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摘要:文章阐述了状态检修的定义及其在电网设备运行维护中的意义,论述了目前国内外开展状态检修的情况,并结合佛山电网实际情况,介绍了状态检修在佛山电网设备运行维护中的应用情况。
关键词:电网设备;状态检修;在线监测;带电测试
中图分类号:TM734
文献标识码:A
文章编号:1009-2374(2011)22-0069-02
一、状态检修的基本流程
状态检修是企业以安全、环境、效益等为基础,通过设备的状态评价、风险分析、检修决策等手段开展设备检修工作,达到设备运行安全可靠、检修成本合理的一种设备检修策略。
开展设备状态检修可以使检修工作更有针对性,提高检修的效率,进一步提高设备可用率,减少设备停电时间和操作次数,延长设备的使用寿命。状态检修的基本流程主要包括设备信息收集、设备状态评价、风险评估、检修策略、检修计划、检修实施及绩效评估等七个环节,详见图1。
二、国内外状态检修现状
(一)新加坡状态检修现状
状态检修目前在国外一些先进供电企业已经得到广泛应用,以新加坡为例,新加坡新能源公司在设备状态检测和状态检修管理体系上处于国际领先位置。新能源公司已建立GIS、电缆、开关柜、变压器和互感器等设备状态检测和状态维修策略,形成一套较为完善的设备维修体系,取得了显著成效:一方面,摒弃了设备定期检修试验、到期必试的传统,节约了大量人力物力维修成本,减少了大量停电操作,对供电可靠性的提高有很大帮助,避免了以往检修重复低效率和浪费,提高运维效率;另一方面,通过状态检测可以及时准确地发现设备大部分的隐患和缺陷,有的放矢地跟踪分析和处理,及时修理存在严重缺陷的设备,真正做到防患于未然,大大减少设备故障的发生。从2001年至2007年的统计数据看,新能源公司通过状态检测避免了401次事故(400k-6.6kV),单位维修成本减少了2/3。其具体做法归纳为以下三点:一是全面采用先进的在线监测和带电测试技术;二是建立完整闭环实时的设备状态检测和状态检修体系;三是实施科学、可靠和可控的设备状态维修管理。
(二)国内先进供电企业状态检修现状
北京市电力公司在2008年初奥运保电前期,通过与新加坡新能源公司对标交流,启动了状态检测的现场测试工作,全面、系统地应用主、配网各类状态检测技术,对涉奥电力设备进行排查式检测。着重引入一些带电测试手段对41个奥运会和残奥会特级用户重点设备和奥运场馆上级电源设备进行监测,发现了大量设备的潜伏性缺陷,取得了不错的效果。2008年10月底,北京市电力公司提出了向状态检修模式发展的总体目标和工作思路,将设备状态检测常态化。
浙江与福建做为国网公司开展状态检修的较为成熟的省公司,状态检修工作目前处于国内领先水平。从调研情况综合分析来看,主要有以下几个特点:一是建立了比较完善的状态检修工作组织机构;二是制定了完整的状态检修管理体系和技术标准体系,有效地指导状态检修工作的开展;三是建立了状态检修辅助决策系统,通过在信息系统中获取设备运行数据,并在此基础上开展设备状态评价、风险评估、检修策略及故障诊断等工作。
(三)状态检修在佛山电网设备运维中的应用情况
佛山供电局高度重视状态检修在电网设备运行维护中的开展,积极同国内外状态检修先进供电企业对标学习,目前已初步建成状态检修工作体系,具备较为完整的状态检修工作能力。状态监测已逐渐成为佛山供电局判断设备缺陷的主要手段。在线监测装置的抗干扰能力也逐渐增强,运行稳定,数据较为可靠,但还需要进一步积累经验。从目前的应用情况看,带电测试已逐步取代停电预试或延长试验周期,成为未来发展的趋势。
1.在线监测应用情况。以新建的220kV洲边站为试点,全站变压器、容性设备、避雷器等安装了油色谱、电容量和介损、泄漏电流等在线监测单元,并逐步推广至其它变电站和输电设备。
