电气设备状态检修技术的分析应用

白鹏飞 景采文

（陕西延长中煤榆林能源化工有限公司，陕西 榆林 718500）



电气设备状态检修技术的分析应用

白鹏飞 景采文

（陕西延长中煤榆林能源化工有限公司，陕西 榆林 718500）

在石化企业生产中电气设备能否长周期可靠运行直接关系着企业的生产成本和经济效益。以往采取的故障离线检修和定期停车计划检修方式已远远不能满足生产需求。随着电气智能化技术的不断应用，使电气设备的监测和检修手段不断改进，电气设备状态检修已成为电气设备运行维护的发展趋势。本文对如何应用好电气设备状态检修技术，不断提高电气设备状态检修技术水平进行了介绍和分析，进而避免电气设备过修或失修问题，更好地加强电气设备的安全性和可靠性，节约故障检修时间，减少检修费用。

电气设备；在线监测；状态检修；分析应用

状态检修就是利用在线监测和诊断技术把设备的实时运行状态得以全面监控，准确判断电气设备的完好程度，根据设备信息数据进行分析比对，及时制定专项计划来实施检修［1］，真正做到“应修必修，修必修好。”

目前，石化企业生产中广泛采取的仍是事后检修和预防性定期计划检修的方式，这种检修方式所列检修项目繁多杂乱，主次不易区分，检修周期很难准确确定，时常靠运行经验来加以判断，往往会造成失修或过剩检修，消耗巨大的检修资金，形成设备拆装磨损，人为事故发生几率增大，缩短了设备的使用寿命。同时也导致企业技术管理工作进展不大，墨守成规，很大程度上限制了技术创新和改造，存在着较为严重的缺陷。

状态检修要求技术管理人员全面收集电气设备的各项信息数据，并进行数据分析比对，及时制定专项检修计划，促使技术管理水平全面提高。状态检修具有针对性、准确性、提高了检修效率，节约了检修时间，减少了设备停送电次数，保证了设备供电的可靠性。

1 建立完善的在线监测系统

电气设备状态检修必须具备完善的在线监测系统，对设备的运行状态能够进行实时监控。现今石化企业项目建设过程中整个电力系统网被按各主生产装置区域所归属设计院分开进行单独设计完成，各自都存在着一定的特殊性和设计风格，使得配电网络之间存在一定的差异，造成整个企业电力系统网络上下匹配和衔接度不够紧密，给后期设备运行监测带来不利因素。

1.1在线监测系统平台的搭建

在线监测系统主要由SCADA（数据采集与监视控制系统）监控、微机防误、保护测控、电脑巡视，视频监控等系统组成如图1所示。搭建一套完善的在线监测系统能够很好地实现对辖区设备的运行状态进行监测；对设备状态变化进行预警告知；对报表、事件记录、系统潮流、运行状态进行分析评估。

图1　电气设备状态检修流程图

监测系统应具有事件记录（SOE）、事故追忆及事故反演（PDR）、值班人员仿真系统（DTS）安全WEB（镜像）系统、高级应用软件（PAS）、电压无功控制（AVQC）、故障录波系统、GPS时钟系、运行曲线记录等功能，并能够与智能电气设备（IED）通信，满足系统抗干扰要求，进而达到可视一体化、安全可靠性、跨平台开放性、可维护扩展性指标。

1.2在线监测数据的筛选和设定

电气设备参数、保护定值、运行信息等数据量庞大，若将数据同时大量上传至总站SCADA（数据采集与监视控制系统），会形成杂乱的数据无法进行准确判断分析的局面，造成监控系统时间上的延误和系统空间上的不足，易导致监控系统瘫痪，所以必须进行数据筛选。一个电力配电网系统内各分支供电区域主变电站应设立完善的监测后台，对本区域内设备数据进行全面采集，经筛选、设定后再将数据上传至总站实现集中监控。这样就可以在总站及时了解实际情况，缩小故障确认范围和减少故障确认时间。

对数据筛选应结合设备的实际运行情况和各类设备的特性进行。如电动机设定的过流三段保护与过负荷保护，对设备定值和动作时限应加以辨别，一般不需要完全上传，以提高数据判断分析的效率。对监测设备可以进行预警值的设定，根据监测设备的运行情况和保护定值来确定测量值的判别标准和预警限值。比如电压预警值是在系统负荷最小情况下的上限和系统负荷最大情况下的下限。

1.3在线监测数据的分类

监测后台对上传的数据需要进行合理分类。许多监测系统对后台数据信息分类不合理，没有结合实际运行特点，导致各类告警信息、告知信息、事故信息、提示信息、事件记录（SOE）混为一体，出现故障时后台大量信息同时弹出，重复杂乱，无法突出重点，给故障点的及时确认带来制约。其实很多时候故障的实际判据并不复杂，我们要把筛选出来的信息数据作为重点信息类，故障时首先警示告知，其余信息需要时可以从数据库调出。让后台监控直接针对故障点，避免各类信息涌现造成无法区分和判断。

