变电站电力设备运行监测与维护研究

2020-01-20储恩平李方

中国设备工程 2020年2期

储恩平，李方

（陕西省地方电力（集团）有限公司宝鸡供电分公司，陕西宝鸡 721000）

变电站电力系统主要负责分配、传输电能，有效开展各环节电力设备监测及维护操作对确保电力系统实效性发挥的关键性手段。随着电力事业的不断发展，各变电站电力系统容量大幅度增加，确保相关设备运行稳定安全的重要性日益突显出来。基于此，有必要对变电站电力设备运行监测及维护展开深入研究。

1 变电站电力设备运行监测与维护

1．1 设备运行监测

（1）变压器。针对此设备开展的运行监测具体指对其内部绝缘体的运行状态实施监测，主要目的为及时发现变压器内部存在的隐患因素，进而预测出其可能出现的各种故障，最终达到减少甚至消除事故出现可能性的目的。具体的监测内容有冷却系统、绕组输入以及输出的电压和电流、绝缘体分解物等。实际监测过程中应用较为广泛的方法如下。

第一，局部放电法。局部放电现象的产生通常表明设备的绝缘系统已经出现老化问题，利用局部放电法，可较为直观地观察到设备是否存在绝缘系统老化等问题，目前应用频率较高的局部放电法具体有电气监测以及化学监测等。

第二，湿度检测法。含水量过高不仅会导致电力设备绝缘性大幅度降低，甚至会导致局部放电问题产生，此类设备基于相应的温度条件下会形成水泡，如此一来，工作人员便可以及时地发现含水量过高的设备并采取相应措施。

第三，形成频率分析法。此类方法具体是对变压器绕组变形情况进行监测的一种方法，实际应用过程中，通过观察由于绕组机械位移现象引发的电容及电感变化对相应设备的绕组状态实施检测，进而达到了解其运行状态是否正常的目的。

第四，气体分析法。该方法是针对含油设备开展绝缘性检测的重要方法之一。电力设备在出现故障时会释放出一定量的气体，不同设备释放气体也具有一定的差异性，通过有效分析相应气体成分及含量的方式，便可以达到有效监测电力设备运行状态的目的。

（2）电容类电力设备以及高压断路器。此类设备指电压互感器、耦合电容器等设备，实际监测过程中，一旦发现相应结果和相应规定范围存在出入，需要在第一时间开展预警操作，同时采取相应措施，以便对相应的故障隐患进行有效的处理操作，进而降低事故出现可能性或者防止事故出现。

针对高压断路器开展的监测操作，具体指利用通过以往出现故障总结的数据，明确设备运行状态是否正常，经由针对上述数据开展的分析可以得知，对于高压断路器来讲，出现概率较高的故障包括各种机械故障等。一般来讲，灭弧、绝缘故障等出现的可能性相对较低。基于此，针对此类设备开展相关监测操作的过程中，应重视对如下内容加以关注：第一，设备内部零件完整性以及结构缓冲性能是否正常；第二，对设备触头特性、设备运行速度及形成等进行有效监测；第三，监测合闸弹簧压缩状况。

1．2 设备日常维护

（1）缺陷维护。在发现设备存在缺陷或者发生故障问题的第一时间，相应维护人员应对相应问题出现的原因及发展走向等展开深入的调查分析，同时，将故障或者缺陷的情况整理成报告提交给上级领导部门，明确设备故障或者缺陷的种类。如果难以在短时间内针对设备开展有效的故障（缺陷）判断操作，相关管理人员需要和维护人员一同开展相应的判断（鉴定）操作，最终明确设备具体问题。倘若设备出现一类或者二类故障（缺陷），相应维护人员需要重视针对其发展走向等开展有效、认真的监测操作，并针对出现概率较大的故障、事故等开展预估操作，同时实施好相应的维护准备操作；如果设备出现的为三类故障（缺陷），那么应在第一时间对设备进行运行停止操作，并对电力系统的运行状态加以调整，在尽可能短的时间内解决相应问题。