变压器类:目前佛山局对变压器类设备开展的在线监测手段主要为油色谱在线监测。佛山局从2007年开始安装变压器(电抗器)油色谱在线监测装置,分别使用了四家公司的油色谱在线监测装置,共65套。500kV主变及高抗在线监测装置安装率为100%;220kV变压器在线监测装置安装率为22%。从应用效果看,性能稳定,监测效果好,结合离线测试能较为准确地发现油中溶解气体特征,判断变压器内部故障。近年来发现了若干起变压器油色谱异常情况,结合超声局放测试和其他试验方法,有效保障了设备安全运行。
开关类:2008-2010年,佛山局已在2个220kV变电站、1个110kV变电站安装了GIS局放在线监测系统,分别采用脉冲电流法和超高频法,运行两年来系统性能稳定、效果良好。
输电线路:目前佛山局在输电线路上开展的在线监测试点项目有线路绝缘子污秽在线监测和电缆光纤测温在线监测等。目前,正在开展“输电线路三维可视化管理系统”研究,将日常工作、线路管理、防雷防污分析等纳入统一平台,实时监控。
电能质量监测系统:2007年至今安装48个站,147个测量点,监测变电站母线频率偏差、电压偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡、谐波等电能质量参数。
其他:在5个变电站安装了10kV并联电容器组在线监测系统,实时监测每台电容器的运行电流、谐波情况和三相电压波形,进行分合闸判断、故障监测和录波,有助于分析电容器损坏原因。
2.带电测试应用情况。变压器类:2007年起每年对50台左右绝缘状态较差(运行年久或乙炔含量超标)的变压器进行超声局放带电测试普查,目前已测试150台主变和高压电抗器,发现多起疑似局放信号,跟踪检查。近年发现若干起500kV和220kV主变异常信号,并进行更换检查,有效消除隐患。
开关类:2009年底,佛山局取消了10kV开关柜定期停电试验,全部改为带电局放试验。每年对所有变电站开关柜开展局放测试,近8000面开关柜接受测试。
GIS方面:采用超声及超高频两种方式开展了局放带电测试,可有效发现运行中GIS内部尖端放电、金属颗粒、毛刺等放电现象。目前每年对佛山所有GIS变电站开展局放测试检查,发现了110kV广教站等几起缺陷,跟踪检查,并解体证实内部放电痕迹。
避雷器:佛山局从2004年起对避雷器在南方电网范围内率先采用带电测试代替停电预试,在35kV及以上的避雷器带电测试中,包括泄漏电流测试和红外检测技术的结合诊断。6年来,通过泄漏电流带电测试和红外热成像技术及时发现35kV及以上电压等级的避雷器缺陷4起,且没有发生35kV及以上电压等级的避雷器事故,这是带电测试应用的成功案例。
输电线路:目前开展项目有红外检测、紫外检测、线路终端场避雷器带电测试。对于合成绝缘子、线路避雷器的检测主要通过红外检测结合停电抽查进行。通过近年试验情况看,对判断设备整体绝缘状况具有积极作用。
其他:一是红外热成像检测,1997年佛山局开始普及应用红外检测技术,目前已成为最成熟、有效的带电检测手段之一,具有较为成熟的判断标准,多年来发现了大量设备发热缺陷并进行了及时处理。二是紫外成像检测,2007年佛山局开始应用,每年对所有500kV、220kV变电站进行测试,2008年通过紫外成像仪观测到110kV紫海线一支柱绝缘子瓷套第8-9大裙处有非常强烈的电晕放电现象,结合红外测温和电气试验,及时发现了绝缘子裂纹重大缺陷。三是SF6设备气体带电测试,SF6气体带电湿度带电测试已成为检测SF6设备运行状况的重要手段,近年已发现多起气室气体湿度超标缺陷;SF6气体分解物带电测试通过检测SF6受电弧分解产物判断放电情况。2010年发现某220kV变电站GIS气室气体中含有较高含量的SO2及H2S,后续检查发现内部MOA存在故障造成放电。目前佛山局已逐渐将SF6设备气体带电测试常态化。
三、结语
电气设备状态检修的实施在佛山电网设备的运行维护中取得了良好的效果,收到了很好的经济和社会效益。随着电力系统的不断发展和对供电可靠性要求的不断提高,状态检修将是今后电气设备运行维护的发展趋势,要高度重视并大力推进,在总结经验的基础上逐步建立完善的状态检修组织架构、管理体系和技术标准体系,使状态检修逐步取代计划检修,有效提升电网设备运行维护的效益。
