变电检修技术的发展趋势探究

马青川

【摘要】从电力设备出现，就涉及到电力设备的检修问题。事故检修是开展最早、最为广泛而最为简单被动的检修方式。这种完全被动的检修方式，只有当电力设备不得不检修时，往往是已经发生严重故障且很难或不可修复时，方才进行检修。事故检修以电力设备出现影响设备正常运行功能的故障为依据，故电力设备在检修前往往表现为破坏性，只有在电力设备发生故障且无法继续承担运行任务时才进行检修维护。被动的检修方式往往需要付出极大的代价，同时还承担着设备、电网和系统多方面的威胁，其明显缺陷在于检修不足。

【关键词】变电检修；电力技术；发展趋势

一、传统检修模式

随着电力设备越来越多，应运而生的检修方式是预防性检修，其是一种相对主动的检修方式。最早期的预防性检修为根据检修计划执行检修任务，或被称为定期检修，也是我国当前最主要的检修方式。早在20世纪50年代，其他行业为了提高生产效率，减少设备检修对生产可能造成的影响，美国与前苏联等国的专家先后提出了定期检修的概念，由故障检修向定期检修转变。定期检修的特点是设定了固定的工作内容与周期，这一周期称为维修间隔，其确定主要是依靠经验和统计资料，因而具有一定的科学性和实践性。这种检修方式可以保证电力设备完好率处于一定水平，但是固定间隔时间的检修方式无法应对由于随机因素引起的偶然事件，因为电力设备的故障经常是由偶然事件造成的。

我国电力的定期检修模式是20世纪50年代从苏联引进的，直到现在仍然是电力系统最主要的检修方式。定期检修方式的特点是在检修计划的制定中安排固定的检修间隔时间，即按规定的计划时间完成，实际检修过程中形成了固定模式，其是一种对电力设备的运行状态程度和过往故障情况完全不作考虑的维修方法。这种固定的检修将不可避免地产生良好设备的“维修过剩”，不但会造成电力设备使用时间的损失，还浪费了大量人力、物力、财力，由于检修过程往往会对设备进行肢解与重装，还可能引发维修故障。这种检修模式在启用之初有一定的先进性，但当前的实际情况是，电力技术的发展和变电设备质量在不斷提升，装置设备从设计、优化到制造在工艺和流程上都比几十年前有了极大的改进，全过程主要环节都完成了机械化、自动化甚至智能化的管理，设备的可靠性大幅度提高。这些状况都推动了现场安装工艺的规范化，留给修试部门需要定期进行检查的隐患逐步减少，这一切都使得定期检修制度中的计划制定与检验项目甚至检验设定时间与实际情况不匹配。

二、变电检修技术的发展趋势

近年来得到快速发展的数字化变电站和智能变电站，对变电站给出了全新的定义。智能变电站采用了大量新技术，最重要的发展方向之一为物联同技术。

物联网技术是通过射频识别（RadioFre-quencyIdentification。简称RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描仪等信息传播与感应设备。按约定的技术协议，可将任何物品与互联网相连接，从而进行信息的交换和通讯，以达到智能化认知、识别、定位、追踪、监测和管理的一种网络技术。物联网有三层参考体系，即感知层、网络层与应用层。三个环节中，感知层负责信息的获取，网络层负责信息的处理，应用层负责根据电网的需要决定处理方法。物联网的三层布局与智能电网的构架有机结合。

变电设备的状态参数主要自。电压、电流、声音、温度、振动、光亮等物理量，还有油、气体经化学分析得到的化学量含量等。这些状态参数对于不同的电力设备具有不同的意义。如对于高压设备，其电压、电流为设备运行的关键。而温度、振动是设备正常运行的限制条件，含油设备的油温、气体含量都是表征设备是否正常运行的重要信息。

变电设备的状态参数采集。首先要将各种来源的信号通过感应器转换为电信号或光信号等方便处理的信号。感应器技术是控制和测量技术的关键，也是当前技术发展中的难点和瓶颈。当前国产感应器的质最和性能，仍然与国际先进水平有相当大的差距。感应器根据所采集信号的不同。可能是光感应器、温度感应器、振动测量感应器、语音信号采集器，感应器可能固定或移动。从而做到全方位的监测。

通过对电力设备的状态检测，可实时获得关于电力设备运行状况、评价、寿命等相关信息，并对设备的异常运行进行状态分析，对异常的部位、严重程度和发展趋势进行判断。识别故障的早期征兆。根据分析诊断结果在设备性能下降到一定程度或故障将要发生之前进行维修，从而降低运行管理成本。提高电网运行可靠性。

