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為適應現(xiàn)代化變電站發(fā)展需要，通過更準確的掌握變電站設備的運行狀況從而更加合理的安排變電站內各設備的檢修周期和檢修內容，變電站設備管理模式也在不斷發(fā)展中，狀態(tài)檢修也孕育而生，下面主要介紹一下變電站狀態(tài)檢修的概念和具體實施方案。

1 狀態(tài)檢修的理念
設備的狀態(tài)檢修是基于設備狀態(tài)，對設備進行適時且適度的檢修和試驗，是依據(jù)設備缺陷、試驗、巡檢、在線監(jiān)測、紅外測溫、不良工況、設備的家族缺陷來進行設備的狀態(tài)評估,按照評估的結果來調整檢修試驗周期及檢修項目，真正體現(xiàn)該修必修、修必修好的原則。它能夠在不犧牲設備可靠性的前提??，縮短試驗維修時間、提高設備可用率、降低維修試驗成本。

設備狀態(tài)檢修應依據(jù)國網(wǎng)公司相關狀態(tài)檢修，結合各變電站現(xiàn)場運行規(guī)程和設備狀態(tài)，制定出適合本站設備管理的相應規(guī)程，從而為開展設備狀態(tài)檢修提供依據(jù)。

狀態(tài)檢修必須做好如下幾方面的工作：

（1）做好資料、數(shù)據(jù)收集整理與分析工作

電力設備狀態(tài)檢修建立在設備基礎管理工作之上，要實行狀態(tài)檢修，必須要有能描述設備狀態(tài)的準確數(shù)據(jù)。要注意設備原始記錄、設備臺帳、圖紙、技術資料及相關設備的運行、維修、試驗數(shù)據(jù)等資料、數(shù)據(jù)的收集整理工作。因此，實現(xiàn)狀態(tài)檢修首先要做好設備的基礎管理工作。

（2）加強設備的綜合分析

設備管理工作的形勢是多種檢修方法并存，設備狀況多層次，先進的設備監(jiān)測與故障診斷技術應用的廣度和深度都還不夠，因此掌握設備狀況顯得更加重要。在加強對設備歷史狀態(tài)綜合分析基礎上，制定符合狀態(tài)檢修策略的測試方案：對少數(shù)狀態(tài)較差的設備，適當增加測試頻度；對個別有嚴重缺陷的設備，必要時可考慮進行跟蹤測試；對于狀態(tài)良好的設備，放寬測試周期。

（3）大膽應用新技術，完善在線監(jiān)測

現(xiàn)代大部分變電站的電氣設備已安裝在線監(jiān)測裝置，且性能良好，以后的發(fā)展中還應積極采用可靠的在線監(jiān)測裝置，對不完善的可利用離線監(jiān)測來彌補，將在線監(jiān)測和離線監(jiān)測有機地結合在一起，準確地掌握設備的真實狀態(tài)。

（4）嚴把投運設備的質量關

設備的初始狀態(tài)如何，對其今后的安全運行有著決定性的影響。應加強包括設計、設備選型和安裝調試在內的整個前期管理工作。同時，對某些設備由于設計、制造及材質等方面的原因，在運行中暴露出來的“先天性”缺陷，應下決心通過“改造”來消除；對于新站要杜絕“先天性”缺陷的設備投入運行。

2 如何判斷設備狀態(tài)

2.1針對設備的狀態(tài)檢修引入的主要術語

初值及初值差：初值指能夠代表狀態(tài)量原始值的試驗值。初值可以是出廠值、交接試驗值、早期預試值、大修后首次試驗值等。初值差定義為：（當前測量值-初值）/初值 100%。

注意值：狀態(tài)量達到該數(shù)值時，預示設備有可能存在或有可能發(fā)展為某種缺陷。

警示值：關鍵狀態(tài)量達到該數(shù)值時，已不能確保設備能夠繼續(xù)安全運行。

基準周期：基于對設備狀態(tài)的評估，推薦的例行維修和例行試驗周期，用N（年）表示。

輪試：對于基準周期為2年及以上（即N≥2）的例行維修和試驗項目，每年大致進行同類設備數(shù)量的1/N（簡稱為“1/N”），一個基準周期之內所有設備至少試驗一次，這一方式稱為輪試。

2.2設備狀態(tài)評估
設備狀態(tài)評估主要是運用電氣設備狀態(tài)評價量化法實現(xiàn)對試驗數(shù)據(jù)、運行情況、缺陷情況等綜合分析，對設備狀態(tài)量化分析，并依據(jù)其設備狀態(tài)調整原則得出檢修周期是否可延長的檢修試驗周期。

