电力系统变电一次设备状态检修策略分析

国网河南省电力公司新乡供电公司 牛元泰 尚明纪 张永晖 秦晓军

1 电力系统变电一次设备状态检修概述及意义

检修工作就是对变电设备的运行状况进行相应的技术检测，并通过有效手段测试设备能否正常运行。对变电设备的检修主要关注其运行状态，目的是为了判断变电设备能否在运行中保持稳定，要有详细可参考的数据，确保对设备的判断具备一定的客观性和精准性。状态检修是对变电设备使用寿命的检验和审核，并通过定期维护和检修延长使用时限，并对发生故障的设备主动进行维修，或通过提前的维护工作避免故障频发。在进行状态检修的过程中，必备工作也是最重要的工作就是采集和处理检测数据。判断其使用情况和运行状态的依据，就是通过数据采集汇总得来的各项指标，再经过诊断学技术学科和测试技术学科的专业分析将这些数据加以处理得到的。状态检修的工作可以分为三个方向，分别是监测变电设备的运行状态、检查是否存在安全隐患、根据数据判断是否需要进行检修并制定实际策略。

如今的电力设备应用范围非常广泛，生活中基本离不开这些电器。电力能源的正常使用，几乎是现代化生活得以维持的基础，像是冰箱、空调、电视和洗衣机，都需要洁净的电力能源提供动力支撑，离开电力我们的生活几乎无法正常运转。但随着人们对电力资源的依赖性提高，使用这些电力设备时也有一定的安全隐患，如果在使用过程中发生故障或意外事故，不仅对人身安全造成危险，还会损害电网，严重时会带来大面积的停电断电，影响社会工作的进行。

在使用电力设备的过程中经常会有各种异常出现，我们要做的就是规避这些安全隐患和风险并增加设备的使用年限。因此要对一次设备经常进行检修维护工作，确保电力设备的使用有所保障，对变电一次设备的检修工作主要是通过收集和分析其运行数据，了解变电一次设备的基本状态并分析可能存在的故障隐患，再根据实际情况制定是否需要进行检修维护的计划。通常情况下在检修变电一次设备时，在以往都会采用静态检测法，即定期进行检修，确保在检修时能让设备恢复到最佳运行状态。但这种方法有很大的隐患，首先定期维护检修需耗费大量的人力物力且还会造成资源浪费，全面性的检修并不是每次都能有效发现问题。其次各种不同的一次设备所使用的材料和运行标准基本都是不同的，因此只做一次静态维修，无法满足不同设备的全部需求。所以现在都采取更加先进的检修方法确保变电一次设备能正常运行。

维修人员现在普遍使用的检修方法都是状态检修法，和静态检修不同的是这种方法对一次设备中的重点设备进行评估，选出关键部分进行频繁检修，而隐患较小和运行状态较为稳定的设备则暂时不进行检修工作。改用这种检修方式之后，就要加大对关键部分的维护和检修力度，确保发现的问题能够及时进行处理，最好能在故障发生之前就消除隐患，确保电网系统能够健康稳定的运行[1]。

2 电力系统变电一次设备状态检修的内容

状态预测。想要对变电一次设备的状态做出判断，第一步就是建立起预测模型。预测模型一般分为两种，分别基于不同的理论，第一种是根据BP神经网络理论得到的，而第二种则是基于灰色系统理论。建立状态预测模型的主要目的是能设定一个警报值，根据设备的状态特征作出风险预警。基于灰色理论的状态预测模型在短期时间内表现较好，如在研究轴承的机械磨损问题时，根据磨损程度形成的曲线基本可确定出相邻阶段的磨损情况，从而根据预测模型给出的时间，确定好何时对设备进行检修，这样一来就可以只在合理时间进行检修工作，有效控制成本。

状态检测。在对变电一次设备进行状态检测时主要通过三种方式进行：一是离线检测。使用红外测温仪、振动检测仪等专业设备，对变电一次设备进行检测工作，判断内部元件还能否继续使用；在线检测则是收集变电一次设备运行过程中的各项数据信息，判断设备是否处于稳定的运行状态中。在线检测主要依靠数字化的信息收集和调节系统完成，通过分布式的控制实行监测和在线分析；解体检测一般是根据设备的各项标准，在设备停运或休息时段结合各种检修工艺将设备拆开进行认真检查，判断各项元件是否处于正常状态、运行标准是否符合出厂信息。根据设备的不同特点和使用情况要采取不同的检测方式，保证状态监测能够起到应有的效果[2]。

故障检测。是排查安全隐患，减少设备更换成本所进行的成本消耗。故障检测要判断潜在的隐患类型，分析设备可能会出现的问题，在进行故障检测时可采取多种手段，如射线诊断和噪声诊断等方式，在常见的工作过程中主要使用振动诊断来判断设备的故障隐患。通过振动诊断仪器检测变电一次设备的相关位移幅值和其他有效信息，并分析和标准规范的差距，以此来得出变电设备运行中是否可能会出现故障，这样一来就能有效识别变电一次设备状态是否能维持稳定。现在比较新兴的技术还有专家系统诊断方法，通过专家系统来智能识别安全故障隐患，这样的做法起到的效果更加可靠而且高效。

3 变电一次设备状态检修策略

3.1 状态检测

现行最为常见的状态检测方式就是在线检测，其所凭借的就是各种信息收集系统，通过数字化的检测手段在线收集数据并加以分析，这项工作主要由各类传感器完成。传感器可监测到变电一次设备运行状态中实时变化的数据，并将其收集起来上传到信息管理系统，结合数字化调节器加以控制，而如需进行维护检修就可以分布式控制系统来实现。而离线检测也要结合使用辅助在线检测完成工作，通过使用各种检测设备进行定期或不定期的状态检测，判断内部元件的使用和磨损情况。而解体检测并不常见，除非出现设备更换或停工的情况才会使用这种检测方式。进行状态检测时要注意各种方式的结合，互相之间能够查缺补漏，判断内部的损坏或老化情况，及时更换元件或进行其他维护工作。