作者简介:刘根才(1984-),男,江西赣州人,广东电网公司佛山供电局试验研究所生技分部主管,工程师,研究方向:电力设备试验。
责任编辑 赵秀娟
关键词:电网设备;状态检修;在线监测;带电测试
中图分类号:TM734
文献标识码:A
文章编号:1009-2374(2011)22-0069-02
一、状态检修的基本流程
状态检修是企业以安全、环境、效益等为基础,通过设备的状态评价、风险分析、检修决策等手段开展设备检修工作,达到设备运行安全可靠、检修成本合理的一种设备检修策略。
开展设备状态检修可以使检修工作更有针对性,提高检修的效率,进一步提高设备可用率,减少设备停电时间和操作次数,延长设备的使用寿命。状态检修的基本流程主要包括设备信息收集、设备状态评价、风险评估、检修策略、检修计划、检修实施及绩效评估等七个环节,详见图1。
二、国内外状态检修现状
(一)新加坡状态检修现状
状态检修目前在国外一些先进供电企业已经得到广泛应用,以新加坡为例,新加坡新能源公司在设备状态检测和状态检修管理体系上处于国际领先位置。新能源公司已建立GIS、电缆、开关柜、变压器和互感器等设备状态检测和状态维修策略,形成一套较为完善的设备维修体系,取得了显著成效:一方面,摒弃了设备定期检修试验、到期必试的传统,节约了大量人力物力维修成本,减少了大量停电操作,对供电可靠性的提高有很大帮助,避免了以往检修重复低效率和浪费,提高运维效率;另一方面,通过状态检测可以及时准确地发现设备大部分的隐患和缺陷,有的放矢地跟踪分析和处理,及时修理存在严重缺陷的设备,真正做到防患于未然,大大减少设备故障的发生。从2001年至2007年的统计数据看,新能源公司通过状态检测避免了401次事故(400k-6.6kV),单位维修成本减少了2/3。其具体做法归纳为以下三点:一是全面采用先进的在线监测和带电测试技术;二是建立完整闭环实时的设备状态检测和状态检修体系;三是实施科学、可靠和可控的设备状态维修管理。
(二)国内先进供电企业状态检修现状
北京市电力公司在2008年初奥运保电前期,通过与新加坡新能源公司对标交流,启动了状态检测的现场测试工作,全面、系统地应用主、配网各类状态检测技术,对涉奥电力设备进行排查式检测。着重引入一些带电测试手段对41个奥运会和残奥会特级用户重点设备和奥运场馆上级电源设备进行监测,发现了大量设备的潜伏性缺陷,取得了不错的效果。2008年10月底,北京市电力公司提出了向状态检修模式发展的总体目标和工作思路,将设备状态检测常态化。
浙江与福建做为国网公司开展状态检修的较为成熟的省公司,状态检修工作目前处于国内领先水平。从调研情况综合分析来看,主要有以下几个特点:一是建立了比较完善的状态检修工作组织机构;二是制定了完整的状态检修管理体系和技术标准体系,有效地指导状态检修工作的开展;三是建立了状态检修辅助决策系统,通过在信息系统中获取设备运行数据,并在此基础上开展设备状态评价、风险评估、检修策略及故障诊断等工作。
(三)状态检修在佛山电网设备运维中的应用情况
佛山供电局高度重视状态检修在电网设备运行维护中的开展,积极同国内外状态检修先进供电企业对标学习,目前已初步建成状态检修工作体系,具备较为完整的状态检修工作能力。状态监测已逐渐成为佛山供电局判断设备缺陷的主要手段。在线监测装置的抗干扰能力也逐渐增强,运行稳定,数据较为可靠,但还需要进一步积累经验。从目前的应用情况看,带电测试已逐步取代停电预试或延长试验周期,成为未来发展的趋势。
1.在线监测应用情况。以新建的220kV洲边站为试点,全站变压器、容性设备、避雷器等安装了油色谱、电容量和介损、泄漏电流等在线监测单元,并逐步推广至其它变电站和输电设备。
变压器类:目前佛山局对变压器类设备开展的在线监测手段主要为油色谱在线监测。佛山局从2007年开始安装变压器(电抗器)油色谱在线监测装置,分别使用了四家公司的油色谱在线监测装置,共65套。500kV主变及高抗在线监测装置安装率为100%;220kV变压器在线监测装置安装率为22%。从应用效果看,性能稳定,监测效果好,结合离线测试能较为准确地发现油中溶解气体特征,判断变压器内部故障。近年来发现了若干起变压器油色谱异常情况,结合超声局放测试和其他试验方法,有效保障了设备安全运行。
