基于风险评估的输变电设备维修技术分析

2024-12-05 00:00宁子洋袁汇海
科技资讯 2024年21期

摘要:作为典型的资产密集型产业,电力企业涉及大量的输变电设备,因此,输变电设备维修一直都是电力企业经营管理的主要内容。过去,输变电设备普遍采用定期计划检修方案,检修具有一定的盲目性,导致大量资源被浪费。作为现代检修方法,基于风险评估的输变电设备检修技术已经逐步应用于大型生产企业日常工作中,可根据输变电设备运行风险状态进行维修决策,可保证维修工作开展的针对性,避免做无用功,提高资源利用率。基于此,对风险评估检修技术进行分析,并探究该项技术在输变电设备维修中的应用,旨在保障输变电设备维修效益。

关键词:输变电设备风险评估维修技术状态检测

AnalysisofMaintenanceTechnologyforTransmissionandTransformationEquipmentBasedonRiskAssessment

NINGZiyangYUANHuihai

Hulin PowerSupplyBranchofStateGrid,Hulin,HeilongjiangPrpvince,158400China

Abstract:Asatypicalassetintensiveindustry,powerenterprisesincludealargenumberoftransmissionandtransformationequipment.Therefore,maintenanceoftransmissionandtransformationequipmenthasalwaysbeenthemaincontentofpowerenterprisemanagement.Inthepast,regularscheduledmaintenanceschemeswerecommonlyusedforpowertransmissionandtransformationequipment,whichhadacertaindegreeofblindnessandresultedinalargeamountofresourceswaste.Theriskassessmentbasedmaintenancetechnologyforpowertransmissionandtransformationequipment,asamodernmaintenancemethod,hasgraduallybeenappliedinthedailyworkoflargeproductionenterprises.Thismethodcanmakemaintenancedecisionsbasedontheoperationalriskstatusofpowertransmissionandtransformationequipment,ensuringthepertinenceofmaintenancework,avoidinguselesswork,andimprovingresourceutilization.Basedonthis,thisarticleanalyzestheriskassessmentandmaintenancetechnology,andexploresitsapplicationinthemaintenanceofpowertransmissionandtransformationequipment,aimingtoensurethemaintenanceefficiencyofpowertransmissionandtransformationequipment.

KeyWords:Powertransmissionandtransformationequipment;Riskassessment;Maintenancetechnology;Statusdetection

电力企业经营管理的核心任务之一就是资产管理,电力设备是电力企业发展的基础资产,其运行状态决定了电力企业的经营效益。过去,输变电设备多数是采用周期检修和应急检修方法,存在维修过度、维修不足等情况,导致大量人财物等资源被浪费。随着我国电网规模的持续扩大,输变电设备数量也随之增多,对输变电设备维修工作提出了更高的要求,传统检修方法已经无法满足当前输变电设备运维管理要求。基于风险评估的输变电设备检修技术是采用先进的监测手段、评价方法,判断输变电设备运行风险等级,按照风险管理原则和要求,有针对性开展输变电设备检修工作,避免出现过度维修或遗留维修等问题。

1基于风险评估检修技术及其框架

基于风险评估检修技术是以状态检修为基础所形成的新型检修理念,该检修技术结合经济性、安全性,实现了综合理念的统一,在多理念支持下形成设备检修策略优化的一种方式。风险评估检修技术的本质是根据设备产生故障风险的可能性、严重性,综合评判找出现存问题、薄弱环节,根据失效模式、失效机理、故障部位、检验方法,达成最后维修方案的决策。基于风险评估检修技术框架包括五大核心部分,即辨识风险源、分析风险失效可能性、分析风险失效严重性、风险评估、风险检修[1]。

其中,辨识风险源采用风险树的方法,对设备可能产生故障一一例举,确定造成设备故障的风险源。分析风险失效可能性是结合风险源发生风险概率的统计结果,结合专家意见以及维修经验,对故障发生频率进行等级划分,由低到高为低、较低、一般、高、极高5个等级。分析风险严重性是指针对一类或多类风险情况的严重程度进行分析和判定,应结合以往工作经验以及专家建议,对其综合评价,严重程度由低到高为不严重、不太严重、严重性一般、较为严重、非常严重。风险评估作为后续维修决策的重要依据,需要综合衡量风险失效可能性、严重性,可根据风险评估矩阵(如图1所示)进行综合评估。风险检修是指根据风险评估结果展开设备检修工作,并做到实时反馈维修情况。

