电力系统高压电气设备状态检修工作分析

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  【摘 要】 随着国家电力电网系统的大力发展,状态检修成为电力设备检修的发展趋势,以电力设备的运行状态判断变电站的工作情况,决定是否需要进行维护检修。这种模式既保障了变电站的安全运行,又能够提升电力设备的可靠性。本文就电力系统高压电气设备状态检修工作进行分析与研究,促进其快速发展。
  【关键词】 电力系统;高压电气设备;状态检修
  一、电力系统电气设备状态检修的概述
  1.状态检修的定义
  电力系统电气设备的检修是上世纪五十年代美国首先提出的检修方式,在那之前以定期检修与事后检修相结合的方式确保电力电气设备的状态,我国的电网电刚开始也使用这种方法。有效的电力电气状态检修能减少各种设各事故出现,能让设备保持良好的运行状态。但是这种方式也有自己的弊端,比如有可能出现维修次数不够使电力电气设备运行时还是会出现问题造成各种事故,或者过度维修造成成本浪费,也有可能出现维修不当使原本没有故障的电力电气设备出现故障。于是,随着科学技术的发展与实践经验的总结,提出一种新的检修模式,即状态检修,它需要对电力电气设备的可靠性、状态监测、寿命监测作一定的评估,根据结果判断是否需要维修、需要维修什么项目,什么时候进进维修。电力电气设备状态检修技术通过更动态的方法取代过去静态的检修方法,这种先进的检修模式必将取代旧有的模式。
  2.状态检修的内容
  2.1目的
  状态检测的目的是为了给评估电力电气设备以指标的方式作出评估,这其中包含状态评估、风险评估、检测决策,这种方式能使电力电气设备能安全无故障、状态良好的运行,同时能节省维修的成本,使资源能合理运用。
  2.2作用
  传统的检修方式是一种静态的检修方式,它固定一年或几年对电力电气设备作维护或调试,而状态检修是一种动态的方式,通过动态的记录,可以通过分析可以了解电力电气设备过去运行状况、现在存在的问题、未来会出现故障的预测,只要拥有记录,可以使用远程的方式作一定程度的故障分析,同时对故障分析还能细化到出故障的具体位置、具体时间、检测的方式。它能用科学的方式,将检修的方法细化的完成。
  2.3原则
  状态检修的原则是如果需要维修的地方要赶紧维修,进行维修后要保证电力电气设备运行良好。在检修过后要作好风险因素分析、设备检查计划、未来检修内容等安排。
  2.4要求
  每次检修过后要对状态做指标性评估,以便实行动态方式管理;新投运的电力电气设备要按国家相关规定进行检修试验,比如100kv的要求1~2年后必须进行检测,220kV在投运一年后必须检测,要根据详细的检测做综合的评估;电力电气设备在长时间运气后,由于设备老化,评估的动态指标需要变化,以便更准确评估出设备目前的状态。
  二、变电站高压电气设备状态检修的现状
  1.高压电气设备的检修仍采用定期检修,而定期检修存在三方面的不足:
  1.1部分电器设备若存在着某些隐藏的不安全因素时,而检修时没能及时发现与排除;
  1.2某些电器设备还能良好的运行,但是在进行检修时没有做好检修记录检;
  1.3检修人员在进行检修时,其要检修的内容迷糊,有很大的盲目性,导致人力、物力和时间不必要的损耗,检修的效果也不尽人意。状态检修是以设备的运行状况为检修的依据,因此,状态检测是进行状态检修的前提,在进行检修之前一定要做好电器设备的检测。
  2.进行变电器状态检测主要有两个好处:
  2.1在第一时间里发现电器设备有哪些漏洞,对出现毛病的地方及时进行修理。
  2.2大大方便了管理,这样可以有效的降低了电器检修设备的投入资金与劳动力的花费,因此高效率的检修能够有效地实现。鉴于此,给电器设备进行状态检测是电器行业保持长期有效发展的必然趋势,也是最有效的手段之一。特别是近年来,由于在线监测、模式识别、计算机信息处理技术等完善与提升,变电器设备检修也发生了转变,其传统的检修方式已不能适应现代电器设备的发展,伴随着这种状况,其转变是大势所趋。并且变电站高压电气设备已经转杯为短时间停役检查和检修运行,因此,积极引进先进的技术运用最好的检修手段来开展设备检修工作,从而确保电力设备能够稳定且安全的进行作业。