2 电气设备状态检修技术的应用

采用在线监测和故障诊断为基础的状态检修技术，可以使预防性检修向预知性检修即状态检修过渡，从“到期必修”过渡到“该修则修”。

2.1定性分析和定量分析的结合

定性分析就是基于与设备状态相关的信息，如上次维护保养时间，各项试验结果、设备缺陷事故记录、不良运行工况等进行分析，对设备状态信息也引入评估、评分，如依据接近闭值的程度以及劣化的速度等进行分析。定量分析就是对设备的运行状态以在线监测数据进行量化，结合运行时间、参数变化率的对比，进行数据检测分析，对设备状态评估、评分。

设备的状态信息是一个综合的信息体，包括在线监测数据，各项试验获取信息（含现行预防性试验），设备本质缺陷，事故记录信息，不良运行工况记录信息等。各项信息依其对设备状态的准确反映以所占权重表现出来，因此只有把两者结合起来综合诊断检修管理，建立数字化管理体系，引入智能综合诊断和检修管理系统［2］，形成严格的设备状态评价体制，才能使设备完全处于可控状态。

2.2实施状态检修技术的措施

电气设备状态检修的实施离不开先进的技术支持，但在探索新技术的同时应该首先利用好现有的技术，使之能为状态检修服务，在此基础上再继续创新。

进行专业性管理是实施状态检修技术的措施之一，目前，有些企业对电气设备的管理、维护不到位，极大限度地埋下了隐患。首先要对不同层次的人员进行专业技能培训，学习如何在状态检修实施中进行组织管理和设备状态监测；其次要完善设备的基本管理体系，以适应状态检修的需要；再次是合理应用计算机化维修管理系统［3］。

建立有效的隐患排查制度，也是实施状态检修措施之一。大多数企业都建立了电气设备隐患排查相关规章制度，但却存在没能够真正落实的现象，这样就会导致电气设备在进行状态检修时数据信息不全，诊断分析不准确，使监测系统不能发挥优势，达不到预期效果。所以说谈到电气设备状态检修措施，必须要把建立排除隐患制度放到重要位置。

状态检修需要有一定的管理模式，制定对应的工作流程如图2所示。并按流程逐项稳步开展，每个环节都必须落实到实处才能起到实效。

图2　电气设备状态检修流程图

2.3状态检修技术的实践

状态检修技术已经应用到了各类电气设备，如高压GIS开关柜、变压器、发电机组、电力线路、电动机，配电设施等。陕西延长中煤榆林能源化工有限公司DMTO生产装置2#油浸式主变压器（25MVA）投运以来一直处于高温、本体声音较大［4］，局部出现渗漏油状态。随着生产负荷的增加变压器低压侧进线母线桥连接箱也出现了放电异响。该装置电气人员前期对设备故障检修主要采取离线检修，分为运行巡视、预防性试验、故障检修、停电检查以及红外测温等5个方面。在生产装置必须高负荷连续运行的情况下，这种检修方式已无法满足需求，经过探讨后依据设备特性和在线监测数据制定了设备状态监测评估表，分别记录了各时段设备运行状态和数据，具体数据见表1。

表1　DMTO装置2#油浸式变压器运行状态评估表

通过监测数据诊断分析，结合设备运行状态对比，发现设备暂无恶化趋势，给出了决定在控制负荷和严密监控下继续运行，待监测状态突变时再做诊断分析处理，待企业生产装置检修时全面检查试验的评估结论。避免了设备因停电检修带来的成本增加和经济损失。

3 结论

状态检修已经不是新鲜事物，随着新技术、新设备的不断使用，状态检修技术的分析应用已成为创新发展的方向。但在我国发展应用比较缓慢，尤其是工矿、石化企业仍以事后检修和定期计划检修为主。因此，做好电气设备状态检修技术的应用和创新，使设备处于可控状态能有效地提高设备的安全性和可靠性，节省大量维修费用和时间，增加设备使用性能，延长设备使用寿命，减少检修带来的风险。有利于提高设备的技术管理水平、降低企业生产成本，创造出更大的经济利益。

［1］李景禄，李青山. 电力系统状态检修技术［M］. 北京：中国水利水电出版社，2011.

［2］何伟. 电气设备采用状态检修的探讨［J］. 江西电力职工大学学报，2002，15（3）：12-14.

［3］朱德恒，严璋，谈克雄，等. 电气设备状态监测与故障诊断技术［M］. 北京：中国电力出版社，2009.

［4］GB/T 6451—2008. 油浸式电力变压器技术参数和要求［S］.

白鹏飞（1984-），男，陕西扶风人，本科，工程师，主要从事企业电气设备维护和技术改革创新工作。