电气一次设备状态检修的应用分析

摘要：随着电力系统运行规模不断扩大，对于电气一次设备运营稳定性的要求有所提高，需要保证可以及时发现设备存在的故障问题，将故障隐患发生概率控制在一定范围内。电气一次设备状态检修可以对其运行状态进行分析，了解运行过程中是否存在异常问题。基于此，本文对电气一次设备状态检修意义、检修原则以厦具体应用方式进行了分析，以期可以为设备检修提供参考意见。

关键词：电气；一次设备；状态检修；应用分析

近年来，人们用电需求量不断增加，为此我国开始重视建立和完善电力系统，强化发电能力，满足日常生活中的电力需求。在电力系统中电气一次设备属于重要组成部分，包括多种不同类型的设备，例如发电机、变压器以及断路器等均属常见的一次设备，是影响电能正常使用的关键。电气一次设备的运行环境相对其他设备较为特殊，运行负荷大，运行时间长，其故障发生概率较高。因此如何规避一次设备出现故障问题成为相关人员所关注的重点。状态检修是针对运行状态进行分析和评估的主要方式，联合预防性维护试验可以降低故障发生概率。相关人员需要掌握电气一次设备状态检修的具体方式，可以根据设备特点以及结构组成选择合适的策略。

一、电气一次设备状态检修意义

一次设备主要分布在输配电系统以及发电系统的主回路上，常见的一次设备为互感器、变压器以及断路器等，在电能生产中占有重要地位，一旦一次设备出现故障问题会直接给电力系统正常运行带来影响，导致输配电活动无法正常开展。目前多数企业更加重视如何提高产能，忽略了一次设备状态检修的必要性，投有认识到一次设备故障检修的意义，所制订的检修计划具有滞后性的特点，通常是在出现故障隐患后才会选择相应的检修方法。

（一）确保生产正常

在企业运行过程中如何确保生产活动的有序推进是极其关键的，一次设备状态检修可以保证电能生产活动的有序开展，及时完成电能分配。在状态检修过程中会针对一次设备的运行数据进行收集和记录，了解一次设备运行状态，根据其运行情况分析其运行是否正常，评估一次设备的使用寿命，加强对一次设备的了解程度，从而让故障隐患发现得更为及时。同时状态检修也可以避免因设备故障而引起的安全事故，确保企业内相关作业人员的安全，为系统正常运行打下良好基础。

（二）控制设备维修成本

电气一次设备一旦出现故障后所需要投入的維修成本较高，当前多数企业仍然没有建立完善的一次设备检修机制，所使用的检修方法较为落后，出现故障问题后往往需要进行大修，维修流程复杂，维修时间长，这会影响正常生产活动的开展。在这一过程中成本投入较高，增加了维修成本水平，而状态检修活动则可以提前发现故障隐患，了解故障的类型，从而制定合适的故障处理策略，可以有效减少设备维修成本的投入，提升设备维修经济性。

（三）确定故障类型

在以往电力一次设备检修的过程中通常会选择人工检修，由技术人员结合自己以往的经验判断故障问题。由于一次设备故障较为复杂，这会使人为判断受到影响，容易忽略细小故障隐患，从而给一次设备的后续运行造成不利影响。当前状态检修过程中已经开始广泛应用各类现代化技术，并且重视进行提前检修，能够为故障类型的判断提供重要数据支持，制订更加合理的检修计划，减少了人为因素的干扰和影响，有利于提高故障检修效率，保证检修效果。

二、电气一次设备状态检修原则

（一）绝缘性

在电气一次设备状态检修中必须要坚持绝缘性原则，保证绝缘材料性能处于正常状态，避免在检修过程中出现安全问题，保障检修人员的安全。在检测前需要先对设备上的绝缘材料进行检查，评估绝缘性能，包括物理以及化学两方面性能指标。

（二）标准化

电气一次设备内部结构精密，在检修过程中需要严格遵循相关流程，构建标准化的检修机制。部分时候在对电气仪器设备进行检查时会存在带电作业的概率，增加了检修作业风险事件发生概率，也突出了状态检修活动的特殊性，因此务必需要保证检修流程的标准化，按照相关步骤完成电气一次设备检修。在检修作业中应当安排专业人员，对其进行培训，要求其掌握有关于设备检修的各类知识以及技术要点，保证检修活动的规范化。在状态检修作业的过程中同时需要有其他技术性或者监理人员在场，负责对检修活动进行监督，保证操作人员的操作规范，一旦出现安全事件，可以第一时间采取有效处理措施。

