電氣設(shè)備檢修技術(shù)及問題探討

劉廣寧

摘 要:本文主要對電氣設(shè)備檢修模式及管理和實踐,闡述了現(xiàn)階段實行以定期檢修為主,定期檢修與狀態(tài)檢修相結(jié)合,繼續(xù)由定期檢修向狀態(tài)檢修過渡的模式。
關(guān)鍵詞:電氣設(shè)備;定期檢修;狀態(tài)檢修
1 　電氣設(shè)備的檢修方式1. 1 　故障檢修故障檢修又稱事后檢修,故障檢修是讓設(shè)備一直運行,僅在設(shè)備故障后才進行檢修或改造。在事故損失小、影響面小,設(shè)備價值低的前提下,這種檢修方式是一種經(jīng)濟的方式,在低壓配電設(shè)備中采用較多。但對電廠的高壓電氣設(shè)備,要保持電氣設(shè)備的健康狀態(tài),確保輸電廠安全穩(wěn)定輸送電,應(yīng)最大可能地限制故障的出現(xiàn),故障出現(xiàn)后的檢修已是迫不得己的事,這不應(yīng)是電廠采用的檢修管理方式。1. 2 　定期檢修根據(jù)經(jīng)驗及統(tǒng)計數(shù)據(jù),在掌握設(shè)備平均壽命及故障率的基礎(chǔ)上,按照預(yù)定時間或檢修周期進行的檢修稱為定期檢修。它包含了電氣設(shè)備的定期預(yù)防性試驗內(nèi)容。長期以來,對電氣設(shè)備采取定期檢修的方式,獲得了大量的經(jīng)驗,為預(yù)防設(shè)備故障發(fā)生和保證電廠安全運行發(fā)揮了重大作用。這種方式使電廠運行方式能較早、較充分地進行安排。但定期檢修堅持到期必修,不管設(shè)備狀態(tài)如何,有失科學性,會發(fā)生檢修過剩,造成不必要的人、財、物浪費;同時,如果檢修質(zhì)量得不到控制,反而會給設(shè)備帶來更多的缺陷和故障。近年來,有人提出,到每次定期檢修后出現(xiàn)一個磨合期,使檢修的故障率可能有一個升高。因此,對不需檢修的電氣設(shè)備的過度檢修,不但會浪費人力、物力,也不利于設(shè)備可靠性的提高。這也是定期檢修難以解決的問題。1. 3 　狀態(tài)檢修狀態(tài)檢修是以設(shè)備狀態(tài)為基礎(chǔ),以預(yù)測設(shè)備狀態(tài)發(fā)展趨勢為依據(jù)的檢修方式。它是基于可靠性和預(yù)防性為中心的維修技術(shù),根據(jù)對潛伏性故障進行離線測量和在線監(jiān)測的結(jié)果,結(jié)合巡視數(shù)據(jù)、歷史可靠性數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)等,對設(shè)備進行狀態(tài)評估,并以此來指導(dǎo)安排設(shè)備的維修。它能有效地避免周期性定期檢修帶來的弊端,是較為理想的檢修方式,也是今后發(fā)展的趨勢。但目前作為電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的重要手段。對設(shè)備運行狀態(tài)評估所需的檢測技術(shù),還達不到較為完善的水平,特別是在線監(jiān)測的技術(shù)和裝置等,還遠未達到實用化水平,尚處于試點、探索、積累經(jīng)驗的階段。其中,對檢修工作量較大的高壓開關(guān)、GIS組合電器故障發(fā)展監(jiān)測的傳感技術(shù)、信號變送、數(shù)據(jù)采集處理和診斷未取得實質(zhì)性進展,試點運行還談不上經(jīng)驗。電氣設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)在我國的發(fā)展已有十幾年的歷史,雖取得一定的經(jīng)驗,但有許多問題未得到徹底解決,有的是屬于理論性的,如在線、離線測量和停電試驗的等效性、測量方法的有效性、大氣環(huán)境變化對監(jiān)測結(jié)果的影響等,解決這些問題需要加強基礎(chǔ)性研究,積累在線監(jiān)測裝置(系統(tǒng))的運行經(jīng)驗;另一類屬于測量方法和系統(tǒng)設(shè)計、制造水平方面的問題,例如通過傳感器設(shè)計及數(shù)字信號處理技術(shù)來提高檢測結(jié)果的可信度等。這些問題的存在,在一定程度上阻礙了在線監(jiān)測技術(shù)的推廣應(yīng)用和經(jīng)驗積累,使檢修所需的監(jiān)測“判據(jù)”和診斷技術(shù)標準在總體上未取得全面、突破性的進展。因此,對電氣設(shè)備尤其是主設(shè)備,要以個別監(jiān)測參數(shù)的變化為依據(jù)進行設(shè)備狀況診斷和制定檢修計劃,在具體實施中還有相當大的困難和風險。目前,定期檢修是電氣設(shè)備主要的檢修方式。