输变电设备状态检修的应用研究

袁守成

【摘 要】输变电设备状态检修是指选择使用诊断技术和状态监测技术对输变电设备运行状态数据进行全面的采集分析，结合设备运行过程中产生的各种数据、信号等，判断设备是否处于正常运行状态，实现了从被动检修到主动维护的转变，对于保证输变电设备整体运行的稳定性有着非常重要的意义。同时，状态检修降低了输变电设备维修成本，很多设备的“小毛病”能够被及时发现，并采取针对性的措施，降低了设备出现大规模、大面积损坏的可能性。

【关键词】输变电设备;状态检修;应用研究

1输变电设备状态定义

输变电设备的状态是通过在线监测和试验数据分析来得到。其实现过程一般包括三个部分：采集数据、处理数据以及状态分析。通过上面方法得到的设备状态信息通常是由多个状态参量综合而成，并且状态参量之间相互影响。设备的劣化过程可以通过状态参量的劣化特征来表达，对于每个状态参量，其劣化特征可以划分出不同阶段。通常可以设定状态参量的阶段范围，这样就可以通过劣化发展阶段来定义设备故障。假设可以获得准确的设备状态参量，并且根据历史数据已经确定劣化阶段的范围。根据设备的工作特点，把设备状态划分为n个阶段，并用非空集合T表示。

T={1，2，…，n 1，n}

并且規定：状态1表示设备处于全新状态;状态n-1表示设备处于较差状态，可以继续使用但风险较大;状态n表示设备处于故障状态，设备无法运行。也就是说设备状态数值越高，表示设备状态越差。例如状态i，j分别是设备的任意两个状态，且1≤i≤j≤n，那么状态j时设备的劣化程度要大于状态i时。定义状态数值大于2的设备为多状态系统。多状态系统表示设备具有多个性能水平，这些性能水平涵盖了设备的所有运行状态，包括最优运行水平、最终故障状态以及检修恢复状态。

2输变电设备的状态检修开展情况

以智能化电网输变电设备的运行状态作为状态检修工作的开展基础，通过引入设备风险评估的输变电设备状态检修辅助决策系统（即CBM系统）从而建立大数据共享化的状态检修体系。为了能够全过程的跟进状态劣化和趋势不良的电网输变电设备，CBM系统以数据交互的形式抓取PMS实时数据库中所记录的电网输变电设备相关资料，主要涉及到电网输变电设备的历史数据以及实时运转情况，结合相关工作人员事先设置的参数从而准确的评价电网输变电设备的健康状况。一旦CBM系统检测到某一个电网输变电设备存在“不健康”的状态，那么CBM系统将会第一时间将预警消息发布给指定工作人员，从而确保电网输变电设备能够“及时就诊”。为了能够持续优化电网输变电设备的状态检修体系，CBM系统还能够将所监控的设备状态以数据和柱状图的形式进行分类，从而帮助检修人员能够合理的安排检修工作时间以更高的效率开展检修工作。通常来说，CBM系统会将设备状态分为正常、注意以及重大异常等多个等级，当设备处于“正常”状态时检修人员可以采取按月检修的形式，当设备处于“注意”状态时检修人员应该将其列入重点检修名单，及时跟进设备的变化情况，当设备处于“重大异常”状态时检修人员应当立即采取措施开展状态工作。

3输变电设备状态检修的应用

3.1输变电线路状态检修

线路作为输变电设备中的重要组成部分，其具体状态检修要点为：（1）进行发热检测，根据我国输变电线路的相关规定，输变电线路的导线连接器应当至少4年进行一次全面调整，因此在对输变电线路进行检修时，应当对电线直线压接管、耐张引流板、接头处的温度等进行全面的发热检测，防止出现由于线路老化而导致的局部发热问题，若出现了明显的局部温度过高情况，则有可能是其出现了故障。（2）对电线进行绝缘检测，具体检测对象为瓷绝缘子、合成绝缘子，其中合成绝缘子在输变电线路中使用较多，其具备较好的强度、免维护性及憎水性。

3.2变压器状态检修

在变电站当中，变压器是其中的重要设备，其运行稳定性将直接关系到电力供应稳定性。在具体状态检测工作进行中，需要通过内部局部放电检测以及绝缘油含气量检测方式把握设备运行状态，具体方式有：第一，油气相色谱检测。在该方式中，即通过气相色谱分析方式的应用检测变压器油当中的含量以及组成，以此对变压器内部故障的严重程度以及类型进行判断;第二，油微水检测。当变压器油含水量超标时，将会加速设备内部绝缘材料的老化，进而对材料的绝缘性能产生影响，可能使铁芯内部出现短路、电弧情况，通过含水量检测，即能够对变压器密封情况进行准确的判断;第三，局部放电检测。在变压器绝缘缺陷中，局部放电是导致该问题出现的主要原因，如果没有对该问题及时地进行处理，则有几率出现击穿绝缘材料的情况。

3.3GIS组合电器状态检修

在现今变电站当中，GIS组合电器具有较多的应用，对该类电器状态进行检测也成为了现阶段研究工作的重点内容。其中，对于SF6气体的检测是一项重点内容，其作为GIS设备的填充该气体，同干燥空气相比，具有更高的绝缘效果，在灭弧能力以及电气性能方面具有较好的表现。在实际SF6气体检测中，需要能够做好湿度以及气体压力的明确，根据电分界性能做好气体的色谱分析，以此即能够掌握GIS状态检测数据。

4案例分析

在检测过程中发现一处变压器A出现故障，故障表现为分接开关出现渗漏现象。该现象的状态量对应的劣化程度达到4级。由于距离上一次整体性维修的时间为400d左右，通过分析得出该次故障状态评价的分数为30分，继而将其数据代入到模型中进行计算，能够对具体的设备故障率进行明确，即为0.0155次/d，表2展示案例的部分已知信息。通过具体运算能够得出结论，即变压器需要尽快进行维修，在明确检修方式后，确定检修时间。如果对故障的发现到对故障进行修理中间的等待时间为10d，同时事后检修平均修理时间为10d，则能够对该次检修方式实施后产生的效益进行对比，结果见表1。在对以上检修方式进行对比后发现，通过效率分析，可知整体维修风险与技术标准的程度较高会使得设备检修质量降低，但是能够对设备问题进行较为彻底的解决，使得往后较长一段时间内设备的运行保持正常，能够带来较高的设备经济效益，并且使得局部修理的频率降低。在整体维修的状态下，设备的健康状态保持较好，部件的使用寿命得到有效提升，使得设备的安全运转状态时间增加。由此可知，整体维修的费用也比局部维修的费用总和要低，并且与二次设备协同的状态下，整体维修费用的降低比例更加明显。综合以上分析，整体维修方式的经济性要远高于局部维修，具备更好的设备检测效率。

5结束语

本文对输变电运行设备的状态检修工作的开展进行了一定的研究。可以说，在现今电站运行中，输变电设备在其中具有重要的作用。对此，需要能够对状态检修这项工作引起重视，通过科学技术的应用做好状态检修，同时加强检修管理，从多方面入手保障检修效果，实现设备的稳定高效运行。

参考文献：

[1]王少华，胡文堂，梅冰笑，董建洋，童杭伟.浙江电网输变电设备智能化及状态检修体系[J].高压电器，2013，4904：8-13.

（作者单位：国网山西省电力公司朔州供电公司）