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摘 要:文章先阐述了输变电设备状态检测的产生和发展,简单分析了对输变电设备状态检测的意义,现有的输变电设备状态检测手段以及存在的问题,最后浅谈输变电设备状态检测的发展趋势。
关键词:输变电设备;状态检修;检测手段
中图分类号:TM721 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)33-0065-02
检测技术首先出现在美国,现在随着科技的不断发展,国家电网建设向着高压、超高压电网的不断发展,输变电设备不断向大型化、高速化、连续化和自动化的方向发展,从而设备复杂性加剧,成本昂贵,出现事故损失大,影响大;即使是正常维修,也会产生很大的设备维修量和维修费用。因此设备的重要性、现代化,安全性、可靠性以及维修的迫切需求,使故障检测和诊断技术应运而生。
1 状态检修的产生和发展
早期的输变电设备采取的是事后维修的方式(breakdown maintenance),即等到设备无法正常工作再进行维修;后来发展为对输变电设备预先制定计划,定期进行试验和维修和更换,即所谓的预防维修(preventive maintenance)。现在定期的预防性试验和维修的已经发展成熟。但美中不足的是,预防性试验大多说是“离线”(off-line)进行的,还有不足之处:
①需要离线进行,但是一些重要设备是不能轻易停止运行的。
②停电后对设备所呈现的状态与设备运行的状态时存在一定的差异,这会影响设备检测的准确性。
③按照计划进行定期的试验和检测,在设备运行状态良好条件下,会造成一定人力和物力的浪费,甚至可能会因为拆卸过多或者进行耐压等试验,反而会对设备造成一定的损坏,即过度维修。
④由于周期性定期试验和检查,而不是连续的随时监测,设备存在在试验间隔期内发生故障的可能。
针对以上预防维修中的不足,目前电力部门正在兴起以状态监测(on-line monitoring)和故障诊断为基础的状态检测技术。状态检测就是在设备正常运行前提下,根据先进的检测技术和诊断方法对设备的运行状态进行检测,依据检测的数据,判断设备的运行情况,从而来确定维修工作的内容和时间、指定维修方案。
2 状态检修的概念、原理和意义
2.1 状态检修的概念
输变电设备的状态维修是电力公司以安全、经济、环保为基础的前提下,对设备的在线运行状态进行监测,对检测到的数据进行分析处理、然后通过诊断技术,对设备进行故障诊断、风险分析等然后决定出检修决策,最后开展设备检修工作。目的是使输变电设备在保证安全运行的条件下,节约检修成本的一种策略。
2.2 状态监测的原理
在设备固有的参数的基础上,利用传感器技术对设备进行在线实时的状态监测,然后利用计算机对状态监测到的数据进行提取、处理,得到能够反映设备运行状态的参数;对以上参数进行分析‘故障诊断和预测,从而确定检修计划,使得设备在发生故障之前做好检修措施。
2.3 状态检修的意义
对输变电设备进行状态检测,不仅解决了事后维修的问题,减少了事故停机维修损失,而且也解决预防维修中必须离线检修的问题,避免了对设备进行多次拆卸造成的不必要的损失。同时由于状态维修是对设备进行在线检测,提高了设备检测的准确性和不间断性,实现设备在线监测的实时性,提高了设备运行的可靠性,减少了设备维修过程中的无功付出,降低了维修费用,提高了生产效益。
3 输变设备状态检测要求和步骤
我国输变电设备状态检测与其他国家相比起步较晚,很多方面都发展不很成熟,如技术上还不够顶尖,经验上规章制度上还不够全面,这些不足就要求我国电力部门不断发展完善。目前,针对输变电设备状态检测作了一系列的要求和规程。
3.1 状态检修的要求
目前输变电电网的电压等级发展越来越高,一旦在输变电设备检测维修过程中由于操作不当导致大面积停电,这不仅威胁到电网安全还会造成国家经济大量损失,影响人们的日常生活。所以,在输变电设备进行状态检修过程中,就要以“安全第一,预防为主”主要方针,保证设备可靠运行,尽可能的减少停电次数,提高电网的安全性和可靠性。