  三、高压电气设备状态检修体系
  高压电气设备的状态检修体系的主要功能是将设备的最初静态数据和动态数据以及设备的故障信息提供给设备状态检修的监控系统,通过管理系统综合分析,对运行状态的发展趋势进行评估和预测,决定修建内容和项目。
  1.高压电气设备的信息和管理。高压电气设备信息主要包括了静态信息、动态信息和设备的故障信息。
  1.1静态信息。静态信息主要是电气设备的铭牌信息和相关的技术数据、设备的出厂资料。要求对维修记录、台帐、缺陷记录等静态信息进行管理。静态信息是电气设备的基础信息,能够有效的反映出电气设备的基本情况。
  1.2动态信息。动态信息主要是在设备的运行状态中,通过在线监测和检修来获取信息,能够直接反映出设备的运行状况。
  1.3故障信息。故障信息包括了故障文字记录、数码图象和)2(0Q(数据。对故障信息进行管理时,要求对信息进行记录和保管,还要求建立相应的故障模式,对故障信息进行统计和分析。
  1.4电气设备状态监测分析诊断系统。根据获得状态信息,对设备系统状态进行评估和分析。在对系统状态进行评估分析时,要依据专家系统和人工的神经网络系统。这两种系统中应该包含了各种故障模式和依据,根据专家的经验确定数据,不断的修改和完善。評估分析结果要更新到信息数据库。
  四、状态检修
  电力系统电气设备经历了事故维修、定期维修、状态维修的发展过程,其中电力系统电气设备状态检修必须以在线监测为基础,电力系统电气设备通过在线监测、故障诊断和实施维修等检验电气设备的工作状态。   1.在线监测
  要对电力系统电气设备进行状态检修,首先要对电力系统高压电气进行在线监测,及时电力系统电气设备烦人检测的运行状态,发现电力系统电气设备的缺陷。电力系统电气设备在线监测是通过测试装置对设备运行状态进行检测,发现电力系统电气设备故障并进行维修,监测内容主要有:
  1.1电力系统电气设备日常运行维护中,由感觉器官了解电气设备的信息,如电气设备的响声、电气设备外观异常等;
  1.2电力系统电气设备的运行参数,如电气设备的功率、电流、电压、运行温度等;
  1.3电力系统电气设备断路器和气体绝缘监测,如开断能力、机械特性等。
  2.故障诊断
  电力系统电气设备故障诊断是状态检修的核心问题之一,一般电力系统电气设备状态检修分为动态诊断和静态诊断2种形式,静态诊断主要是通过电力系统电气设备离线检查和常规检查等掌握设备的状态;动态检查主要是通过电力系统电气设备故障诊断技术和状态监测来探查设备的健康状态。通过这2种电力系统电气设备诊断形式可以监测异常情况、诊断故障和分析预测设备的状态及原因,从而为电力系统电气设备检修决策提供参考意见。一般情况下,电力系统电气设备运行检查等方式对运行电气设备的检查不够全面,导致无法判断电力系统电气设备存在的缺陷及缺陷程度等,需要通过试验进行电力系统电气设备诊断。故障诊断必须依据电力系统电气设备预防性试验的结果、设备的历史运行状况及现在运行参数等数据进行评价。为了开展电力系统电气设备的状态检修工作,就必须充分利用高新技术,结合以前的电力系统电气设备状态检修技术进行研究和分析,从而开发出高压电气设备故障诊断系统,以应用于电力系统电气设备状态检修。因此,进行电力系统电气设备状态检修时必须研究电气设备的故障模式,有针对性的对电力系统电气设备故障数据进行处理,使其变成可用数据。
  3.实施维修
  电力系统电气设备状态检修是对设备的运行历史、检修状态、连续监测数据进行分析,并加以诊断和预测,从而确定电力系统电气设备检修内容的一种方式。电力系统电气设备运行检查和试验检测是一个长期的过程,但是电力系统电气设备的缺陷却随时都可能发生,要实时进行电力系统电气设备运行检查和试验检测,及时捕捉可以引发电力系统电气设备故障的原因,并对电力系统电气设备进行分析和处理,保证电力系统电气设备检修决策的正确性。实施维修是电力系统电气设备状态维修的重要部分,在线监测和故障诊断为实施维修提供了依据,从而在监测过程中对发现的问题进行科学地维修,以保证电力系统中电气设备运行的安全可靠。
  五、提高状态检修的水平
