变电站设备差异性运维策略的应用及评价

易 慧，詹钟涛，郑奕辉

(广州供电局有限公司，广东 广州 510000)

设备巡视维护是变电运行专业的核心任务之一，充足有效的巡视维护能够提高设备运行性能并及早发现和消除缺陷，对电力设备的安全稳定运行有重要保障作用。多年以来，设备巡视维护管理执行的是一种经验型、粗放式、简单周期化的策略，这种策略忽视了不同设备具体状况的差异而采用千篇一律的方法，已经不能适应设备大规模增长的现状。因此，需要引入差异性运维策略，并在实际执行过程中对差异性运维策略的应用情况进行分析和评价。

1 差异性运维策略的提出

在电力设备投入运行的生命周期中，发现并消除设备问题，使其在较长时间内保持安全稳定运行状态的维护方式一般有试验、检修、巡视和维护4种。这里所说的“运维”是指巡视和维护，指在设备不停电状态下由变电运行人员主导开展的设备巡视和简单维护工作。其目的是及时发现设备存在的问题并及时处理，保持设备在可控状态下安全稳定运行。

长期以来，变电站内设备的运维管理一直采取定期运维的策略，在南方电网系统内主要执行《110 kV及以上变电站运行管理标准》。其对日常巡视和维护的要求如下：

(1)有人值班变电站日常巡视每日1次，夜间巡视宜每周1次；

(2)无人值班变电站日常巡视每月不少于1次，夜间巡视宜每月1次；

(3)有人值班变电站、集控中心、运维中心必须制定变电站的年、季、月设备维护周期表，并按周期开展维护工作。

可见，这些对运维规范性的要求均比较粗放，对所有设备基本都同等对待，执行同样的运维策略。在设备数量不多和人力资源较充足的情况下，该运维策略可能不会有明显的不足。但近年来随着电网的快速发展，按照常规的运维策略，运维人员数量与设备运维工作需求间的矛盾越来越大，且还会存在部分运行状态优良的设备过运维，而部分老旧设备欠运维的问题，甚至可能出现由于未及时发现一般设备缺陷而发展成为重大缺陷，造成设备及电网事故的严重后果。

2 差异性运维策略的定义

针对常规运维策略存在的问题，提出一种针对不同设备的差异性运维策略，对技术状况较差、重要度高的设备，适当加强运维力度；对技术状况较好、重要度低的设备，适当减少运维工作的投入，最终达到综合运维效益最大化的目的。

差异性运维是指根据设备运行工况和在电网中的重要程度2个维度进行设备运维等级的分类，动态实施差异性的运维，分为V级运维、IV级运维、III级运维、II级运维、I级运维及特级运维6个等级。设备运行工况包括正常状态、注意状态、异常状态及严重状态4种。设备在电网中的重要程度可按其风险等级来界定，风险等级越高则越为重要，可分为V级风险、IV级风险、III级风险、II级风险、I级风险及特级风险6个依次增高的风险等级。

3 设备运维等级的确定

设备运维等级的分类首先由调度部门根据电网情况对设备在电网中的重要程度，即风险等级进行分类，然后由设备运维单位(变电管理所)对设备的运行工况进行分类，最后由供电局生产设备归口管理部门(生产设备部或生技部)根据《设备差异性特殊运维模型》确定设备运维等级，具体如表1所示。

表1 设备差异性特殊运维模型

设备在电网中的重要程度，主要根据各级调度管理部门对各类设备在电网中的重要程度对应的风险评估结果而定。如《广东电网地区的楚穗直流专项特维》、《广州中部电网解环运行专项特维》、《广州地区重要安自装置特维》、《广州地区度夏重载设备特维》、《提高广州地区220 kV线路断面运行极限的专项特维工作》等文件将广州地区的电力设备在电网中的重要程度进行合理的分级，包括V级、IV级、III级、II级、I级及特级6个等级。

设备运行工况的主要评定依据有设备缺陷、寿命及反措。有家族性缺陷的或者各级设备归口管理部门下发的需要实施反措但还未来得及停电实施或者更换的设备的运行工况一般较差；带其他常见缺陷(如主变总烃超标、渗漏油或接头发热)的设备的运行工况一般都认定为较差；老旧设备的运行工况根据设备年龄进行评定。

需要特别说明的是，由于生产设备归口管理部门很难适时掌控一般性设备缺陷(家族性缺陷及反措以外的)及设备的老旧程度，且即使掌控了但下达特殊运维策略也往往不及时，因此，这一部分设备运行工况的评定由设备运维部门(变电管理所)的生技部来完成。

