谈电气设备预防性试验的地位和作用
2015-03-09李新
李新
(成都地铁运营有限公司 四川成都 610000)
1 绪论
电气预防性试验是为了发现运行中设备的隐患,预防发生事故或设备损坏;对设备进行的检查、试验或监测,包括取油样进行的试验。是电气设备运行和维护工作中一个重要环节,是保证电气设备安全运行的有效手段之一。预试试验的依据是国家《电力设备预防性试验规程》、行业的有关标准、规范及设计资料。电力设备预防性试验是判断电气设备能否继续投入运行的重要依据。本文结合现场实际,主要对电气设备预防性试验地位、作用、现状进行阐述,并对牵引变电所的电气设备预防性试验数据结果进行了综合分析。
2 电力设备预防性预试的地位和作用
预试是电力设备运行管理工作的重要部分,是实现电力设备科学管理、安全运行、提高经济效益的重要保障。
2.1 预试是电力设备安全运行的保证
电力设备安全运行的首要问题是确保电力设备安全、确保继电保护可靠。这不仅仅是对已投入运行的电力设备而言,就是对于新建的电力设备,虽然交付使用时已进行过交接验收试验,预试也是十分必要的。
2.2 预试是电力设备分类管理的前提
电力设备设备管理类同其他行业或部门的设备管理一样,往往需要对设备进行考查,按照性能的完好程度进行分类,而分类是动态的。同样,电力设备的分类,不仅看外观好坏,重要的是其性能完好情况,即通过预试测量其主要性能参数或考核设备绝缘符合标准及规程、规范的程度。比如,全部性能通过预试合格者为完好类设备;主要性能通过预试合格,部分性能不合格者为待修设备:主要性能不合格,即失去主要功能者为待报废设备等等。电力设备预试能满足设备管理的动态分类,给电气设备的科学管理提供了支持。
2.3 预试为电力设备设备更新改造提供科学依据
事物的发展总是有一个由量变到质变的过程,设备性能的劣化也不例外,通过对设备的有关参数的测试,经过逐年累计、比较及统计分析,可以找出设备性能变化的规律,预测其寿命,并结合运行情况,充分发挥设备功雏,最大限度地减少损失,提高效益。超过设计年限而继续运行的重要设备如发电机、变压器等的绝缘寿命预测就更有显著的经济意义。“超寿命”设备继续运行的前提是必须可靠地估计其残余寿命。
预试直接为电力设备的检修、更换提供了依据,由于电力设备设备的逐渐老化,对它进行局部检修或全部更新是必然的。尤其是超期“服役”的老设备,预试结果可以为设备更新改造决策提供第一手资料。
2.4 预试设备和技术的发展是电力行业向管理现代化的基础
随着科技的快速发展,预试设备和技术也在不断创新。近年来国内生产的测量仪器和试验设备有了较多的改进,有的逐步走向数字化、微机化、自动化或半自动化,提高了测量精度和工作效率。例如:①出现了数字兆欧表,能自动计时,并能显示吸收比值和极化指数值,兼有自动放电功能。②高压直流电压试验设备更趋完善。功率和电压等级均有提高,采用数字式和指针式并用表计,读数方便、准确、易于判别。③出现了多种新颖的绝缘介损失角测试仪(有多种新式的M型试验电路和测量电压、电流相角差的电路)。提高了测量精度和工作简捷性,促使QS1高压电桥逐步淘汰。④广泛使用新式数字式交直流高压分压器,使现场能方便地直接测量高压侧电压,能直接显示“交流电压峰值”的数值或有效值。
3 电力设备预防性试验的发展趋势
3.1 状态检修的优势
设备检修体制是随着科技的进步而不断演变的。状态检修是从预防性检修发展而来的更高层次的检修体制,是一种以设备状态为基础,以预测设备状态发展趋势为依据的检修方式。
(1)克服定期检修的盲目性,具有很强的针对性
根据状态的不同采取不同的处理方法,降低运行检修费用。对于状态差的设备及时安排预试,对于状态好的设备可以延长检修周期,从而节省人力、物力和财力,有效地降低维护成本和检修风险。
(2)减少停运(总检修)时间,提高设备可靠性和可用系数,延长设备使用寿命,更好的贯彻“安全第一,预防为主”的方针。
成都地铁的电力设备的状态监测方面也做了不少工作。广泛应用红外测温仪和热成像仪等诊断技术。在设备运行状态下,利用红外检测的不接触、不停运、不取样、不解体的特点,通过监测设备故障引起的异常红外辐射和温度场来实现早期故障的及时发现。