三、加强检修管理提高检修效率

借鉴其它同行的先进经验、结合几年来变电检修实践，笔者认为促进我局变电检修工作可从以下着手：

3.1检修管理人员对每一项工作都要有详细技术说明：给检修班组布置任务需详细阐明各检修项目的技术定义及工作方向，使检修班组能较透彻了解检修的目的性。

3.2采用先进的检修管理方法

3.2.1加强检修人员责任感，利用他们的技术决窍和积累的工作经验参与管理并自我负责。

3.2.2将本所的检修力量集中于最关键的检修工作，其它工作考虑外包。

3.2.3成本有足够透明度并和考核制度挂钩，做到人人关心成本。

3.2.4加强检修管理，根据条件逐步采用计算机化的检修管理。

3.3提高检修人员水平，认真执行检修工艺：加强对检修工作人员的培训，严格执行检修工艺：如能遵照工艺完成检修工作，检修工作的内在风险就能得到控制，并减到最小。检修人员的工作错误也可尽量被避免。

3.4搞好检修工作的后备工作：后备工作的内容包括：工具与备件的供应，设备制造厂的支持，外包联系工作及必要的培训，文件、图纸、试验设备、进度。以及规程的准备工作等。

四、变电检修工作的注意事项

4.1对带电作业的各项要求

4.1.1对带电作业的注意事项

（1）参加带电作业人员上岗前须经过培训，并在停电的模拟设备上严格进行操练。通过相关规程考试，经负责人批准方可从事带电作业工作。

（2）带电作业必须由专人监护，监护人不得兼其它工作。

（3）作业人员身体健康，精力充沛；工作负责人应随时观察作业人员，如果发现作业人员的体力或精神状态不佳，应立即停止其工作。

4.1.2绝缘工具的要求

（1）选择电气性能优良的绝缘材料，如环氧酚醛玻璃布板（管），避免选用吸水性大的材料。

（2）绝缘材料尺寸稳定，耐腐蚀性能好，有足够的机械强度。

（3）按不同电压等级选用相应有效绝缘长度的操作杆。

（4）使用前必须按规程对绝缘工器具进行绝缘测试，绝缘合格方可使用。

4.1.3对带电作业工器具现场使用要求

（1）持操作杆作业的人员必须戴干净的手套。

（2）作业现场的工作人员应戴好安全帽。以防刷头转动时损坏，甩下伤人。

（3）在工作现场地面应放苫布，所有暂不使用的工器具均应摆放在苫布上。严禁与地面直接接触：每位使用和传递工具的人员均要戴上干净的手套，不得赤手接触绝缘工器具，传递工具时要轻拿轻放，避免与电气设备或架构磕碰。

4.1.4对气象条件的要求

带电作业必须选择在良好的天气下进行，现场风速不能过大，并随时注意天气的变化，必要时应停止作业。只要保证足够的安全距离，使用可靠的带电作业专用工器具，严格执行相关操作规程，带电作业可大大提高劳动效率。为维护电力设备安全稳定运行做出巨大贡献，提高企业的竞争能力。

4.2对于接头发热的处理

检修前首先查看测温数据的最低和最高温度值，查看运行记录，了解通过此过热点的最低和最高负荷电流，两种数据综合分析比较，做到心中有数；细心观察过热接头的外部现象，如颜色、气味、烧痕、内外部接触缝隙、螺丝的紧固强度和均匀程度等：

对于软母线接头的发热，应首先清除导线和线夹内部表面的烧伤疤痕，并用0号砂布磨平，然后用钢丝刷彻底消除导线缝隙间和线夹表面的氧化物、硫化物、污垢（有铝包带的要拆除），再用金属清洁剂或汽油冲洗擦净导线缝隙和线夹上的金属碎屑，最后按照螺丝紧周工艺，对角均匀拧紧，如果螺缝、螺母滑扣、滑丝或烧伤，应更换；如果线夹烧伤变形、强度松弛，导线疲劳断股较多，要及时更换导线和线夹。对于硬母线接头的发热，对烧伤较轻的可以将铝、铜排表面的烧痕处理平整，清除硫化物和氧化物后，涂抹均匀少量的导电膏，按照螺丝紧固工艺，对角均匀拧紧。如果螺丝、螺母滑扣、滑丝或烧伤，应更换：对于烧伤严重或重复过热的部位，因为铜、铝排的接触面已经多次烧伤且温度很高，接触面的结构分子已经离散疲劳，电阻率成倍增加，这时就应该更换新的铜、铝排。

