电力设备状态检修与运维一体化技术分析

陈 卯，梁祖辉

（国网山东省电力公司枣庄供电公司，山东 枣庄 277000）

建设坚强电网，积累优良资产并提供优质服务是当代电网建设中的重要内容。为实现上述目标，则需要保障当前电力系统中的电力设备均处于安全稳定运行状态。状态检修与运维则是根据电力设备当前的运行评估及风险预测等众多方式解决电力设备可能存在的问题。相较于定期检修而言，状态检修具有实时性，减少检修停电时长，并能够降低运维成本。良好的运维一体化技术能够保障电力设备高效运行。

1 状态检修及运维一体化的意义

1.1 消缺时限有所提升，促使设备安全运行

状态检修工作及一体化的运维工作等能够通过电力运维工作人员解决简单的故障或是缺陷问题，起到及时消除缺陷的作用。或是在巡视过程中及时消除缺陷问题，保障电力设备的消缺率有所提升，并有效降低了以往在运维工作中的电力设备消缺时间。例如在实际工作中，若相关运维人员发现当前电力设备的网线架构上存在鸟窝或是其他垃圾等，则可以及时解决此类问题。并且此类问题在实际处理过程中也能够达到相对较好的处理效果，在短时间内就能够完成故障处理，一般情况下处理时间不会超过半个小时[1]。

以往处理电力设备的故障问题时通常是根据缺陷处理原则排查的。检修班组需要在工作计划当中列入该项检修工作，并形成具体详细的工作方案才能够实施检修工作。促使某一小型缺陷问题在时滞性影响下延伸扩大形成相对较为严重的故障问题，往往需要消耗几何倍数的时间才能够彻底解决。例如在变电站当中，若熔断了1、2保险，则形成了严重的故障缺陷问题，仅仅是按照缺陷处理工作原则实施处理，受案需要由相关运维人员发现问题，并向检修调度中心汇报。随后由检修调度中心派遣相关技术人员前往检查，经过技术人员判定故障原因后，申请工作许可，最后才能够对保险进行更换。这样的工作流程至少需要消耗1 h的时间。而实施状态检修工作的一体化运维，相关工作人员在发现故障的第一时间就能够及时地对这样的问题进行处理。更换保险的时间能够控制在15 min内，并避免二次保险熔断，处理缺陷的时间明显缩短，从而保障电力设备运行状态更加安全。

1.2 降低生产运维成本

实施状态检修及一体化运维工作，使相关运维人员在对电力设备进行巡视的过程中能够对电力设备形成同步运维工作的效果，保障能够达到更加良好、及时的检修效果的同时，也能够有效地降低运维成本的投入。检修人员不必在变电站及故障点之间循环往返，避免在申请维修的过程中派遣其他人员等造成成本浪费，能够保障电力设备的运维工作成本有效降低。并且基于实际而言，运维一体化的工作能够促使人力成本及管理成本有效缩减，运维一体化不但节约了生产成本，并且快速的故障反应时间等能够有效降低故障的严重程度，避免由于不及时的故障处理导致对整体电力系统的运行造成影响。基于这样的效果，保障电力系统构件的使用寿命有效延长，为电力用户提供更加安全稳定的用电效果，优化电力设备资产寿命，从而保障经济效益及社会效益等更加明显。

1.3 提升运维工作质量，保障设备安全

电力设备的良好运行需要建立在运维人员良好的运维管理工作基础上，要求相关运维人员具有良好的观念意识，掌握电力设备的应用结构及现场实际情况等。根据电力系统的接线方式及设备本身等相关信息等，形成更具针对性的运维管理工作，强化风险防范，保障线路安全，也能够强化控制人员触电问题。一体化的运维工作，需要培训运维人员掌握以往一次运维及二次运维人员的工作技术内容，以更加完善的知识体系及工作经验等，提升运维工作效率。例如在实际工作中一次人员执行油循环带电水冲洗工作，二次运维人员负责风冷停关等，若这样的工作由一次人员全部完成，不熟悉这2次运维人员的相关专业知识技能等，则会引发主变跳闸的问题[2]。

而在一体化运维工作中，对全体运维人员进行集中培训，各项工作内容涉及到的知识技能等均能够在培训活动中学习拓展，促使运维人员以熟练掌握各项技术的良好素质开展高效运维工作，降低故障风险。例如在测试蓄电池的内阻及充放电运维环节时，若仅由二次运维人员完成这样的工作内容，将会使蓄电池的充放电工作及测试内阻环节由全部人员参与完成，完成工作的实际时间将会达到3个月以上。若将这样的工作交由一体化运维人员完成，则在日常的巡视维护工作中就能够完成，并且仅需要一个月的时间就能够全面完成充放电的工作，促使运维工作效率及质量等均有所提升。

