试验数据、工艺图纸、所用材料和附件的质量及其供货来源，拍摄重要的中间过程及反映内部结构的照片，见证出厂试验数据的真实性。监造工作结束后，监造人员应及时出具监造报告。

1.1.3 抓好安装验收，确保设备投运后的质量

(1)设备安装应由具备资质、施工业绩良好、有完善质量保证体系的安装单位进行。安装单位应严格按照安装图纸、说明书等正式设计文件及厂家指导进行安装，并避免人为因素造成的部件损伤或损坏。

(2)安装工程应实施工程监理制度。监理单位应按照技术监督的相关规定，派遣工作经验丰富的监理工程师常驻施工现场，负责对安装工程的全过程进行见证、检查、监督，以保证安装工序、工艺和材料质量。

(3)运行维护单位应根据有关规定及时参与设备的安装和调试工作，见证和审查调试项目和结果，并在必要时进行抽检。

(4)投产验收时验收人员应进行现场实地查看，并对订货相关文件、设计联络文件、监造报告、出厂试验报告、设计图纸资料、开箱验收记录、安装记录、缺陷处理报告(如有)、监理报告、交接试验报告、调试报告等全部技术资料进行详细检查，审查其完整性、正确性和适用性。投产验收中若发现施工质量不合格、调试过程不规范、交接试验方法不正确、项目不全或结果不合格、设备达不到相关技术要求、基础资料不全等不符合验收要求的问题，要立即整改，直至验收合格。

1.2 加强基础资料和信息收集汇总

投运前的基础资料和信息由设计、制造、监造、运输、安装、交接等环节中的资料组成，主要包括设备铭牌参数、订货合同、技术协议、监造报告、设计图纸资料、出厂资料、安装调试记录、交接试验报告、安装使用说明书等，是开展设备状态评价的重要依据。为此，应制定输变电设备状态检修基础资料与信息收集管理办法，并要求各基层单位将有关数据和信息录入生产管理系统中，用作开展状态检修的基础信息。

2 输变电设备投运后的状态检修全过程管理

输变电设备投运后的全过程管理主要包括运行维护、试验、检修和技术改造等环节。近年来，输变电设备投运后的状态检修全过程管理主要是以设备状态评价为基础，以提高设备的可靠性和管理水平为目的，通过对设备状态的检测和监视，及时发现设备缺陷，合理安排检修计划和项目，提高检修效率和运行可靠性。输变电设备投运后状态检修全过程管理的关键环节主要有以下几个方面。

2.1 确切掌握设备运行状态

2.1.1 收集汇总设备运行信息

设备运行信息主要包括设备巡视、维护、故障跳闸、缺陷记录，在线监测和带电检测数据，以及不良工况信息等。

2.1.2 加强输变电设备的运行巡检

输变电设备运行巡检是掌握设备状态的重要手段之一。通过巡检可以收集和掌握输变电设备外观状况，高压引线和接地线连接情况，温度、异常声响、振动、油位、渗漏油、冷却系统、机构状况、机械传动等方面的信息和状态，是进行状态评价的重要依据，是开展状态检修的一项必不可少的工作。巡视的关键环节主要有以下几个方面。

(1)由于检修人员对输变电设备的结构和性能比较熟悉，巡检由检修人员执行比较合适。但考虑到我国目前的运行管理体制，国网《输变电设备状态检修试验规程》中要求的巡检工作一般可由运行人员完成，但需要对他们进行必要的培训，使他们掌握规程规定的巡检要求。同时，每隔若干时日或当运行人员发现了问题时，应由检修人员进行一次巡检。

(2)巡检应依据现场运行规程和巡视作业指导书、卡进行。现场运行规程和巡视作业指导书应按照国网《输变电设备状态检修试验规程》规定的巡检内容、周期、要求进行修订，同时尽可能将一些巡检标准和要求进行量化并有记录。应注意的是，状态检修巡检与日常巡视从内容、周期、要求方面均有以下几点不同。