开关类:2008-2010年,佛山局已在2个220kV变电站、1个110kV变电站安装了GIS局放在线监测系统,分别采用脉冲电流法和超高频法,运行两年来系统性能稳定、效果良好。
输电线路:目前佛山局在输电线路上开展的在线监测试点项目有线路绝缘子污秽在线监测和电缆光纤测温在线监测等。目前,正在开展“输电线路三维可视化管理系统”研究,将日常工作、线路管理、防雷防污分析等纳入统一平台,实时监控。
电能质量监测系统:2007年至今安装48个站,147个测量点,监测变电站母线频率偏差、电压偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡、谐波等电能质量参数。
其他:在5个变电站安装了10kV并联电容器组在线监测系统,实时监测每台电容器的运行电流、谐波情况和三相电压波形,进行分合闸判断、故障监测和录波,有助于分析电容器损坏原因。
2.带电测试应用情况。变压器类:2007年起每年对50台左右绝缘状态较差(运行年久或乙炔含量超标)的变压器进行超声局放带电测试普查,目前已测试150台主变和高压电抗器,发现多起疑似局放信号,跟踪检查。近年发现若干起500kV和220kV主变异常信号,并进行更换检查,有效消除隐患。
开关类:2009年底,佛山局取消了10kV开关柜定期停电试验,全部改为带电局放试验。每年对所有变电站开关柜开展局放测试,近8000面开关柜接受测试。
GIS方面:采用超声及超高频两种方式开展了局放带电测试,可有效发现运行中GIS内部尖端放电、金属颗粒、毛刺等放电现象。目前每年对佛山所有GIS变电站开展局放测试检查,发现了110kV广教站等几起缺陷,跟踪检查,并解体证实内部放电痕迹。
避雷器:佛山局从2004年起对避雷器在南方电网范围内率先采用带电测试代替停电预试,在35kV及以上的避雷器带电测试中,包括泄漏电流测试和红外检测技术的结合诊断。6年来,通过泄漏电流带电测试和红外热成像技术及时发现35kV及以上电压等级的避雷器缺陷4起,且没有发生35kV及以上电压等级的避雷器事故,这是带电测试应用的成功案例。
输电线路:目前开展项目有红外检测、紫外检测、线路终端场避雷器带电测试。对于合成绝缘子、线路避雷器的检测主要通过红外检测结合停电抽查进行。通过近年试验情况看,对判断设备整体绝缘状况具有积极作用。
其他:一是红外热成像检测,1997年佛山局开始普及应用红外检测技术,目前已成为最成熟、有效的带电检测手段之一,具有较为成熟的判断标准,多年来发现了大量设备发热缺陷并进行了及时处理。二是紫外成像检测,2007年佛山局开始应用,每年对所有500kV、220kV变电站进行测试,2008年通过紫外成像仪观测到110kV紫海线一支柱绝缘子瓷套第8-9大裙处有非常强烈的电晕放电现象,结合红外测温和电气试验,及时发现了绝缘子裂纹重大缺陷。三是SF6设备气体带电测试,SF6气体带电湿度带电测试已成为检测SF6设备运行状况的重要手段,近年已发现多起气室气体湿度超标缺陷;SF6气体分解物带电测试通过检测SF6受电弧分解产物判断放电情况。2010年发现某220kV变电站GIS气室气体中含有较高含量的SO2及H2S,后续检查发现内部MOA存在故障造成放电。目前佛山局已逐渐将SF6设备气体带电测试常态化。
三、结语
电气设备状态检修的实施在佛山电网设备的运行维护中取得了良好的效果,收到了很好的经济和社会效益。随着电力系统的不断发展和对供电可靠性要求的不断提高,状态检修将是今后电气设备运行维护的发展趋势,要高度重视并大力推进,在总结经验的基础上逐步建立完善的状态检修组织架构、管理体系和技术标准体系,使状态检修逐步取代计划检修,有效提升电网设备运行维护的效益。
作者简介:刘根才(1984-),男,江西赣州人,广东电网公司佛山供电局试验研究所生技分部主管,工程师,研究方向:电力设备试验。
责任编辑 赵秀娟