  1.抓好管理工作。电力系统电气设备检修是在设备管理基础上的工作,如果平常没有对电力系统电气设备的状况进行记录和分析,就不能管理好电力系统电气设备,更谈不上设备检修。因此,要根据电力系统电气设备实际情况,完善传统的电力系统电气设备检修管理程序,从而保证电力系统电气设备检修管理的规范化,并为电力系统电气设备检修打下了基础。在进行电力系统电气设备状态检修时,还要与电力系统电气设备计划检修和定期检修相结合,从而更好地保证电力运行的可靠性。
  2.严把质量关,完善电力系统电气设备检测方法。所有的电气设备在工作期间都要保持良好的整体状态,因而在进行电力系统电气新设备的安装和旧设备的改造时都要严把质量关,从而减小电力系统电气设备状态检修的工作量。此外,还应该完善电力系统电气设备检测方法,因为电力系统电气设备出现故障是多样性的,一些检查设备和方法只对特定的故障有效,而对于电力系统电气设备新故障只有通过电力系统电气设备运行状态的一些数据分析进行检修,所以对电力系统电气设备要进行全面的了解,严把电力系统电气设备的质量关,从而减少设备隐患,并在发现电力系统电气设备故障时做出准确的判断。
  3.加强技术分析。随着科学技术的发展,电力系统电气设备的状态检修主要是依靠技术进行分析和决策,并不是凭经验对电力系统电气设备进行检修。对于电力系统电气设备状态检修的在线检修工作主要是对设备的电容、电流、不平衡电压、阻性电流、功耗等参量进行测量,并将容性电力系统电气设备的状态与变电站中的其它容性设备进行比较。电力系统电气设备状态检修工作针对性强,主要是根据项目的参数和意见进行检修,并不是盲目的电力系统电气设备检修,从而提高了电力系统电气设备检修的针对性,减少了电力系统电氣设备检修费用。通过对不同容性电力系统电气设备的比较,使决策更加具有科学性和准确性,防止了电力系统电气设备臆断等现象的产生。
  六、电力电气设备检修技术的发展
  1.寿命管理技术发展
  电力电气设备在70年代开始普遍应用,通常来说,这些设备的使用寿命为25~30年,目前,这批旧有的设备正呈老化的趋势,只有做好准确的评估与预测、合理的维修才能延长设备的寿命,同时也能使设备使用的状态更良好。目前绝大部分电力电气的使用设备都将寿命的预测与评估视为状态检测的关键环节,它们是目前旧有电力电气设备需要预测和评估的重点,特别是锅炉、汽机、发电机、变压器、高压开关的寿命预测与评估是整个设备的运行状态检测评估的重点。
  2.可靠性技术发展
  过去的电力电气设备的寿命评估与预测通常使用浴盆曲线法,这是因为它的曲线形状像一个浴盆,但是这种评估方法预测的范围比较狭窄,它只能对出现支配性耗损故障进行预测,而且预测的结果十分模糊,如果引进多元统计方法中的因子分析与聚类分析的方法对电力电气设备进行预测,那么不仅可评估、预测的范围扩大,而且可靠性大幅度提升。这种技术方法是以火电大机组的可靠性指标体系为基础,对我国目前100MV火电与相关的机组设备进行分系,建立起一套能准确评估预电力电气设备的技术,这种技术在进一步研究后可以广泛推广使用。
  3.信息决策技术发展
  状态检修是信息管理的一种方式,实际上对电力电气设备进行检测就是一种对数据的管理,而进行判断与维护则便于数据的决策,因此,使用先进的信息管理方式能够让状态检修工作顺利的进行。用怎样的信息技术能实现更好的数据管理,使数据能准确提供决策资料是目前正在发展的一门科学。芬兰曾提出一种建立在一对变电站长期检修的基础上,对寿命周期费用进行统计,然后概括出设备劣化模式的方式;苛兰则提出一种将多种策略均衡应用的方式引入到状态检测里,它拥有诊断专家的功能,其可靠性与安全性目前都能满足实际的需要;德国提出把供货商的管理层功能融入到状态检测里,概括出状态检测的瘦型管理模型,在实际运用中,它能使状态检测的流程得到优化。
  七、结束语
  综上所述,传统的计划维护已经不能满足目前电力系统发展的需要,开展状态检修是电力生产的必经之路,需要确定状态检修策略的框架,保障状态检修工作顺利有效的进行。
  参考文献:
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