4 差异性运维策略的制定

设备运维策略与设备的运维等级具有一一对应的关系，设备运维等级分类完成后，设备运维策略也随之确定。运维的差异性主要体现在：特级运维是在常规运维(相当于III级运维)的基础上缩短运维周期及加大人力资源的投入，I级运维次之;依次类推，V级运维周期最长，投入的人力资源最少。以特级、I级、II级为例，具体运维要求如表2所示。

5 差异性运维策略的应用

差异性运维策略的应用主要由变电设备的运维单位——变电管理所来实施。变电管理所下设的生技部根据上级设备归口管理部门下达的各种特殊运维文件，结合本单位设备运行工况的现状，综合制定本单位的年度差异性运维计划。在实际生产过程中制定差异性运维计划主要参照以下3个方面。

表2 差异性运维策略的实施

(1)承接上级部门发布的各类专项特殊运维的要求，主要体现在巡视周期上，将同一设备的不同巡视周期及要求梳理归类在一起。如某站220 kV厚瑞甲乙线按照上级《楚穗直流专项特维要求》确定的是IV级运维，日常巡视周期不大于20天；按照《广州中部电网解环运行专项特维要求》确定的是III级运维，日常巡视3天1次；按照《度夏期间重载设备专项特维要求》确定的是V级运维，度夏期间每月增加1次巡视和测温，那么可得最高要求的综合运维策略，即按III级运维要求，日常巡视周期3天1次且每月增加1次测温。

(2)对老旧或者带缺陷运行的设备，变电管理所下设的生技部可根据运行经验，实施适当加大运维密度的特殊运维。

① 对于SF6类设备的压力监视设备，可根据设备具体情况设置一个“人为”预告警值(比额定告警值高0.02 MPa)，如某设备气室的告警值是0.45 MPa，则人为预告警值设置为0.47 MPa，当发现SF6压力低于0.47 MPa时即可进行补气。

② 对存在渗漏油的主变、集合式电容器等主设备，一般在发现缺陷后连续3天每天检查1次，然后根据漏油变化情况相应调整检查周期，制定检查周期表，具体如表3所示。

表3 渗漏油设备特殊运维检查周期

③ 对超过额定负荷80 %的重载设备，一般在初起时每日连续巡视检查3次，然后根据发热变化趋势相应调整检查周期，具体如表4所示。

表4 重载设备特殊运维检查周期

④ 对存在接头发热的设备，根据设备温度、负荷和天气等因素的变化情况制定检查周期表，具体如表5所示。

表5 接头发热设备特殊运维检查周期

(3)将运行工况良好、负荷较小设备的一般性日常运维周期延长1倍。

以某220 kV变电站为例，根据上述方法，可得到该变电站的设备差异性运维周期表，具体如表6所示。

表6 某220 kV站设备差异性运维要求

6 差异性运维策略的效益评价

6.1 设备运维水平

由于优先对重要度高、状态薄弱的设备投入充足运维资源，变电站整体的运维水平明显得以提高。在实际运作中，主要体现在能够及时发现重要设备的隐患并组织处理，避免造成大的影响，使其处于安全可控范围内运行。

例如，某110 kV变电站日常有2台主变运行，在其中1台主变停电前后，按照差异性运维策略对该站剩余运行的主变进行红外测温和特巡，及时发现了该主变过负荷以及变低开关柜热缩套熔化的问题，并在问题消除前采用每30 min测温检查1次的高密度运维策略，有效确保了过载设备的安全可靠运行。如果按照常规策略开展运维工作，很可能造成该站全停的严重后果。

6.2 人力资源优化利用

选取某220 kV巡维中心(包括16个变电站)的差异性运维工作作为试验研究对象，从2012年开始将差异性运维策略融入其巡维工作中。经过一段时间的执行后进行了统计(见表7)，可知按照常规的运维策略并考虑特殊运维工作(当前普遍实施的策略)，一年内总的运维次数为187人次。如果将运行工况良好及负荷较小的一般设备的运维周期增大1倍，重要设备按照常规特殊运维要求来开展差异性的运维，总的运维次数是127人次，与按常规运维策略相比大大提高了运维工作质量，与当前普遍实施的策略(考虑特殊运维)相比降低了32 %的运维工作量。

表7 差异性策略应用前后人力资源投入对照统计

7 结束语

由于现阶段的运维策略(考虑特殊运维)主要是“做加法”，是在常规运维的基础上叠加特殊运维，不能有效利用有限的人力资源。建议深化推进差异性运维策略，修改相关行业规范，在现有行业规范要求的日常运维基础上增加对运行工况差但对确保电网安全运行重要程度高的设备的运维强度，减少对运行工况良好却对确保电网安全运行重要程度低的设备的运维次数，在不降低运维质量的情况下尝试“做减法”，减少运维次数，真正做到差异性特殊运维，以期能有效节省人力支出。