① 检查内容。状态巡检主要记录的是影响设备状态评价结果的有关因素，例如外观、油位及渗漏油、声响和振动、油温等。日常巡视则还要记录与状态评价无关的内容,例如保护屏、控制屏、蓄电池柜、火灾报警装置、端子箱、电源箱等。

② 检查周期。状态巡检要求的巡检周期为：330kV及以上设备2周1次；220kV设备1月1次；10kV/66kV设备3月1次。日常巡视则要求每天或者每小时巡视1次。

③ 检查要求。状态巡检要求更为明确和具体，例如，对于变压器要求：呼吸器呼吸正常；当2/3干燥剂受潮时应予更换；若干燥剂受潮速度异常，应检查密封，并取油样分析油中水分(仅对开放式)；变压器声响和振动无异常，必要时按GB/T 1094.10标准测量变压器声级；如振动异常，可定量测量。

(3)巡检周期可以根据实际情况进行调整，但一般不建议延长巡检周期，并且对在高温天气或大负荷期间运行的设备、新投运或进行解体性检修后重新投运的设备，还应适度缩短巡检周期。另外，在大风、降雨(雪、冰雹)、沙尘暴、有感地震之后还应增加1次巡检。

2.1.3 注重输变电设备不良工况

不良工况是指设备在运行中经受、可能对设备状态造成不良影响的各种特别工况，它是国网《输变电设备状态检修试验规程》中提出的新名词，是设备最重要的状态信息之一。不良工况出现的时间虽然很短，但可能对设备状态产生不良影响，甚至造成严重损害，应特别引起的重视。

(1)变压器(电抗器)、断路器(GIS)、输电线路不良工况范围如下。

① 变压器(电抗器)。中、低压侧近区短路电流过大，短路次数过多，变压器过负荷，长期大负荷，高温运行，过励磁，变电站雷电侵入波，地震等自然灾害。

② 断路器(GIS)。开断状态时雷电侵入波，开断最大短路电流，累计开断短路电流次数超出规定值，地震等自然灾害。

③ 输电线路。长时间过负荷，超设计值覆冰，导地线舞动，超设计值的大风，采矿塌陷区，地震等自然灾害。

(2)设备遭遇不良运行工况时，各单位应做好详细记录，根据输变电设备状态检修试验规程中的相关要求进行检查，组织相关人员进行分析，并加强对设备的监视。同时，应对遭遇不良运行工况的输变电设备进行1次状态评价，根据评价结果制定相应的检修策略，为制定或调整检修计划提供依据。

2.2 准确掌握设备健康状况

对运行设备开展试验工作是全过程监督管理的重要环节，是进行状态评价的重要依据，是开展状态检修的一项关键工作。试验的关键环节主要有以下几个方面。

2.2.1 《输变电设备状态检修试验规程》试验

该规程将试验项目分为例行和诊断性两大类。例行试验可发现常见缺陷或缺陷症兆，是获取设备状态的基本途径，应按规程规定的周期进行。而诊断性试验不是定期和必须做的，只适用于有需要的设备，可依据诊断要求和目标按需所取。也就是在巡检、在线监测、例行试验中如发现设备状态不良，或设备经受了不良工况，或受同类型产品缺陷警示，或连续运行了较长时间，为进一步评估设备状态进行的试验。规程中所列的诊断性试验项目较多，但并非所有的项目都要进行。

因此，试验报告应分为例行试验和诊断性试验两类。对于开展状态检修的设备不应再有预试报告，其试验项目和要求应与《输变电设备状态检修试验规程》完全一致。

2.2.2 正确理解和区别注意值和警示值

《输变电设备状态检修试验规程》在注意值的基础上，增加了警示值的概念。在对试验数据进行分析时，应正确理解和区别注意值和警示值，这有助于设备运行和维护人员准确判断设备缺陷，从而提高设备的安全运行水平。注意值和警示值具有以下区别。

(1)注意值。状态量达到该数值时，表明设备已存在或有可能发展为缺陷。注意值只是表明设备的状态应该引起重视，不一定预示着设备存在严重缺陷。在对设备进行试验时，由于某些故障受环境、试验条件等的影响大，试验数据分布范围广，虽然当前试验值已达到注意值，如绝缘电阻的减小，但不一定预示着存在严重缺陷。