倘若难以通过一次性的维修操作消除设备缺陷，则应有针对性的设计相应的阶段性设备维护方案，在故障（缺陷）消除后，工作人员需要开展有效的设备质量检查及验收操作，并重视对相关操作开展详细的记录的操作。定期开展高质量的设备维护操作也十分重要，同时还需要对一些无法确定性质的临时性设备故障进行实时记录，包括声响、光亮异常等，以为后期开展相关工作提供参考。

（2）缺陷维护以及异常管理。由于设备出厂质量低、运输、移动以及施工时间过长等原因，导致设备出现异常或者故障类问题的可能性相对较高。倘若日常维护过长中发现此类异常和缺陷问题，相应维护人员应注重及时采取相应的维护手段，以便于降低相关问题或者故障出现的可能性。根据对设备正常运行造成的影响大小，可将电力设备运行过程中产生缺陷具体划分为三类：

第一，危险缺陷。这种缺陷的危险性较高，对工作人员生命安全以及设备正常运行存在较大威胁，一旦出现，意味着出现相关事故及设备失灵事故的可能性将大幅度增加。

第二，轻危险缺陷。此类缺陷的存在具有的危险性也相对较高，但出现此类缺陷的设备多可以持续运行，一旦发现该缺陷，工作人员需要提起高度重视，并及时探寻和思考出相应的解决对策，以便于降低甚至消除其不良影响。

第三，普通缺陷。此类缺陷通常来讲不会对人员的生命及设备运转造成太大影响，针对此类缺陷，可在实际针对其他设备开展停电维护操作时，同时对其采取相应的处理操作。

（3）常见维护方法。第一，施工维修。此类方法主要指在电力设备发生故障以后对其开展维修的方法。具体而言，电力设备一旦发生故障，设备运行状态变化发生改变，此时，维护人员需要优先探寻和分析故障出现的起因，随后根据原因展开有针对性的维修或者换新操作。第二，预防性维护法。国家电力事业不断发展，现在各变电站中应用的电气设备种类和数量越来越多，预防性维护法便是基于此背景下产生的，此类方法主要指维护人员通过分析设备损坏情况的方式，针对设备开展阶段性维修计划的设计操作，同时，科学设计相应的维修加护措施，按照一定的时间规律对设备开展有效的维护及保养操作，以达到维系设备的正常运转，提升设备工作效率的目的。

2 电力设备运行失灵问题分析

2．1 原因

针对变电站中各运行电力设备开展的维护操作，主要指对可导致电力系统出现运行故障问题的因素进行消除操作的一个过程，倘若管理保障设备及电力设备等出现问题，从某种层面上直接代表着相应变电站电力系统的规划设计及保护系统实效性较低。导致电力设备出现失灵问题的因素较多，包括工作人员维护过程中出现的失误、各类自然灾害的影响、设备老化以及设计缺陷等，为了更好地确保电力设备运行实效性，促使变电站各项职能可以正常地发挥出来，针对电力设备维护工作开展有效的优化及改良十分重要。

2．2 解决措施

（1）提高故障预测以及紧急维护质量。实际开展各环节维护操作的过程中，应重视对设备运行状态开展极端性的检测和观察操作，确保真实负载资料测量操作的有效性。开展高质量的状态维护操作的主要目的在于，有助于降低设备诊断及维护的实际工作量，简单来讲，一些非必要的相关工作无须开展，有助于在维护过程中由于人员失误导致停电、断电等问题出现。

（2）重视定期维护。实施相关工作的过程中，应重视提前设计出完善的维护方案，针对设备内部出现故障的位置进行有效监测，以便于提前发现故障，防患于未然，同时，针对相应故障开展有效的维修或者换新操作，此类方法也称为监测维护法，针对一些老化程度较高、使用次数较多的高压断路器触头等具有重要作用。