电力系统状态检修模式下变电检修技术应用策略分析

国网宁夏电力有限公司吴忠供电公司 陈立威

某变电检修企业承接工作须在电力系统检修模式下完成，原有变电检修技术应用方案不合理，无法完成变电检修任务，经分析，变电检修工程中应用检修技术存在以下问题。

检修人员风险意识不足，不重视设备风险评估工作的开展，采取的检修方式不合理；检修过程中各设备处于带电状态，检修难度大，如不规范检修人员带电操作方式，稍有不慎便会威胁检修人员的人身安全；检修人员未认识到接头处理工作的重要性，不能熟练掌握接头处理技巧，处理后的接头难以满足变电检修需要，无法凸显状态检修模式下运用变电检修技术的优势；主变压器检修工作开展不及时，通常在主变压器出现问题后，才开展检修工作，会给变电站造成严重的经济损失[1]。

高压开关的检修未作为变电检修的工作重点，难以及时发现存在故障的开关；变电设备运行产生热量无法散失，导致变电设备运行被破坏，变电设备出现故障可能性较高；不重视接地线维护工作的开展，接地线损坏严重，且很难被检测；制定变电检修技术应用方案后，未评估检修方案经济效益，变电检修成本过高，变电检修技术的应用效果达不到预期。

鉴于以上问题，该企业使用待检修电力系统的运行特征，识别变电检修技术应用过程中可能存在的问题，以便工作人员分析问题成因，提出更科学的变电检修技术应用方案。

1 电力系统状态检修模式下变电检修技术的应用

1.1 设备风险评估

状态检修模式中，为发挥变电检修技术的作用，重视设备风险评估工作开展，以便检修人员做出准确判断，在执行检修方案之前，判断检修方案的实际可行性。故障是设备存在风险的核心原因，由于电力系统运行环境负责，使用设备种类较多，影响设备发生故障概率的因素多样化，如生产质量、使用时间、运行方式等，都会改变设备的故障率，计算变电设备故障率的公式如下：λ=ke-M+C，其中，k即比例系数，C为曲率系数，e为单位电荷量，M为设备健康指数，取值范围在0至100之间，该数值越大，设备状态越好，变电检修常用设备故障率计算方式。

统计法同样可用于设备故障率计算，设定统计的周期，按照要求记录数据，计算某一周期内，设备发生故障的平均概率，公式为：λP=ND/N，式中ND与N分别为出现故障设备数量与设备总数，计算结果具有一定的参考价值，检修人员统计多年设备运行数据，至少超过2年，依据统计数据确定上述公式中的未知系数，计算设备的故障率。

完成故障率计算后，进入风险评估环节，借助检修费用评价故障造成的损失，设备损失风险计算方式为：Rs=λ（L（Lm）+ClTl），式中：λ为设备故障率，L（Lm）为某设备检修等级检修任务花费的费用，Cl与Tl为单位工时成本与检修工时，得出结果为检修设备的费用，以更为直观的形式展示故障风险，考虑评估结果，适当优化检修方案[2]。

1.2 带电操作

在电力系统运行状态下开展检修工作，是状态检修模式的特点，为此开展人员培训工作是关键，督促参与检修人员熟练掌握操作方式，做好安全防护措施。红外热成像检测设备的故障，利用物体散发的红外辐射，制成热像图，展现设备的运行状态，发现设备的故障，应用该技术过程中，计算物体不同检测点的相对温差，计算公式为：σ=T1-T2/T1-T0×100%。

其中：T1、T2分别为发热点、正常点温升与温度，T0为环境温度，计算结果辅助检修人员发现设备发热位置，扩大检修人员与带电设备距离，保护检修人员的人身安全，且检测结果不受外界因素的影响，准确性有所保证。局部放电检测，带电操作常用检修技术，通过采集放电产生的声波，确定设备中放电位置，这种检测方式排除外界干扰，准确判定放电位置，但灵敏度低，仅适用于部分类型设备放电，容易出现误判，影响状态检修结果的准确性。通过接收紫外实现变电设备检修，紫外线波长为240～280nm，根据成像情况，识别设备产生电晕的位置，同时检测电晕的强度，具有较强的抗干扰能力，适用于检测设备外部放电，检修人员读取检测结果难度小，缩短检修工作完成周期。将故障的不良影响降至最低。

图1 紫外成像技术原理

1.3 接头处理

电力系统涉及大量接头，其接触情况决定系统运行状态，为凸显状态检修模式的优势，在运用检修技术期间要注意接头的处理，控制接头处的温度，使接头两端连接状态良好，在系统运行发挥作用，避免电力系统陷入故障。调取系统运行过程采集接头温度数据，观察接头的颜色，检验螺丝的松紧度，按照电力系统接头维护标准，判断接头是否存在故障，初步分析接头的运行状态，如发现接头出现氧化物，及时采取措施清理，保持接头处干净，无杂质影响接头的连接效果。接头处氧化物与杂质等，造成接头接触不良，引发发热故障，破坏电力系统的稳定运行状态，此时借助0号砂纸与钢丝刷清理接头，恢复接头处的整洁环境，使接头两端紧密相连，同时拧紧固定接头的螺丝，当螺丝等零件损坏严重时，更换性能适宜的零件。

此外，分析接头处结构的合理性，结构不合理也是造成温度升高的原因之一，接头面积难以达到标准，通过增加接头数量，避免接头处温度超出预设标准，达到控制接头温度的效果，减缓接头处零件的磨损速度，降低接头检修难度。以110kV变电站为例，此类变电站中只设置1个接口，接头处接触面积过小，或只使用1个螺栓固定，都会提升接头发热的可能性，将接口与螺栓数量增至2个，便可解决该问题，接头处温度在合理范围内，不会威胁系统的正常运行。