2 电力设备状态检修以及运维一体化技术

2.1 检测技术与故障分类

电力设备状态检修中的常见监测技术多种多样，包括油气中监测水分含量的技术、结合ICP等离子发射光谱对变压器故障检测的技术、用电镜铁谱对电力设备的故障问题进行分析判断、DGA气相色谱分析技术及诊断技术、根据红外成像对变压器的过热故障问题进行检测诊断、借助于六氟化硫分解物对电力设备的基础故障结构进行检测并确定故障位置，电力设备的老化情况则可以通过应用糠醛含量进行判断。具体而言，在实际工作中所应用到的状态检修基数可以分为2类，一种为需要连接电路状态时的检测技术，一种是基于非用电状态就能够进行检测的技术形式。其中前者需要连接电路进行状态检测的技术中，主要是通过电力设备在检测过程中的变压器绕组变形状况及局部结构的变形，同时检测电力设备的耐压程度等相应的检测方法[3]。而非用电状态下的检测技术中，通过核磁共振、波谱、光谱、色谱及光电等方式对电力设备的运行状态进行检验。其中发电机最为明显的故障问题则往往是在绕组匝、转子及铁心等结构当中。

通过实践研究发现，在实际的电力设备应用过程中，发电机的定子及铁心故障问题则是基于过高的温度导致铁心温度提升过快，从而引发过热故障问题。而现阶段对于这样的温度过热进行检测，仍旧处于初步探究阶段，尽管热监测技术已经初具雏形，但在实际的应用中对于电力设备的定子铁心而言仍旧难以形成良好的监测效果。发电机出现故障的转子绕组问题，则是由于匝线之间出现短路引发的。解决此类问题，需要在状态检修过程中应用到气隙磁密的方式从而形成更加精准的检测效果，在气隙磁密的作用下，能够在短时间内确定绕组匝的短路故障位置及损坏程度。而电力设备的转子故障问题最关键的影响因素是变化内部结构的离心力参数，从而使转子自身的旋转及电流方向难以形成一致的效果。

2.2 状态监测

在电力设备的运行中实施状态检修，其中的监测技术作为重中之重不可或缺，状态监测技术的形成主要是基于提取故障信号进行分析从而形成精准的故障信息。向检修系统上传故障信息后，能够根据电力设备被监测时的变化趋势及已发生的变化等，对故障原因进行判断，精准对应故障问题。状态监测技术是一种预知类型的新兴的技术形式，能够以状态预知效果，对电力设备结构起到提前状态维护的作用，有效降低电力设备的故障率。在状态监测技术正式投入到电力设备的检修工作之前，我国长久以来使用的是基于时间状态下的维护方式。时间状态的维护工作则是基于定期的检测维护，根据监测时间段形成相应的时间表，或是以电力设备的离线计划作为基础开展维护工作，其目的是防止电力设备的运行中出现故障问题影响正常运行[4]。

但是基于实际而言，这样的时间维护手段不仅具有一定的局限性，在实际应用中也会发生意外。这是由于检修单位难以在相关设备的全面信息基础上开展相应维护工作，不清楚电力设备结构真正的故障问题，相关工作人员仅凭借以往的工作经验开展运维，从而因缺失精准的维修目的而造成盲目的维护工作，并在这一过程中造成大量的时间、人力和资金等成本的消耗，最终无法解决电力设备的故障问题，难以形成动态监控效果。对于状态检修工作而言，对当前电力设备的运行进行动态化的跟踪并根据其出现的异常变化及数据参数的不良反应等，能够更加清晰直观地观察到电力设备的故障问题并分析故障原因，从而有效避免盲目工作保障电力设备始终处于安全稳定运行状态。并且状态检修的技术应用，能够在短时间内完成故障处理，避免了以往在维修电力设备的过程中长时间停电的弊端。