4.3预防设备热故障的对策

针对隔离开关和导线线夹发生热缺陷的原因，我们提出了预防电气设备热故障的对策，在实际应用中效果很好。

严把金具质量关。变电所母线及设备线夹金具，根据需要选用优质产品，载流量及动热稳定性能，应符合设计要求。特别是设备线夹，应积极采用先进的铜、铝扩散焊接工艺的铜铝过渡产品，坚决杜绝伪劣产品入网运行。采取防氧化措施。设备接头的接触表面要进行防氧化处理，应优先采用电力复合脂（即导电膏）以代替传统使用的凡士林。

提高接触面处理质量。接头接触匝可采用锉刀把接触面嚴重不平的地方及毛刺锉掉，使接触面平整光洁，但应注意母线加212后的截面减少值：铜质不超过原截面的3%，铝质小超过5%。

控制紧同压力。部分检修人员在接头的连接上有错误认识，认为连接螺栓拧得愈紧愈好，其实不然。因铝质母线弹性系数小，当螺母的压力达到某个临界压力值时，若材料的强度差。再继续增加压力。将会造成接触面部分变形隆起，反而使接触面积减少，接触电阻增大。因此进行螺栓紧同时，螺栓不能拧得过紧。以弹簧垫圈压平即可，有条件时，应用力矩扳手进行紧固，以防压力过大。

严格工艺程序。制定连接点安装技术规范。根据造成连接点过热的不同类型，制定不同的工艺规范。安装时，严格按照规范进行。

加强运行监视。对于运行设备。运行值班人员要定期巡视接头发热情况。有些连接点过热可通过观察来确定，比如运行中过热的连接点会失去金属光泽，导体连接点附近涂的色漆颜色加深等。

4.4对接地引下线的运行维护

加强日常外观检查，若有细微锈蚀必须及早刷漆。从接地引下线地面以下30cm起至地面以上50cm范围，按安伞设施规范化管理要求，在接地线表面涂以（15～100）咖宽度相等的黄绿间隔条纹漆。进一步增强防锈强度。按规程要求，采用测量接地引下线与接地网（或相邻设备）之间的直流电阻值来检查其连接情况。在现场测量中，由于地中存在自然电场和人工电场的干扰，只有加丈电流才能消除干扰，因此我们推荐直流伏安法，并建议测量所加电流在10A左右。

要特别注意继电保护二次接线盒接地或控制箱外壳接地的引下线连接完整可靠。千万不可锈蚀断裂。在中性点不接地的配网中，电缆头的接地线必须经过零序cT的铁芯内部。否则，一旦接错，运行人员就无法得到该电缆接地的信号，可能引起故障延续和扩大，甚至发生电气火灾。

五、对变电检修工作的建议

从事状态检修工作作的专业人员缺乏理论学习及深入研究，仅仅认识到状态检修减少了停电次数拉长了检修周期、减轻了工作强度、提高了安全系数，没有意识到这项工作的艰巨性、复杂性、长期性和逻辑性，对其蕴藏的巨大潜力缺乏足够的认识。

技术水平跟不上实际的需要。从检修技术的发展历史来看无论事故后检修还是预防性检修都是与技术发展的水平相联系的状态检修也是一样。实施状态检修是有技术基础的，只有把基础夯实，状态检修才能够健康地发展，获得长期的利益。相应的技术管理工作没有跟上。缺少完整的设备档案记录及运行、检修、试验记录，历史记录没有被很好地组织利用起来，各级专业人员不知道自己在状态检修中所扮演的角色，没有着眼于取消没有必要的工作，多年延续下来的定期检修制度严重束缚着人们的思维。只知道按“规定”办，至于该不该修则很少考虑。

参考文献：

[1] 许婧，王晶，高峰，等.电力设备状态检修技术研究综述[J].电网技术，2010（8）.

[2] 于雅喇.刘洋.电力设备状态检修策略研究[J].农村电工，2010（5）：26～27.

[3] 周晨光.电力系统变电运行潜在问题及防范对策[J].中小企业管理与科技，2011（6）.

[4] 易华强.变电运行中常见问题及相应措施分析[J].广东科技，2010（12）.