状态检修要严格依据国家和个省市规定的检修导则和规程进行,其中状态检修要求有较好的检测手段,完善的评估体系,合理的检修策略,这三部分缺一不可,相互配合实现检修效率,实现输变电设备可靠安全的运行。
3.2 状态检修的主要步骤
下面分三个方面介绍电力设备状态检修的实现:
①设备信息收集。与输变电设备状态检测相关的主要信息包括:设备参数(设备原本的参数,设备出厂前的试验数据),设备的历史运行记录(包括正常,故障前后,检修试验信息等);设备实时收集到的信息。
②设备状态评价。在掌握搜集到设备所有需要数据的基础上,通过对设备进行纵向和横向对比,把握设备的整体运行状态,并按照《国家电网公司输变电设备状态评价导则》、输变电设备状态评价辅助决策系统、重庆市电网公司的设备状态评估规定等相关的标准制度,来评价设备的状态预测设备的事故风险率。
③检修策略制定。对于能够正常的运行且事故风险率低的设备可按照《输变电设备状态检修试验规程实施细则》实施必要的试验项目;对于能够正常运行但有一定事故风险率的设备,在评估结果的基础上,依据重庆市电力公司颁布的《输变电设备状态检修试验规程实施细则》,寻求可靠性与维修成本间的平衡,从而制定相应的检修策略。
对于正常运行但评估结果中事故风险率很高的设备,应按国家和和重庆市电力公司颁布的《输变电设备状态检修试验规程实施细则》,及时采取措施如加强在线状态检测,如巡检、带电检测等,并做好相应的措施预防故障的发生。 4 输变电设备状态检测手段
实时在线监测、红外成像技术、紫外成像技术是状态检修的信息收集的主要手段。实时在线监测是在不影响输变电设备安全运行的前提下,对设备要监测量实施自动实时在线监测,并把检测的数据实时传输到监控系统中,便于设备运行状况的分析评价。红外成像技术主要用于判断设备的热故障,防止设备因过热引起的热损坏,从而预防热故障的产生,提高设备运行的安全性。其原理是:通过红外成像仪的光扫描系统,可以把设备辐射的热场直观的反映到荧光屏上,形成显示热场辐射能量密度分布的红外热图,如输变电设备发生过热现象,依据热成像图很容易找出最高温度点即为过热点。紫外成像技术主要用于判断放电故障,指导设备状态检修工作。其原理是:采用了对太阳盲区内紫外线极其敏感的紫外线探测器,以及吸收太阳盲区外的UV滤片,集中检测由电晕放电产生的、波长处于太阳盲区内的紫外线,并进行摄影成像的技术。
设备状态评价所用的技术有:传统的依据规则诊断和依据样板诊断、人工神经网络、专家系统、支持向量机、小波变换等方法。
5 状态检修的主要问题
由于我国对输变电设备进行状态检修工作刚起步发展较晚,实际经验不足。对状态检修的研究还不够深入,现有的输变电设备评价标准与设备实际状态上仍有差距,因此还不能综合评价准确的评价设备的运行状态。在管理层面上还没有形成完善的标准和体制。
因此,针对以上不足,在以后的状态检测工作中要积极探索,引进先进理念和技术手段,不断丰富经验。在状态检修管理层面,建立严格的考核制度,记录好设备所有的运行信息,以便数据查询分析在检修过程中做到有章可循。
6 结 语
对输变电设备进行状态检测,不仅解决了事后维修的问题,减少了事故停机维修损失,而且提高了设备检测的准确性和不间断性,实现设备在线监测的实时性,提高了设备运行的可靠性,减少了设备维修过程中的无功付出,降低了维修费用,提高了生产效益。在今后的工作中,要不断完善有关输变电设备的状态监测相关问题,保证在实际检修工作安全准确的实施,保障输变电设备和电力系统的安全可靠的运行。
参考文献:
[1] 宋人杰,王晓东.输变电设备状态检修评估分析系统的研究[J].继电器,2008,(9).
[2] 张怀宇,朱松林,张扬,等.输变电设备状态检修技术体系研究与实施[J].电网技术,2009,(13).
[3] 孙才新.输变电设备状态在线监测与诊断技术现状和前景[J].中国电力,2005,(2).
[4] 王友富.输变电设备状态评价办法及应用分析[J].安徽电气工程职业技术学院学报,2007,(3).
[5] 徐淑文,李志刚,韩旭.输变电设备状态检修辅助决策系统研究[J].山东电力技术,2010,(6).