三、电气一次设备状态检修应用分析

电气一次设备状态检修方法较多，在具体应用过程中需要选择不同的检修方法，并且了解常见电气一次设备的结构特征，制订针对性的检修计划。下文针对主要的状态检修方法以及不同一次设备的检修方式进行了分析，以期为状态检修活动开展提供一定参考。

（一）小波换算检修法

小波换算是以数学模型为基础的检修方法，利用模型分析设备故障发生后所产生的电信号，并对异常电信号进行分离，以此为基础分析故障类型，是评价一次设备运行质量的重要手段。小波换算法可以分析电力一次设备信号强弱水平，检测准确性较高，如下图所示。在一次设备运行时会不断地向其他设备传递信号．通过信号传递可以了解系统所下发的操作以及指定要求，在正常运行情况下信号是处于正常范围内的。但是当设备产生故障问题后电力信号异常问题会异常明显，超过了正常数值，因此针对电力一次设备实施状态检测可以精准测定出故障所在位置。电机定子绕组是进行功率信号输出的主要装置，收集功率信号可以了解发动机是否属于正常运行状态。针对所收集到的定子电流数据展开分析，可以了解设备的负载情况，如果出现不对称或者负载过大的现象，便可通过信号变化了解故障位置和故障类型。小波换算也能够针对电流信号进行即时监视，在检测过程中并不会给设备的运行带来影响。

（二）人工神经网络诊断法

人工神经网络是一种实时监测技术，通过对神经元系统进行模拟后实施监测，可以针对一次设备的重点结构以及关键位置进行监测，了解神经节点的信号，在收集信号后自动分析，从而评估一次设备的运行状态。该种检测手段具有自动化和智能化的特点，在设备维护活动中应用广泛。神经网络系统内还有多个不同的传感器设备，可以有效提升设备信息收集的全面性，并且数据处理效率较高，可以在短时间内对大量数据进行分析，同时也规避了人为主观因素的影响，做到精准定位故障。人工神经网络可以针对复杂故障进行检测，具备自学功能、联想功能以及记忆功能，让诊断活动变得更加高效。在具体的状态检测过程中会针对一次设备各类故障的信号特点进行收集，例如电压参数、电流参数以及是否存在噪声等，将所收集到的特征信号实施Fu Liye变换，对其频谱峰值进行整合，并将其输入BP网络内，将输人数值作为样本，BP网络可以记住样本，并将其作为之后故障诊断的数据来源。

（三）变压器检修

变压器在系统中占有关键地位，在电能输送、电能转换以及电能分配中发挥着重要作用，如何对变压器进行维护是技术人员的关注重点，也是维护用电系统的核心。在变压器维护作业中应制订定期维护计划，同时通过不定期检测了解变压器运行状态，结合评价结果对变压器检修作业模式进行调整。在变压器的检修要求中提出，如果其运行时间在10年以上应当对其进行大修，但是如果变压器属于油浸式，会增加检修费用投入，并且检修时间较长。因此需要在日常作业过程中做好检修处理，重点针对绝缘性、导线以及装置声音进行检测，通过绝缘试验以及老化试验分析线路老化程度，如果发现其存在断路或者接触不良的现象应立即进行处理。变压器在运行过程中如果出现了噪声也代表其内部装置结构存在问题，应对噪声的大小以及发出位置进行判断，为状态检修活动开展提供数据支持。

（四）发电机检修

电力系统要想能够稳定运行必须要有发电机的支持，可以持续为系统提供动力支持，而发电机运行时间较长，并且所处的环境较为恶劣，故障发生概率较高。发电机是进行能源转化的设备，电力系统可以将其他能源转化为机械能，并将其传送给发电机，发电机将其转化为电能。一旦发电机故障会引起系统内其他装置的运行故障，影响范围较大，需要做好发电机检修作业。发电机检修的过程中应当要求其处于关闭状态，针对发电机的检修数据进行记录，对比其和正常状态下运行数据的差异，在发现差异后应当关闭发电机并实施检修。由于发电机检修数据较多，检修作业复杂，需要将数据上传到数据库内部，构建完善的数据库系统，针对关键参数进行定期汇总整合，确保能够及时发现发电机存在的故障问题。在状态检修时需要了解转子通风道的运行状态，分析其内部的异物情况，及时清理其存在的焊渣或者金属屑。碳刷是发电机运行时的主要影响部件，应当加强碳刷温度监测。了解滑环进风滤网的情况，分析进风口的运行状况，如果其运行不顺畅应当及时进行处理，并做好防锈措施，清理滑环沟道内部灰尘，以此来强化其冷却功能，避免发电机运行过程中出现过热的现象。