在当前试验值超过注意值或接近注意值的趋势明显时，对于正在运行的设备应加强跟踪监测；对于停电设备，如怀疑属于严重缺陷，不宜投入运行。

（2）警示值。状态量达到该数值时，表明设备已存在缺陷并有可能发展为故障。一般来说，正常设备的状态量不应超过警示值。由于警示值的状态量通常是稳定、不受环境影响的， 当试验值已达到警示值时则预示着设备已存在严重缺陷，如套管电容量增加5%。但应注意，警示值并不是注意值更为严重的状态。

在当前试验值超过警示值或接近警示值的趋势明显时，对于运行设备应尽快安排停电试验；对于停电设备，在消除此隐患之前，一般不应投入运行。

2.2.3 正确把握初始值的确定原则

《输变电设备状态检修试验规程》中不少项目的数据分析是基于初始值差的。该规程定义了初始值，但对实际操作中如何确定初始值并没有具体规定。初始值是比较试验数据的基础，可根据不同情况，分别选取设备出厂试验值、交接试验值或首次预试值，也可以是大修后的首次试验值。实际操作中应该根据设备的特点，正确选择初始值。初始值的选取原则推荐如下：

(1)一般采用交接试验值；

(2)交接试验项目不包括该项试验时，一般采用出厂试验值；

(3)设备进行解体性检修之后，应采用修后现场试验的首次试验值；

(4)当出厂值和交接试验测量值缺失后，取投运后首次试验值。

2.2.4 合理调整停电例行试验基准周期

停电例行试验的周期应根据《输变电设备状态检修试验规程》的要求，依据设备状态、地域环境、电网结构等特点，在规程规定的基准周期的基础上酌情延长或缩短。调整后的周期一般不小于1年，也不大于规程所列基准周期(3年)的1.5倍。基准周期调整的原则是，既要符合规程的要求，对不同状况的设备制定不同的基准周期；又要兼顾基层单位的实际情况，不要增加工作量。可以根据运行年限(例如15，20年)和电压等级(110kV，220kV及以上)制定不同的基准周期，将运行年限长或电压等级高的设备基准周期调整得略短一些。这样做一方面可符合规程要求；另一方面因运行年限较长的设备不多，对正常停电检修工作的影响也不大。但是，为了尽量避免重复停电的次数，可将基准周期长的与短的一并进行检修。

2.3 保证设备检修质量

加强设备状态评价，准确掌握设备运行状态，制定科学合理的检修策略和检修计划，通过流程规范化管理，标准化作业实施，保证设备检修质量。

设备检修工作是消除设备缺陷和隐患，保证设备安全运行的重要手段，是开展全过程监督管理的重要环节。检修的关键环节主要有状态评价、风险评估、检修策略制定、检修计划制定、检修实施等5个方面。

2.3.1 做好输变电设备状态评价工作

为准确掌握输变电设备的健康状况，为状态检修工作提供科学依据，应做好输变电设备状态评价工作。输变电设备状态评价主要是依据《输变电设备状态检修试验规程》、《输变电设备状态评价导则》等技术标准，根据收集到的各类设备信息，确定设备状态和发展趋势。

(1)设备状态评价原则。设备状态的评价应该基于巡检及例行试验、诊断性试验、在线监测、带电检测、家族缺陷、不良工况等状态信息，包括其现象强度、量值大小以及发展趋势，结合与同类设备的比较，做出综合判断。

(2)设备状态评价要求。设备状态评价分年度评价和动态评价2种。年度评价是指针对所辖设备的全面性评价。动态评价则是在年度评价之后，对出现了新的可能影响原评价结果的情况，如新的不良工况、新的巡检异常、新的家族缺陷以及检修完成前后，进行设备评价。设备状态评价结果应与检修试验周期、项目联系起来。

2.3.2 搞好设备风险评估工作

设备风险评估是开展状态检修工作的重要环节。其目的是按照《输变电设备风险评价导则》的要求，利用设备状态评价结果，综合考虑安全、环境和效益3个方面的风险，确定设备运行存在的风险程度，为检修策略和应急预案制订提供依据。