[6] 喇元,王红斌,陈忠东.基于状态评价及风险评估的输变电设备状态检修策略的研究[J].广东电力,2010,(10).
[7] 马叶芝,吕佳,焦彦军.输变电设备状态评估方法的研究[J].电气时代,2012,(9).
[8] 盛晔.输变电设备维修策略的研究[D].杭州:浙江大学,2004.
[9] 武学亮,陈昊.基于输变电设备状态评价及可靠性研究[J].科技创新与应用,2013,(18).
[10] 冀慧强.输变电设备在线监测技术研究及应用[D].天津:天津大学,2012.
[11] 蔡帝生.基于经济效益的变压器状态检修研究[D].广州:华南理工大学,2012.
[12] 黄梁伟.输变电设备状态检修优化分析[J].机电信息,2014,(9).
关键词:输变电设备;状态检修;检测手段
中图分类号:TM721 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)33-0065-02
检测技术首先出现在美国,现在随着科技的不断发展,国家电网建设向着高压、超高压电网的不断发展,输变电设备不断向大型化、高速化、连续化和自动化的方向发展,从而设备复杂性加剧,成本昂贵,出现事故损失大,影响大;即使是正常维修,也会产生很大的设备维修量和维修费用。因此设备的重要性、现代化,安全性、可靠性以及维修的迫切需求,使故障检测和诊断技术应运而生。
1 状态检修的产生和发展
早期的输变电设备采取的是事后维修的方式(breakdown maintenance),即等到设备无法正常工作再进行维修;后来发展为对输变电设备预先制定计划,定期进行试验和维修和更换,即所谓的预防维修(preventive maintenance)。现在定期的预防性试验和维修的已经发展成熟。但美中不足的是,预防性试验大多说是“离线”(off-line)进行的,还有不足之处:
①需要离线进行,但是一些重要设备是不能轻易停止运行的。
②停电后对设备所呈现的状态与设备运行的状态时存在一定的差异,这会影响设备检测的准确性。
③按照计划进行定期的试验和检测,在设备运行状态良好条件下,会造成一定人力和物力的浪费,甚至可能会因为拆卸过多或者进行耐压等试验,反而会对设备造成一定的损坏,即过度维修。
④由于周期性定期试验和检查,而不是连续的随时监测,设备存在在试验间隔期内发生故障的可能。
针对以上预防维修中的不足,目前电力部门正在兴起以状态监测(on-line monitoring)和故障诊断为基础的状态检测技术。状态检测就是在设备正常运行前提下,根据先进的检测技术和诊断方法对设备的运行状态进行检测,依据检测的数据,判断设备的运行情况,从而来确定维修工作的内容和时间、指定维修方案。
2 状态检修的概念、原理和意义
2.1 状态检修的概念
输变电设备的状态维修是电力公司以安全、经济、环保为基础的前提下,对设备的在线运行状态进行监测,对检测到的数据进行分析处理、然后通过诊断技术,对设备进行故障诊断、风险分析等然后决定出检修决策,最后开展设备检修工作。目的是使输变电设备在保证安全运行的条件下,节约检修成本的一种策略。
2.2 状态监测的原理
在设备固有的参数的基础上,利用传感器技术对设备进行在线实时的状态监测,然后利用计算机对状态监测到的数据进行提取、处理,得到能够反映设备运行状态的参数;对以上参数进行分析‘故障诊断和预测,从而确定检修计划,使得设备在发生故障之前做好检修措施。
2.3 状态检修的意义
对输变电设备进行状态检测,不仅解决了事后维修的问题,减少了事故停机维修损失,而且也解决预防维修中必须离线检修的问题,避免了对设备进行多次拆卸造成的不必要的损失。同时由于状态维修是对设备进行在线检测,提高了设备检测的准确性和不间断性,实现设备在线监测的实时性,提高了设备运行的可靠性,减少了设备维修过程中的无功付出,降低了维修费用,提高了生产效益。
3 输变设备状态检测要求和步骤
我国输变电设备状态检测与其他国家相比起步较晚,很多方面都发展不很成熟,如技术上还不够顶尖,经验上规章制度上还不够全面,这些不足就要求我国电力部门不断发展完善。目前,针对输变电设备状态检测作了一系列的要求和规程。