在實際檢修工作中,針對電廠中電氣設(shè)備的故障情況,通過對故障成因的深入分析,制定“反事故措施”,采取主動檢修的形式,對同類型有類似問題而尚未出現(xiàn)故障的設(shè)備進行檢修和改造。從這方面看,目前的定期檢修又可認為是狀態(tài)檢修的一種初級形式。2 電氣設(shè)備的檢修模式現(xiàn)階段電廠的電氣設(shè)備檢修可實行定期檢修為主,定期檢修與狀態(tài)檢修相結(jié)合,逐步向狀態(tài)檢修過渡的檢修模式。實行定期檢修為主 ,定期檢修與狀態(tài)檢修相結(jié)合,即堅持維系定期檢修體系的定期預(yù)防性試驗制,根據(jù)不同電氣設(shè)備的檢修周期、運行和檢修(包含點檢或抽檢)狀況,輔助帶電或在線的監(jiān)測手段,通過綜合分析,調(diào)整檢修周期和范圍,制定和實施不同的檢修內(nèi)容和計劃,對電氣設(shè)備狀態(tài)進行控制。它立足于現(xiàn)有的技術(shù)和裝備資源,充分利用了定期檢修和檢測的豐富經(jīng)驗,考慮了目前作為電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的重要手段。對設(shè)備運行狀態(tài)評估所需的檢測技術(shù),特別是在線監(jiān)測的技術(shù)和裝置等還遠未達到實用化水平。2.1 帶電檢測和在線監(jiān)測新技術(shù)的應(yīng)用(1) 避雷器在線監(jiān)測有兩種手段,一是利用串接在避雷器接地回路中的電流表在線測量避雷器內(nèi)部的泄露電流,分析受潮情況;另一種是用便攜式儀器測量帶電運行避雷器的阻性電流 ,診斷避雷器老化情況。該技術(shù)已在全省開展 ,發(fā)揮了重要作用。(2) 變壓器油中H2 在線監(jiān)測利用安裝于變壓器散熱器匯油管或放油閥處的傳感器,監(jiān)測油中可燃性氣體(主要是氫氣)濃度,當氣體達到一定濃度時報警。與現(xiàn)有成熟技術(shù)的色譜分析技術(shù)比較,可作為周期性色譜分析的補充,對發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部早期過熱現(xiàn)象起一定作用。 (3) 紅外檢測技術(shù)應(yīng)用紅外儀檢測由電流效應(yīng)引起的電力設(shè)備載流接點的異常溫升和由電壓效應(yīng)引起的反映設(shè)備內(nèi)部損耗變化的異常發(fā)熱,是一種非接觸式的帶電測試方法。從開展效果看,紅外技術(shù)對檢測電氣設(shè)備各類接頭過熱缺陷非常有效,并且也檢測發(fā)現(xiàn)了少數(shù)設(shè)備內(nèi)部缺陷。但對后者,目前未形成有效的“判據(jù)”,經(jīng)驗積累還需時間。2.1.1主要電氣設(shè)備進行檢修的基本方式對設(shè)備“狀態(tài)”的確定:充分利用現(xiàn)有的檢測診斷技術(shù)、定期預(yù)防性試驗作為主要手段,在線檢測技術(shù)作為補充。對互感器、避雷器、電容器等設(shè)備,結(jié)合預(yù)防性試驗進行小修,根據(jù)設(shè)備運行狀態(tài)進行檢修或更換。避雷器的在線監(jiān)測已取得明顯效果。根據(jù)設(shè)備狀況,進行針對性檢修。如我廠主接地網(wǎng)和線路的集中接地體、設(shè)備接地引下線選點開挖檢查,視結(jié)果確定檢修范圍、內(nèi)容;進行線路鹽密測量,確定污穢等級,分析外絕緣水平,指導(dǎo)調(diào)爬工作,提高防污閃工作;應(yīng)用紅外檢測的電氣設(shè)備各類外部接頭過熱缺陷和對處于積累經(jīng)驗階段的用紅外檢測到的部分電氣設(shè)備(套管、電流、電壓互感器)內(nèi)部異常,再進行預(yù)防性試驗診斷,進行針對性的檢修處理。根據(jù)設(shè)備缺陷、故障情況 ,對同類設(shè)備狀況進行安全評估,制定反事故措施,有計劃地進行大修改造。2.1.2存在的問題存在失修現(xiàn)象。由于現(xiàn)有檢測手段對設(shè)備狀態(tài)不能準確評估,定期檢修管理存在漏洞,部分設(shè)備尤其是隔離開關(guān)存在失修現(xiàn)象。在線監(jiān)測技術(shù)還不能取代停電預(yù)防性試驗工作除在線監(jiān)測技術(shù)裝置的穩(wěn)定性存在問題外,主要的是監(jiān)測“判據(jù)”未取得進展。對進口和國產(chǎn)SF6開關(guān)、組合電器檢修項目與周期,還正在逐步摸索與積累經(jīng)驗。2. 2 電氣設(shè)備檢修模式的管理與控制圍繞電氣設(shè)備保持良好狀態(tài),確保電廠安全穩(wěn)定運行目標開展的檢修管理工作,計劃管理和控制是重要環(huán)節(jié)。