风险评估工作由各地市公司生产技术部组织，财务、营销、安监、调度等部门共同参与，科学合理地确定设备风险水平。风险评估的工作要求有以下几点。

(1)风险评估以风险值为指标，其大小由后果及其发生的概率决定，并综合考虑资产、资产损失程度及设备发生故障的概率三者的作用。

(2)风险评估在设备状态评价之后进行。通过风险评估确定设备自身的和可能导致的风险，为状态检修决策提供依据。

(3)确定设备风险值后，进行如下处理：

① 同类设备按照风险值大小排序，作为输变电设备状态检修的决策依据;

② 如需对不同类设备(如同一间隔的不同设备)风险值大小进行排序，则按照设备类型进行风险值加权。

一般来讲，计算出风险值后按风险值大小排出的高、中、低风险是相对的，而非绝对的。排序的目的是对高风险的设备优先安排试验和检修。

2.3.3 制定科学合理的检修策略

检修策略以设备状态评价结果为基础，参考风险评估结果，考虑电网发展、技术更新等要求，综合调度、安监部门的意见，依据《输变电设备状态检修导则》等技术标准确定检修类别、检修项目和检修时间等内容，主要包括以下几方面。

(1)检修类别的分类。主要根据被检设备工况(是否需要停电)、检修工作涉及范围以及检修内容确定。

(2)确定设备的检修项目，包括设备必须进行的诊断性试验项目，以及在停电检修前应开展的D类检修项目。

(3)检修时间。根据状态评价结果，确定设备应进行正常周期检修或延长周期检修或缩短周期检修，并确定设备的具体检修时间。

检修策略的制定应从设备及电网可靠性考虑，做好各相关设备的协调工作，避免重复安排检修。

2.3.4 依据设备检修策略制定检修计划

检修计划依据设备检修策略制定。年度检修计划是生产单位提出的，用于指导生产的工作计划，包括年度状态检修计划和年度综合停电检修计划2个部分。

(1)年度状态检修计划作为年度综合停电检修计划的编制依据，应明确上次检修时间、检修等级、检修内容、检修工期、实施部门、费用预算等内容。年度计划是依据年度设备状态评价结果制定的，在实际执行前可根据动态评价结果进行必要的变更。

(2)年度综合停电检修计划应在年度状态检修计划基础上，结合反措、可靠性预控指标及与基建、市政、技改工程的停电要求编制。

检修计划要与检修策略保持一致，同时应遵循“五协同”原则，即技改、大修与基建配合；停电试验消缺与技改、大修配合；二次设备定检与一次设备技改、大修配合；短期停电与长期停电项目配合；设备材料招标订货周期与项目作业停电时间相协同，以达到综合考虑、统筹安排的目的，避免重复停电。

2.3.5 设备检修实施

应依据国家电网公司以及公司状态检修的相关导则、年度检修计划及标准化作业要求进行，并实施检修工作现场标准化作业，保证检修安全与质量。在此环节中，要求运行巡视、专业巡检、检修试验等工作实行标准化作业，作业指导书(卡)规范，作业流程执行到位，技术要求落实到位，检修计划完成率达到要求，做到应修必修。同时，要求各类设备不应发生因诊断错误或检修质量差造成的重复检修，做到修必修好。

2.3.6 设备技术改造

技术改造环节应依据设备状态评价结果，全面落实设备防过热、防雷击、防污闪、防舞动、防风偏等技术措施，制定设备技术改造计划并组织现场实施。

3 结语

状态检修是一项全新的检修模式，是对原有检修方式的重大变革，是对现有各项工作的提升和规范，是今后必须实行的长期性和规范化的检修管理方式。因此，技术管理工作应适应电网设备状态检修工作的需要，及时调整专业技术管理的思路及手段，拓展技术管理的工作范围、专业、内容，全面覆盖生产中的每一个专业和运行中的每一个环节，全面加强设备状态管理，切实发挥技术管理对状态检修的“保驾护航”作用。