变电运行检修中的状态检修技术研究

莫绍津

广西南宁市供电局 530031

摘要：状态检修不仅有利于及时发现和排除变电运行中系统故障隐患，提高供电可靠性，而且也有利于减少电力系统停电检修的盲目性和损害性，降低供电成本。本文以状态检修技术的相关理论为依托，研究了该技术在变电运行检修中对变压器、高压开关、GIS组合器、电力电缆该等设备的作用，旨在为推进变电的安全稳定运行提供参考。

关键词：变电运行；检修工作；状态检修

前言

近年来，我国经济高速发展，带动了用电需求的大幅增加。同时对供电可靠性的要求也越来越高，这就给变电运行设备维护与管理造成了空前的压力。如何加强设备管理、提高运行效率和降低巡视与维护成本，如何有效降低设备缺陷率、故障和跳闸次数，从而达到最优的经济效益，成为供电企业运行人员越来越关注的问题。在这一背景下，加强对状态检修技术的研究和分析就具有极为重要的现实意义。

1.状态检修技术的作用

状态检修是根据设备的运行状况进行检修，是有目的的工作，因此状态检修的前提是必须要作好状态检测。状态检测有两个主要功能：一是及时发现设备缺陷，做到防患于未然；二是为主设备的运行管理提供方便，为检修提供依据，减少人力、物力的浪费。由此可见，状态检测是状态检修的必要手段。它能实时在线监测、分析变电站主要设备（如变压器、母线、避雷器、隔离开关和断路器、互感器等）的状态，对设备的健康状况和运行状态进行分析、故障诊断和运行风险评估，及时反映绝缘的劣化程度，为设备维护检修和控制决策提供依据，以便采取预防措施，避免停电事故发生，从而优化资产使用和节约人力成本。同时，状态监测也是国内外都在努力推广实行的状态检修中的关键支持技术。另外，状态检修需要重视信息收集，收集的信息包括设备制造、投运、运行、维护、检修、试验等全过程信息。通过对投运前基础信息、运行信息、试验检测数据、历次检修报告和记录、同类型设备的参考信息等特征参量进行收集、汇总，为设备状态评价奠定基础。

2.变电运行检修中的状态检修技术

2.1变压器的状态检修技术

变压器状态检修策略既包括年度检修计划的制定，也包括缺陷处理、试验、不停电的维修和检查等。检修策略应根据设备状态评价的结果动态调整。

年度检修计划每年至少修订一次。根据最近一次设备状态评价结果，考虑设备风险评估因素，并参考厂家的要求确定下一次停电检修时间和检修类别。在安排检修计划时，应协调相关设备检修周期，尽量统一安排，避免重复停电[1]。

对于设备缺陷，应根据缺陷性质，按照缺陷管理有关规定处理。同一设备存在多种缺陷，也应尽量安排在一次检修中处理，必要时，可调整检修类别。C类检修正常周期宜与试验周期一致。不停电维护和试验根据实际情况安排。根据设备评价结果，制定相应的检修策略，油浸式变压器检修策略见表1。

表1 变压器检修策略

设备状态 推荐策略

正常状态 注意状态 异常状态 严重状态

检修策略 执行C类检修，在C类检修之前，可以根据实际需要适当安排D类检修 应执行c类检修 确定检修类型，尽快安排检修。实施停电检修前应加强D类检修 确定检修类型，尽快安排检修。实施停电检修前应加强D类检修

检修周期 正常周期或延长一年 不大于正常周期 适时安排 尽快安排

2.2高压开关设备的状态检修

对断路器的状态进行监测的方法较多，并且随着科技的发展和研究的深入，状态监测的方法会更多，手段会更先进、更科学、精确度会更高，效果也会更好。目前，主要有以下几种。

（1）常规的预防性试验

变电设备的预防性试验是常规性试验，是目前用作掌握设备状态的主要方法。开展状态检修，必须从加强常规性试验开始。当然，“加强”并不单纯指增加频度，而是要从以下几个方面入手：确定较合理的测试周期；确定被试重点设备；确定重点测试项目；要努力提高设备测试数据的可信度。

（2）带电测试

带电测试与常规的预防性试验不同的是被测试的设备不需要停电即可进行测试。与在线监测不同的是在线监测是随时随地地进行实时监测，带电监测则是根据需要或按预定周期进行测试。

带电测试技术的优点是方便、灵活、针对性强，但进行带电测试工作的安全性和测试的精度还有待于进一步的研究。目前，比较广泛开展的项目有红外线成像技术、氧化锌避雷器阻性电流测试、GIS内部放电监测等技术。可以预料，随着科技的进步，设备故障的内部机理的被揭示，新原理、新测试仪表和新工具的问世，带电测试技术的应用将会越来越广泛[2]。

（3）在线监测

在线监测装置能使设备经常处于正常工作参数（电压、气压、温度等）的监视之中，能及时发现设备的状态量的实时变化及变化趋势，易于捕捉到突变的信息量，及时发现设备存在的问题。在线监测装置反映设备的实时状态，使对设备的状态参数一目了然。在线监测比常规的停电试验更有效、更及时地发现设备早期缺陷，更好地了解设备已有的或潜在的问题，它比带电监测更及时、更直观，因此，它是设备实行状态检修的重要基础之一。

2.3 GIS组合电器的状态检修

若存在缺陷（气泡等）或局部电场增强处，运行中这些部位可能击穿，但导体间绝缘并未发生贯穿性击穿，称为局部放电。局部放电将导致绝缘劣化。此外，其他造成绝缘劣化的因素如机械损伤等也将引发局部放电。所以局部放电是绝缘故障的重要前期征兆。因而局部放电在线监测受到越来越广泛的重视。介质内部气隙发生放电时的等值电路，如图1所示。

图1气隙放电时的等值电路

此外对于局部放电的在线诊断，大多采用计算机辅助的设备监测诊斷系统目前大多偏重于特征量监测，并且还局限于单台或某一类设备的监测。其发展方向是在监测的同时实现故障自动诊断以及开发分布式、综合性、远程监测诊断系统。由于设备的故障诊断十分复杂，尽管已经研发了各种检测手段，但通常还是需要由专家利用其丰富的理论知识和经验，进行综合分析，才能最终作出诊断结论。

2.4电力电缆状态检修

电力电缆的状态检修主要由监测和诊断两部分构成。而监测可分为常规监测（基本预防性试验、小修等）、在线监测及其他监测手段；进而状态诊断技术则将监测部分所获得的技术数据传入计算机中，计算机根据数据库和专家系统进行分析、判断，对电力电缆的运行状态作出评估和预测，从而确定最佳检修时间[3]。

但是由于目前尚无完善的电力电缆在线监测和状态诊断系统，使得只能在现有技术手段的基础上，优化定期检修方法，即用状态检修的一些监测项目代替部分解体检查项目，或延长预试、检修间隔，以节约检修费用，提高设备利用率，这也是电力电缆状态检修的方法，因为其核心目的是一