2输配电设备常见故障类型与风险分析

基于风险评估检修技术的核心就是风险识别,也就是确定输变电设备可能发生的风险。输变电设备GqQhSE6v0RHTQzEYlrop9ASlc24AIb+D1zBniyyD+Gg=常见风险故障类型为以下几点。

2.1变压器

变压器故障可分为绕组故障、绝缘故障、铁芯故障。其中,绕组故障包括绕组短路、断路、绝缘损坏等,故障后会产生局部放电、局部过热等情况,影响变压器运行性能、安全。绝缘故障是由于油纸绝缘老化、污染、受潮,导致变压器绝缘性能降低,增加了短路、电击风险。铁芯故障包括铁芯锈蚀、铁芯过热,对变压器运行效率、磁性有直接影响。

2.2断路器

断路器主要为机械故障、电气故障。其中,机械故障包括执行件卡阻、断裂、磨损等,断路器无法有效执行动作,难以发挥其安全保护作用,降低了电力系统运行可靠性。电气故障包括触头烧蚀、电弧放电、接触不良等,可能会造成跳闸、短路等事故。

2.3输电线路

输电线路故障主要包括短路故障、断路故障、绝缘子故障。其中,短路故障包括接地短路、相间短路等,造成电流量快速增长,造成电力设备受损,甚至引发大面积停电。断路故障包括线路断裂、脱扣、脱落等,导致输电线路无法连接、难以保持连通性。绝缘子故障包括击穿、破裂等事故,导致绝缘子丧失绝缘保护的作用,加大了触电风险事故发生率[2]。

2.4其他

输变电设备种类非常多,除了上述几项重点内容外,还包括避雷器、互感器、电容器等设备,需要总结以往维修工作经验,对这些输变电设备的常见故障与风险进行整理统计,为开展风险评估检修工作奠定基础。

3基于风险评估的输变电设备维修措施

输变电设备维修是资产管理中的核心环节,关系到输变电设备运行可靠性,以及电力企业经营经济效益。结合风险评估维修技术理念,需要做好风险等级划分、预防性维修、状态监测、故障预测等工作,从而减少输变电设备故障发生概率。

3.1风险等级划分与维修优先等级确定

输变电设备风险等级划分应根据风险评估结果而定。输变电设备风险可分为极低、较低、一般、较高、极高5个等级,也可以分为低、中、高3个等级。下面以3个风险等级为例进行说明。

高风险代表输变电设备发生风险的概率较高,对电力系统的影响程度也最大,因此,应提高高风险输变电设备的维修优先级。高风险输变电设备应采取主动维修措施,如提高日常检查频率、及时开展设备维护、定期更换必要部件等。优先处理高风险输变电设备,从而降低整个输配电系统的故障发生概率,最大程度地减少重大电力事故发生。

中风险代表输变电设备故障发生率一般,故障对电力系统有一定的影响,应根据实际情况对其权衡和安排。虽然相较高风险输变电设备,中风险输变电设备的危害较低,但往往中风险发生频率最高,应定期对其进行监测、评估,保证中风险输变电设备运行状态在标准范围内。若业维修资源有限,电力企应合理对维修时间、维修资源进行安排,但必须要保证中风险输变电设备正常运行[3]。

低风险可适当放宽维修要求,但也要保持对低风险输变电设备的关注,做好低风险输变电设备监测工作。通过定期巡检、基本维护工作确保此类设备运行的稳定性,及时发现其中潜藏的风险事故,第一时间开展排障工作。

科学开展风险等级划分、维修优先级,能够更具针对性地开展输变电设备维修工作,提升输变电设备维修效益,保障输变电设备运行的安全性。

3.2预防性维修实施

风险评估维修技术中,预防性维修是核心维修策略,适用于具有一定潜在运行风险、尚未有故障表现的输变电设备。定期对输变电设备开展预防性维护,可提前找出输变电设备潜藏问题,并及时将其解决,以免风险演变为风险事故[4]。