（五）隔离开关检修

隔离开关是开关装置所需要使用的重要器件，可以对小电流电路进行连通以及切断处理。在进行隔离开关故障检查时，需要对CW4高压隔离开关进行重点检查，检查时需要针对扣合情况进行检修，如果存在调试不良的现象，需要立即处理，否则很有可能会导致瓷瓶出现断顶的现象。隔离开关在进行检修时需要应用现代化手段，确保开关设备能够处于受控的状态，从而及时发现设备所存在的各类隐患问题。重点利用在线监测技术进行监测，掌握隔离开关的运行状况，降低隔离开关故障发生概率。对轴承位置的运行情况进行分析，如果存在润滑不良的现象需要通过加入润滑油的方式保证其运转稳定性，避免出现卡涩的现象。了解隔离开关触头位置的温度情况，可以选择试温片进行检测，使用方式简单，检测速度快。

（六）断路器检修

断路器是构成电力系统的主要部件之一，如果在系统运行过程中出现异常现象能够及时将电路断开，例如在出现短路现象时，断路器可以根据短路情况自动断开电路，防止故障问题影响范围扩大，减轻故障问题带来的损失，对于电力系统的稳定运行有着重要影响。断路器出现故障会威胁电力系统的稳定运行，通常断路器的温度会有所上升，也会发出异常的噪声。断路器在运行过程中会受到强电流以及高电压的影响，长期处于高负载的状况下，电流束会使断路器老化速度加快。一旦断路器故障其断开电路的功能会失效，在出现短路故障后不能及时完成断路动作。在断路器检修中应当合理利用监控设备进行状态分析，在线监测以及离线监测均可以发现其是否存在接触不良的现象。当前较为常用的方法为在线监测技术，能够利用信息化技术针对电压参数、电流参数以及温度参数进行检测分析。例如，状态检修人员可以通过红外线检测的方式了解断路器运行温度，根据温度参数评价设备的运行状态，或者也可以利用光纤测温的方式对其进行评估，联合在线局放技术以及弧光保护技术可以提高检测准确度。对于某些高压断路器而言其检修并不方便，存在较多安全隐患，可以选择安装断路器触头寿命评估软件，该软件可以针对分闸次数以及电流实施自动分析，了解断路器触头的使用寿命。

（七）异步发电机检修

异步发电机在电力系统中虽然发挥的作用和发电机以及变压器这一类设备相比较小，但是其是輔助其他设备运行的关键装置。该装置运行环境复杂，经常会受到粉尘因素、负荷因素以及潮湿因素的影响，会使异步发电机的运转性能下降，提高其能源消耗量。异步发电机检修应选择选修模式，对低压以及高压两类电机进行检修，观察轴承位置以及绝缘性能是否存在异常。为了确保异步发电机检修效果，应当增加检修次数，加强对异步电动机运行状态的了解度，可以按照每周、每月以及每季度的标准对检修计划进行调整。

（八）避雷器检修

氧化锌避雷器MOA属于过电压保护设备，应用性能较好，可以利用在线监测全电流的方式进行检修，部分检修人员也开始尝试探索带电测量阻性电阻手段的应用方式。一般情况下经过避雷器阀片的属于柔性电流，利用谐波分析的方式可以对阻性电流进行监测，利用补偿法测量带电阻性电流。在进行监测时需要分析如果避雷器受到雷击时是否会出现接地电位过高的现象，如果出现该现象应当利用光电技术进行状态检修，针对电流取样端以及检测处理端进行检测。

结语

电气一次设备近年来内部结构得到了优化和创新，运行性能大幅度提高，运行寿命有所延长，但是仍然会存在出现故障的概率，会给电力系统的整体运行带来不利影响。通过对电气一次设备实施状态检修，可以保证生产活动的有序进行，减少设备维修成本投入，及时发现故障类型以及位置。在具体的状态检修过程中，可以选择信号变换以及人工神经网络等多种不同的诊断方式，重点针对变压器、发电机、隔离开关、断路器、异步发电机进行检修。在检修技术创新过程中应当重视将现代化技术融入其中，可以形成自动化检修模式，进一步提高检修效果以及效率。

作者简介：温宝春（1975-），男，汉族，河北廊坊人，本科，工程师，研究方向：电气一次设备检修。