定期預(yù)防性檢修需要計劃,狀態(tài)檢修也需要計劃,通過計劃的管理和實施,奠定達到電廠檢修管理目標的基礎(chǔ)。2.2.1 對電氣設(shè)備狀態(tài)的控制對電氣設(shè)備的狀態(tài)控制,主要靠日常巡視檢查、定期停電的外部檢查和修理(又稱為“小修”),以及對設(shè)備的內(nèi)部檢查和修理(又稱為“大修”),都是基于對設(shè)備故障診斷經(jīng)驗和技術(shù)的成熟。對于在線檢測,一方面是技術(shù)不夠成熟,另一方面是隨著電氣設(shè)備本身制造水平的提高,沒有必要對每臺設(shè)備都進行在線檢測因此,堅持維系定期檢修體系的定期預(yù)防性試驗制,根據(jù)不同電氣設(shè)備的檢修周期、運行和檢修狀況,輔助帶電或在線的監(jiān)測手段,通過檢修計劃的制定和實施,對電氣設(shè)備狀態(tài)進行控制。首先應(yīng)立足于現(xiàn)有裝備的資源,確保常規(guī)技術(shù)監(jiān)督測試項目和運行、檢修記錄等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)得到有效、充分利用。2.2.2 檢修計劃的制定檢修計劃的制定,根據(jù)定期檢修的周期,結(jié)合設(shè)備運行狀態(tài)予以確定。對于不同的電氣設(shè)備,采取不同的策略;對同一設(shè)備的不同部位,確定不同的檢修內(nèi)容。變壓器:在巡視和定期預(yù)防性試驗的基礎(chǔ)上,進行外部檢查和修理(小修),根據(jù)歷年預(yù)防性試驗和小修結(jié)果,綜合分析,確定內(nèi)部檢查和修理(大修)的時機�；ジ衅�:結(jié)合巡視和預(yù)防性試驗進行小修,根據(jù)其結(jié)果確定大修或更換。斷路器:隨著裝備水平的提高, SF6 斷路器正在替代油斷路器。其操作機構(gòu)檢修可結(jié)合預(yù)防性試驗進行,一般情況下,機構(gòu)每隔5～6年大修一次,每隔1年或2 年機構(gòu)小修一次;本體的大修尚無經(jīng)驗,在滿足不超過大修工況的,可采取抽檢,廣東省明確規(guī)定對同類型、同一時期出廠的SF6斷路器,每隔10～13年對滅弧室進行抽樣解體,視狀況確定檢修范圍。3 檢修計劃實施的管理與計劃調(diào)整加強反饋控制,對檢修計劃進行動態(tài)管理。通過檢修計劃執(zhí)行過程最新信息的不斷收集、分析,對運行狀態(tài)發(fā)生變化的電氣設(shè)備進行計劃的動態(tài)調(diào)整。通過定期、帶電和在線檢測、巡視,分析診斷設(shè)備狀態(tài)發(fā)生變化;通過點檢、抽檢,發(fā)現(xiàn)設(shè)備狀況劣化,擴大檢修范圍;通過對故障設(shè)備的分析,發(fā)現(xiàn)同類設(shè)備的共性問題,制定反事故措施,采取進一步的主動檢修;通過對外部環(huán)境的監(jiān)測分析,污穢等級發(fā)生變化,設(shè)備外絕緣水平配置出現(xiàn)問題等,檢修計劃應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整和滾動修訂,在另一方面也體現(xiàn)狀態(tài)檢修的現(xiàn)實意義。4 穩(wěn)步推進電氣設(shè)備狀態(tài)檢修在現(xiàn)階段實行以定期檢修為主,定期檢修與狀態(tài)檢修相結(jié)合的模式管理的同時,應(yīng)注意狀態(tài)檢修工作的推進。(1) 明確目標。通過對公司現(xiàn)行狀況進行分析評估,找出在管理、人員配置、監(jiān)測技術(shù)、設(shè)備監(jiān)測信息收集及數(shù)據(jù)庫建立等方面的差距,有針對性的確定階段性目標。(2) 提高監(jiān)測手段 ,合理調(diào)整試驗和檢修周期。在充分利用現(xiàn)有的技術(shù)條件和裝備資源、搞好常規(guī)測試和測試數(shù)據(jù)的綜合分析工作的基礎(chǔ)上,不斷采用相對成熟的檢測新技術(shù),提高對設(shè)備狀態(tài)診斷的水平,逐步改變到期必修的傳統(tǒng)檢修方式。(3) 明確范圍 ,擴大試點,開發(fā)和應(yīng)用在線監(jiān)測診斷技術(shù)。為減少因誤判斷、重復(fù)停電干擾現(xiàn)階段的正常檢修管理因素,現(xiàn)階段建議采用分散的在線監(jiān)測技術(shù),重點對單項設(shè)備的監(jiān)測;對缺陷發(fā)展快、故障出現(xiàn)突發(fā)性強的超高壓設(shè)備擴大試點范圍。通過積累,逐步得到狀態(tài)監(jiān)測的判據(jù),以逐步過渡到真正意義上的狀態(tài)檢修。

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