3.2.1定期检查和维护

在预防性维修中,定期检查是核心手段之一。根据以往检修工作经验,周期性对输变电设备进行针对性检查,如电气性能检测、外观检查、机械部件检查等。开展检查工作可第一时间找出输变电设备运行中异常情况,如部件磨损、松动连接、绝缘性能下降等。开展日常维修工作中,主要负责输变电设备的清洁、紧固、润滑等操作,加强设备清洁工作有助于降低污垢、灰尘对输变电设备负面影响。部件紧固可避免接触不良或连接松动。润滑工作可避免部件之间产生剧烈摩擦,提升输变电设备运行效率。

3.2.2试验与检测

上述内容为常规检查,除了常规检查还需要开展专门试验和检测工作,特别是高风险输变电设备,必须要及时掌握输变电设备性能及运行健康情况。通过开展电气试验工作可检测输变电设备的耐压性能、绝缘性能等参数。机械性能检测可对输变电设备机械强度、振动特性展开评估。试验与检测工作能够及时掌握输变电设备实际健康状态,为预防性检修提供了技术支持[5]。

在开展预防性检修工作中,应根据输变电设备运行实际情况,制订详细的检修计划、流程,确保各项维修流程有效开展。同时,还要合理分配维修资源,包括人力资源、检修材料、检修工具等,保证输变电设备维修质量和效率。同时,在日常检修工作中应善于总结工作经验,评估预防性检修效果,并持续对其改进,以更好地适应设备状态变化、维修需求调整。

3.3输变电设备运行状态在线监测

在线监测技术可实时掌握输变电设备健康情况,帮助维修人员对输变电设备状态进行分析、评估,为维修决策提供信息支持。

3.3.1在线监测

作为一种线上监测手段,借助智能传感器、摄像头等设备采集输变电设备运行参数,包括电压、温度、电流、振动频率等,将所采集的信息传递给控制中心进行实时分析、处理,从中发现异常数据,判定输变电设备异常状况,如电流激增、局部温度过高、异常振动等,根据信息参数针对性开展维修工作。维修人员根据实时采集的信息掌握输变电设备运行状况以及潜在风险,避免故障进一步扩大[6]。实时监测数据并统一存储,为输变电设备运行管理提供信息支持,帮助管理人员制定输变电设备维修策略。

3.3.2离线监测

离线监测是借助专门的仪器与设备,这些仪器设备可单独运行,用于输变电设备某些运行参数分析、测量,评估输变电设备运行状态。借助离线监测手段可更全面了解设备运行状态,弥补在线监测的漏洞。

综合利用在线监测、离线监测技术,可保证输变电设备维修决策的合理性,通过全方位掌握输变电设备状态信息,精准判定输变电设备运行健康情况,以此确定输变电设备维修时机和方法。通过实时采集的数据信息,可减少不必要的维修工作,降低输变电设备维修成本,保障输变电设备运行可靠性。

4结语

综上所述,基于风险评估的输变电设备维修技术是保障电力系统安全稳定运行的重要手段。通过对设备风险的准确评估和科学合理地制定维修策略,能够提高维修效率和效果,延长设备使用寿命,确保电力系统的可靠运行。随着科技的不断发展,维修技术也将不断创新和进步,为输变电设备维修工作带来更多的便利和效益,保障电力系统安全、可靠、平稳地运行。

参考文献

[1]刘璟明,范胜国,于占洋,等.电力系统中输变电设备智能化网络运维技术研究[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2024(2):122-124.

[2]甄永赞,阮程.基于代价敏感支持向量机和多变量决策树的分级自适应暂态电压稳定评估[J].电网技术,2024(2):148-150.

[3]汤茗茗.电力负荷增大趋势下城市电网输变电设备运行风险评估研究[J].电气技术与经济,2023(9):224-227.

[4]张绪鹏.大型交通枢纽特种设备风险治理的智能化分析关键技术研究[J].中国特种设备安全,2024(1):740-742.

[5]孙钰.机械滚动轴承可靠运行剩余寿命预测及维修决策研究[D].舟山:浙江海洋大学,2020.

[6]李东阳.配电系统中移动储能的弹性影响评估及容量规划[D].重庆:重庆大学,2021.