3.2 状态预测

在进行检测维护前首先要对设备状态进行预测。而如果要进行状态预测工作就要建立好相应的预测模型。预测模型一般都是针对设备的状态特征选取合适的向量值，根据BP神经网络理论或灰色系统理论设定好警报阈值，针对设备可能出现的隐患进行实时监测。并根据设备运行状态的变化曲线做出合理预期，其中灰色理论预测模型又能分成动态预测模型和状态预测的残差分辨模型。在了解理论的基础上根据元件的损耗情况制定出相应的发展曲线，合理安排检修工作的周期，避免频繁重复检修。一般而言根据相关理论制作出的预测模型，在选取合适的数值作为向量标准后所制定出的曲线都能满足工作所需，因此也被广泛应用[3]。

3.3 故障诊断

故障诊断工作相当重要，能确定接下来要做的检修工作内容。故障诊断要对类型和危害程度加以分析并排除相关隐患，避免接下来的工作找不到方向。电力一次设备可以出现的故障多种多样，因此在面临不同问题时要采取不同的故障诊断方式，实际操作中可通过振动诊断的方式进行，分析振动设备所传达而来的设备运行信息，并结合速度、相位和振幅所反映出来的数据情况判断设备能否继续健康运行，振动诊断可应用在不同的变电一次设备上，并准确识别60%以上的变电一次设备障，使用起来也较为方便快捷，因此被广泛应用在故障诊断工作中。

不过现在专家系统诊断也在被大范围推行，结合专业化信息化的专家系统，能够过智能设备直接诊断出数据信息所反映出的设备运行情况，并对存在的问题和风险加以分析判断，高效解决设备故障。如今专家诊断系统也细分成不同的故障诊断方法，可通过对数据信息进行诊断来判断故障类型，也可基于整个神经网络进行故障诊断工作，在这样进行时可分为模糊神经网络诊断和分型神经网络诊断等，更具针对性。

故障诊断应多次多项进行，以变压器为例，在制定其状态检修的策略时包含多项内容。如局部放电测量、连接件健康检测及状况分析等，在进行不同内容的故障诊断时所采取的方法自然也是不同的，如测量局部发电量时就要采取特定的分析方法，通过检测变压器内部的局部放电量和相关特性对比标准情况下的数据，分析设备是否已经老化；而分析油气状态时则要结合气体百分比的数据采集变压器内部气体，分析其组成成分，通过各种气体的占比诊断变压器实际发生的故障。

4 如何进一步完善电力系统变电一次设备的状态检修工作

4.1 创新状态检修工作的管理工作模式

我国电网系统发展至今已有了相对完善的管理模式，而变电一次设备的状态检修工作也要加入其中，逐渐成为体系的一部分。由于新设备的更换，像原本的静态检测法已不再适用于如今的管理工作，且电力设备的普及也没办法保证大范围的定时检修。因此我国应加以改革创新，制定适合这个时期的状态检修管理模式。相关部门应尽快更新符合新时期的管理方法，成立专门的变电一次设备检修部门，来防护维修变电一次设备，并将其加入到定期维护的流程中，配合其他工作共同进行。

4.2 不断完善变电一次设备状态检修工作的工作方式

一般如不出现问题的话，通过传统的检测方法无法判断变电一次设备是否有故障隐患。因此要结合上文所提出的不同检测手段更新现有的标准检测流程和方法。如今都在提倡智能化工作，变电一次设备的状态检修也不例外，通过计算机技术和信息化平台，能对可能出现的故障做到预测和实时监测。如设备存在隐患就够提前排查，避免故障一直存在影响设备正常运行，这样一来能减少后期更换设备的频率，同时提高设备的使用年限。提前介入的方式要比出了问题再维修更适合一次设备的管理，且在正常工作进行的过程中也要插入不定期检测，以防止工作出现疏忽，让变电一次设备长期故障运行。在进行维修工作时也要在维修完成后检查各个设备元件的使用情况，确保会影响正常工作进行，我国现在还有《标准化作业指导书》对各个环节进行规定，并指出了一些常见问题和相应的解决方案。接下来对这本书中的标准化工作也要进行更新，注重检修的质量，确保设备使用年限的延长和整个电力系统稳定工作的保障。

4.3 实现变电一次设备状态检修工作的一体化

所谓的工作一体化就是将日常检查和维修结合起来，让整个工作流程一次进行，同时涉及到方方面面。这要求工作人员同时掌握多种技能，既擅长维修工作也要具备判断设备运行情况的能力。为提高电力系统工作的稳定性，工作人员应掌握更高的职业素养，及时发现设备存在的问题并加以解决，且在一次维修的过程中同时进行检查工作，也能减少后续工作的频繁进行，提高人力资源和时间资源的利用效率，并保证维修工作更加可靠。

综上，经济发展必须与能源应用配合开展，随着我国社会朝着更高水平进步，对电力系统的运营状况应当更加重视，确保其稳定性和可靠性。变电一次设备是整个电力网络中必不可缺的一部分，其稳定性直接关系到电力资源能否持续应用到各行各业，为保证相关设备的使用安全和寿命，要经常对变电一次设备进行状态检测来开展相应的检修工作。为此我国要不断完善相关管理方法，并应用合适的检测方式到不同的设备上，进行一体化工作的推行开展，确保电力系统能为国民生活提供应有的效用。