3.1 状态检修的要求
目前输变电电网的电压等级发展越来越高,一旦在输变电设备检测维修过程中由于操作不当导致大面积停电,这不仅威胁到电网安全还会造成国家经济大量损失,影响人们的日常生活。所以,在输变电设备进行状态检修过程中,就要以“安全第一,预防为主”主要方针,保证设备可靠运行,尽可能的减少停电次数,提高电网的安全性和可靠性。
状态检修要严格依据国家和个省市规定的检修导则和规程进行,其中状态检修要求有较好的检测手段,完善的评估体系,合理的检修策略,这三部分缺一不可,相互配合实现检修效率,实现输变电设备可靠安全的运行。
3.2 状态检修的主要步骤
下面分三个方面介绍电力设备状态检修的实现:
①设备信息收集。与输变电设备状态检测相关的主要信息包括:设备参数(设备原本的参数,设备出厂前的试验数据),设备的历史运行记录(包括正常,故障前后,检修试验信息等);设备实时收集到的信息。
②设备状态评价。在掌握搜集到设备所有需要数据的基础上,通过对设备进行纵向和横向对比,把握设备的整体运行状态,并按照《国家电网公司输变电设备状态评价导则》、输变电设备状态评价辅助决策系统、重庆市电网公司的设备状态评估规定等相关的标准制度,来评价设备的状态预测设备的事故风险率。
③检修策略制定。对于能够正常的运行且事故风险率低的设备可按照《输变电设备状态检修试验规程实施细则》实施必要的试验项目;对于能够正常运行但有一定事故风险率的设备,在评估结果的基础上,依据重庆市电力公司颁布的《输变电设备状态检修试验规程实施细则》,寻求可靠性与维修成本间的平衡,从而制定相应的检修策略。
对于正常运行但评估结果中事故风险率很高的设备,应按国家和和重庆市电力公司颁布的《输变电设备状态检修试验规程实施细则》,及时采取措施如加强在线状态检测,如巡检、带电检测等,并做好相应的措施预防故障的发生。 4 输变电设备状态检测手段
实时在线监测、红外成像技术、紫外成像技术是状态检修的信息收集的主要手段。实时在线监测是在不影响输变电设备安全运行的前提下,对设备要监测量实施自动实时在线监测,并把检测的数据实时传输到监控系统中,便于设备运行状况的分析评价。红外成像技术主要用于判断设备的热故障,防止设备因过热引起的热损坏,从而预防热故障的产生,提高设备运行的安全性。其原理是:通过红外成像仪的光扫描系统,可以把设备辐射的热场直观的反映到荧光屏上,形成显示热场辐射能量密度分布的红外热图,如输变电设备发生过热现象,依据热成像图很容易找出最高温度点即为过热点。紫外成像技术主要用于判断放电故障,指导设备状态检修工作。其原理是:采用了对太阳盲区内紫外线极其敏感的紫外线探测器,以及吸收太阳盲区外的UV滤片,集中检测由电晕放电产生的、波长处于太阳盲区内的紫外线,并进行摄影成像的技术。
设备状态评价所用的技术有:传统的依据规则诊断和依据样板诊断、人工神经网络、专家系统、支持向量机、小波变换等方法。
5 状态检修的主要问题
由于我国对输变电设备进行状态检修工作刚起步发展较晚,实际经验不足。对状态检修的研究还不够深入,现有的输变电设备评价标准与设备实际状态上仍有差距,因此还不能综合评价准确的评价设备的运行状态。在管理层面上还没有形成完善的标准和体制。
因此,针对以上不足,在以后的状态检测工作中要积极探索,引进先进理念和技术手段,不断丰富经验。在状态检修管理层面,建立严格的考核制度,记录好设备所有的运行信息,以便数据查询分析在检修过程中做到有章可循。
6 结 语
对输变电设备进行状态检测,不仅解决了事后维修的问题,减少了事故停机维修损失,而且提高了设备检测的准确性和不间断性,实现设备在线监测的实时性,提高了设备运行的可靠性,减少了设备维修过程中的无功付出,降低了维修费用,提高了生产效益。在今后的工作中,要不断完善有关输变电设备的状态监测相关问题,保证在实际检修工作安全准确的实施,保障输变电设备和电力系统的安全可靠的运行。
参考文献:
[1] 宋人杰,王晓东.输变电设备状态检修评估分析系统的研究[J].继电器,2008,(9).
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