1.4 主变压器检修

电力系统中，主变压器发挥重要作用，检查主变压器的状态，是变电检修人员的工作重点，待主变压器出现故障后维修，给变电站带来严重的经济损失，同时影响周边居民的生活，落实状态检修模式有助于克服该问题，维持主变压器的运行状态。主变压器的组成结构较为复杂，尤其主体部分检修难度大，其他附件的检修难度相对较小，且检修技术的应用流程简单，调取主变压器运行数据，了解电力系统主变压器的参数指标，用于判断主变压器的状态。分析油中溶解气体，通常使用油浸纸检测油中气体含量，如O2、N2、H2、CO、CO2等，依据检测结果确定主变压器的密封性，这种状态检测方式应用成本低，操作方式简单，如各类气体含量明显高于标准，代表主变压器出现问题，结合超标气体的类型，确定主变压器问题，针对性采取措施，维修主变压器。

同时，将人工智能技术用于主变压器状态检修，替代人力完成信息的采集，检修人员无需近距离接触主变压器，检修人员远程操作智能设备，利用智能技术强大的数据分析与处理优势，帮助检修人员分析数据，得出分析结果速度快，结果准确性高于人工计算，快速发现主变压器存在的故障，提供维修主变压器的建议，及时还原主变压器良好运行环境，减轻检修人员的工作压力。

1.5 高压开关检修

电力系统中包含油开关、SF6开关、真空开关，不同类型开关的功能各不相同，相互配合支持电力系统的运行，其中油开关的稳定性差，易出现故障问题，其他两种开关稳定性相对较好，均为变电检修工作的重点。虽然油开关陷入异常概率高，但检修故障难度较低，检修人员定期检查油开关，是化解该问题的最佳方式，安排专业人员检查油开关，提前预测油开关故障的发生，适时采取措施。SF6开关检修次数适当减少，记录开关的使用时间，每3年检修一次即可，检修内容为回路电阻值、微水含量，如SF6开关达到使用寿命，依照规范更换高质量开关，真空开关的检修频率与SF6开关检修频率一致[3]。

1.6 热故障处理

电力系统运行产生大量热量，如不及时散失热量，热量在系统内聚集，温度迅速上升，引起热故障，变电设备无法正常运行，是电力系统常见故障。在状态检修模式中，要重视热故障的检修与处理。为避免热故障的频繁发生，使用耐热与抗氧化能力强的材料，检验支撑设备材料的散热性能，这种材料受热后，不会被氧化，始终保持最佳状态，设备运行未受到影响，消除热故障的不良影响，维护变电设备安全的运行环境。

使用导电膏处理接头，处理后接头的抗氧化能力增强，防止氧化物的累积，使用锉刀去除接头毛刺，使接头表面光滑，控制锉刀处理后接头面积，铜质接头横截面积减少量低于原始面积的3%，铝质截面积减少量不超过5%，确认接头接触面积达到标准，以免接头处产生热量高于预设值，温度升高。关注螺栓的材质，分析该材质螺栓的特性，动态设置螺栓的拧紧标准，借助弹簧垫圈缓冲螺栓的压力，在条件允许情况下，使用力矩扳手完成螺栓的固定，接触面形状固定，符合电力系统运行需要，科学处理热故障。

1.7 接地线维护

接地线为电力系统的保护装置，也是状态检修模式顺利实施的基础保证，只有接地线完整，且在电力系统中发挥应有作用，才能保护检修人员的人身安全。为变电检修技术的运用奠定基础，维护电力系统接地线措施如下：观察接地线外观，一旦接地线表面出现锈蚀，迅速展开维护工作，在接地线表面涂抹防腐蚀漆料；接地线地面以上50cm与地下30cm为重点保护区域，该区域按照安全设施管理规范，导线表面涂抹宽度1.5～10cm黄绿相间漆料，进一步强化接地线的抗腐蚀能力；采用直流伏安法测量接地线中电流值，测量电流在10A左右为最佳，如测量电流过小，可能受到外界因素的干扰，测量结果失去参考价值。

2 检修效益分析

在确定变电检修方案之前，分析技术应用方案的效益，判断技术方案的实际应用价值，做出正确的决策，选择适宜的检修方案，顺利完成状态检修模式的实施。检修效益是衡量的方案可行性的指标，计算方式为：ΔR=Δ（Rs+Pp+Re），式中：Rs、Rp、Re分别为设备风险、人身风险与环境风险，尽量选择检修效益良好的检修方案。根据检修项目的复杂度，设置检修项目等级，考虑检修中发现的故障，制定故障维修方案，分析不同维修方案的效益，在不影响维修质量的条件下，选择实施难度小的维修方案。

同时，计算维修后设备的健康指数，科学评价检修方案的运用效果，健康指数的计算方式为：，其中：Dpt为设备P状态量i的扣分值，Qpt为改善情况，取值0代表完全修复，取值1为设备未被检修。汇总不同检修方案的效益分析结果，比较不同检修方案的效益差异，判读检修方案实施带来的效益是否达到标准，综合考虑不同因素的影响，选择效益良好的变电检修方案，维护电力系统平稳运行，输送源源不断的电能。

变电变压器检修等级及项目如下：A类。返厂检修，整体更换；B类，零部件更换与处理；C类。设备清理、维护、检修，设备试运行；D类。带电测试，维护与保养，日常巡视；E类。带电检修、消缺、维护。

综上所述，状态检修模式下，变电检修技术具有较高的应用价值，维持系统设备运行状态良好，提高系统的供电质量，优化用户的用电体验。相关人员要关注技术领域最新研究成果，学习先进的变电检修技术的应用理念，以加快系统检修效率为目标，调整检修方案，克服传统检修技术的应用弊端，最大限度消除故障的不良影响。