3.2 针对状态检修的建议
目前,由于技术管理基础工作比较薄弱,在线监测也不尽完善,实现预试向状态检修的过渡需要较长的时间。在此过程中,预防性试验作为保证设备安全运行的主要手段仍将发挥重要作用。
3.2.1 状态检修是今后的发展方向
现阶段就应该积极做好大量细致的基础工作,如建立完善的技术档案(包括设备随机资料,安装调试记录,历次检修试验报告,运行记录等),为以后的状态检修创造条件。在实施电网改造时,可以考虑应用一些成熟的在线监测技术,比如变压器油中的气体、总烃、水分含量的监测和超标报警,氧化锌避雷器的泄漏电流、阻性电流监测和超标报警;电压互感器和电流互感器及套管的一次泄漏电流、等值电容、介损的监测和超标报警等。
3.2.2 提高电力设备的质量和运行维护水平
据介绍,工业发达国家电力公司的预防性试验工作,从整体上来看,试验项目较少,试验周期较长,有的甚至对某些设备不做试验。其主要原因在于发达国家电力设备产品质量较好,运行维护水平较高。这就要求我们在以后的工作中,对新增设备或技术改造从选型、监造、安装、调试方面把好质量关,不能依赖预试来发现隐患或事故暴露缺陷。同时抓好运行维护工作,通过常规巡检或离线探查掌握设备的状态。通过历次试验检修情况进行综合分析,根据设备运行的可靠性和安全状况对预防性试验和检修的项目和周期进行调整。
3.2.3 推广使用先进的测量仪器和试验设备
近几年来,许多测量仪器和试验设备逐步走向数字化、微机化、自动化,提高了测量精度和工作效率。
3.2.4 推广新技术、新材料、新设备、新工艺
以保护装置和自动装置为例,由于广泛应用具有自诊断技术的微机型装置,电力二次设备的状态监测在技术上比较容易实现,不必依据传统的《继电保护及电网安全自动装置检验条例》每年校验,而是根据设备运行实际情况进行校验。在提高系统安全性的同时,大大减少了维护工作量,也减少了停电时间和次数。
4 电气设备预防性试验综合分析
4.1 预防性试验分类
牵引变电所电气设备的预防性试验可分为绝缘试验和特性试验。绝缘试验又可分为:破坏性试验和非破坏性试验两类。
4.1.1 破坏性试验(耐压试验)
这类试验对设备绝缘的考验是十分严格的,它能够暴露出那些危险性较大的集中性的缺陷,并可以保证设备的绝缘有一定的水平和裕度。其缺点是有可能在测试时给设备的绝缘带来一定的损伤。
4.1.2 非破坏性试验
这类试验是指在较低的电压下或是采用其它不会损伤设备绝缘性能的办法来测试设备绝缘的各种特性,从而判别绝缘的内部的缺陷,例如测量绝缘电阻和泄漏电流、测量绝缘的介质损耗角正切值tgδ(%)、绝缘油的物化特性、绝缘油气相色谱分析等。非破坏性绝缘试验对于检查牵引变电所电气设备绝缘缺陷的有效性比较表如表1。
表1
绝缘特性以外的试验统称为特性试验。这类试验主要是表现设备的电气或机械的某些特性。牵引变电所直流电阻的测量是判断变压器分接开关接触不良、焊接不良、套管的导电杆和绕组连接处接触不良的重要依据。
4.2 试验数据的分析判断
在分析判断试验结果时,现行标准中有规定值的设备,应按照规定来判断。无明确规定的设备,与同一设备相比较、与历年试验数据或出厂值相比较,与同型号设备相比较,最后依据变化进行分析判断。表2以某主变压器历年来的试验数据为例,对高压绝缘试验来进行综合分析。
表2 高压绝缘试验数据统计(换算至同一温度)
5 结论
电力是保证城市轨道交通行业正常运营的动力,由于涉及民生、公共交通系统,因而对供电的稳定性和连续性要求极高。
总之,预试工作是电力设备运行管理中不可或缺的一项基础性工作,对电力设备的长期稳定安全运行起着决定作用,因此真正提高对预试工作的地位和作用的认识,切实加强对预试工作的领导和实施,是一项应长期坚持的工作。
[1]《电力设备预防性试验规程》(Q/CSG10007-2004).
[2]陈化钢,编著.电力设备预防性试验技术问答.中国水利水电出版社,1995.
[3]陕西省电力公司组编.电气设备预防性试验.中国电力出版社,2003.
[4]周泽存.高电压技术.水利电力出版社,1998.