一般情况下，电力设备状态检修技术的常见技术为矢量故障检测，通过对电力设备的运行状态进行矢量检测，在确保良好适应性的同时，也能够保障在实际工作中形成相对良好的应用效果。在现代化信息技术的支撑下，状态检修技术同样可以应用到信息融合及传感技术的故障诊断中，从而精准研判电力设备的故障现象。其中应用到的多传感技术最为关键的就是能够多角度观测支行的电力设备，包括多个侧面及视图等，从而能够基于时间、空间、频域等众多内容着手实施完善物体测量。基于多层次及多领域的故障特征量收集，能够保障形成全面故障信息，并在信息融合技术的应用中，将多传感技术中收集而来的众多数据内容等按照既定顺序进行排列。整合完毕后，利用信息技术自动分析差异性的数据，对照以往电力设备正常运行下监测到的众多数据，精准获取其中的异常数据内容，对应数据分析电力设备的故障环节及故障点位。其次则是应用到模糊理论原则下的最大隶属标准进行验证，能够快速定位电力设备的故障原因，同时也能够对此类故障进行判断。保障在充分结合模糊理论原则的状态信号之后，对电力设备的故障变化性及模糊性进行分析。最后则是在现代社会环境中常见的先进技术方式，以人工智能技术手段对电力设备的故障进行状态检测，应用神经网络结构及专家系统等相应办法，能够提升故障检测速度的同时，保障形成更加精准的检测结果。

2.3 感应电机故障监测

电力设备当中常见的应用设备之一就是感应电动机，其容易出现定子故障的问题，一般情况下是基于电动机内部的绝缘层结构出现损坏，从而促使绕组匝之间发生明显的短路。分析定子的电流信号则是掌握定子故障原因的关键举措，这样的监测成本相对较为低廉，并且操作便捷。感应电动机的定子出现故障使定子绕组匝发生气隙磁密畸变的现象，由于定子电流会产生谐波，则可以在故障检修中应用到定子电流作为参考[5]。

其次则是转子故障问题，大多数的感应发电机出现故障问题是因为转子导条受损断裂，促使电动机的转矩跳动、转速波动，出现过热及转子振动的现象。对于这样的问题，则可以应用气隙检测技术等，检测感应电动机的转子故障，从而采取相应对策解决这样的故障问题。

最后则是轴承的故障问题，电动机的稳定状态受到轴承运转状态影响，需要及时诊断轴承的故障问题。一般情况下，状态检修技术为监测定子电流的方式，其最为明显的优势是能够保障在电机的外部结构进行监测，仅仅需要将监测设备固定在外部结构上即可完成监测。

2.4 运维一体化

按照国家电网的运维工作思路，在实施电力设备的运维工作过程中，需要调整生产管理职责，促使每一对应监管单位都能够参与到电力设备的运维工作中，从而实现更加良好的工作建设。减少重叠工作或是交叉检修的工作问题，提升电力设备的工作效率。实施一体化运维工作之前，以往的电力运维工作是由相应的电力设备监管人员开展电力设备的整体巡视工作，在这样的工作模式下，监管人员由于缺乏电力设备应用技术，会导致难以充分掌握设备的运行性能及正常参数状态等，从而在出现任何问题时，都难以及时地对其进行管理控制。发现问题的时间相对较晚，往往会使电力设备产生更加严重的故障问题。而开展一体化运维工作，则能够培养具有专业知识的运维人员，从而开展相应的运维工作，保障能够形成更加良好的技术表现。深入展开电力设备的运维工作，从而及时发现其中的故障问题，形成实时动态化的管理工作，便于在问题出现时即刻解决，从而提升电力设备运行可靠度与安全性。

在以往的运维工作实施过程中，关于电力设备的各项档案内容、运行记录及工况信息等均需要经过设备运行单位实施监管，而设备检修单位则负责检修记录及试验档案等，电力设备的运行状态检修工作是关乎到设备安全及完整度的关键所在，其中涉及到的检修数据及资料等众多内容。但是在以往的资料管理中由于涉及到的主体本身存在着一定的差异性，不同的管理体系使资料之间难以形成相互共享的效果。开展电力设备的检修工作时，则需要电力设备的运行单位配合检修单位的工作，才能够形成更加良好的高效协调工作效果。实施运维一体化的工作，则能够保障设备运行及维护等工作均归属于同一单位执行，从而保障运行工作的效率与效益等均呈现出相对较为良好的效果。

3 结束语

为保障当前社会中的用电均处于高质量状态，需要供电安全稳定，电力系统的运行相对良好。结合现代化的工作需求，需要完成电力设备的运行检修，以一体化的运维工作作为基础，能够有效提升电力设备的运行效率。通过对众多设备结构进行监测，以常态化的动态监管工作形成更加及时的故障处理工作状态，才能够促使电力系统及行业长效发展。