設備狀態(tài)評分以百分制對設備狀態(tài)進行表述的一種方法，我們稱它為電氣設備狀態(tài)評價量化法。100％表示最佳設備狀態(tài),0％分則表示需要盡快維修的設備。其它情形的狀態(tài)評分介于100％～0％之間。

評分為80％及以上的設備可以延長周期一年進行維修和試驗（但不得連續(xù)使用該原則），30％及以下設備縮短一年周期維修和試驗。評分為30％～80％之間的設備按正常輪試周期進行維修和試驗。

按照上述方法對設備進行評估后，其本年度的維修和試驗計劃就可以編制出來了。我們把需要進行年度例行維修和試驗的各類設備可以表示為“1/N”+ X - Y。其中“1/N”表示按基準周期進行正常輪試的部分（適宜輪試的）；X表示因設備狀態(tài)不良需要提前進行維修和試驗的部分；Y表示鑒于設備狀態(tài)良好可以推遲進行維修和試驗的部分。

2.3電氣設備狀態(tài)評價量化法

設備狀態(tài)評分G為：

大興區(qū)消防安全評估

（1）

式中，B為基礎評分，T為試驗評分，E為不良運行工況評分，F(xiàn)為家族缺陷評分。

基礎評分（B）：

主要考慮以下幾個方面。

（1）制造和工廠試驗

（2）運輸、安裝和交接試驗

（3）家族設備安全運行記錄

（4）運行時間

試驗評分（T）：

試驗評分是單個試驗項目評分的加權幾何平均值。單個項目的評分介于100%～0%之間，100%對應于項目中各狀態(tài)量遠低于注意值或警示值，且沒有明顯劣化趨勢。設一個設備進行了m個單項試驗，第i項試驗的評分為Gi，權重為Wi（沒有給出時取1），則試驗評分T為：

（2）設備大修之后，試驗評分從大修之后重新開始。

不良運行工況評分（E）：

不良運行工況評分在100%～0%之間，其中0%對應于對設備狀態(tài)影響最嚴重的不良運行工況（包括其累積效應）。對于斷路器，主要是開斷短路電流；對于變壓器主要是侵入波、近區(qū)（出口）短路等。其它設備暫不考慮不良運行工況影響。

對于斷路器和變壓器利用不同的公式進行計算。

家族缺陷評分（F）：

有家族缺陷時，那些尚未發(fā)生或檢出家族缺陷的設備，在隱患消除之前，其狀態(tài)評分應通過下式評估家族缺陷的影響。計算家族缺陷評分時，f是依據(jù)缺陷發(fā)生的部位和性質（參考表1）確定的。

（3）

式中，N為家族設備總臺數(shù)，n為發(fā)生該家族缺陷的設備臺數(shù)（N＞n≥1）。

設備大修之后，如果涉及家族缺陷的隱患已消除，即不再考慮其影響。

表1 f取值原則

缺 陷

對設備安全運行無大的影響，突發(fā)惡化風險很小

暫不危及設備安全運行，突發(fā)惡化風險不大

對設備安全運行有一定威脅，可監(jiān)控
對設備安全運行有一定威脅，不易連續(xù)監(jiān)控

北京消防檢測聯(lián)系方式

對設備安全運行有現(xiàn)實威脅

評分

86%～100%

61%～85%

31%～60%

16%～30%

0%～15%

2.4設備狀態(tài)檢修周期調整原則

消防檢測都是根據(jù)各個省區(qū)的地方檢測驗收標準的,不同地區(qū)的是不一樣的,當?shù)厥^(qū)的消防網(wǎng)站上都能看到的。

（1）對于已實施了帶電檢測或在線監(jiān)測的試驗項目，如確認其數(shù)據(jù)準確度足以反映設備狀態(tài)、且實時數(shù)據(jù)反映設備狀態(tài)良好，該例行試驗項目可以免除。如所有例行試驗項目都已實現(xiàn)了帶電檢測或在線監(jiān)測，且全部符合前述免除例行試驗之條件，可以延長或免除其例行試驗。

（2）符合以下各項條件的設備（這部分設備表示為Y），其例行維修和試驗可以延遲1個年度，但本原則不宜連續(xù)應用：

a) 巡檢中未見可能危及該設備安全運行的任何異常。

b) 上次例行試驗與其前次例行（或交接）試驗結果相比無明顯差異。

c) 沒有任何可能危及設備安全運行的家族缺陷。

d) 上次例行試驗以來，沒有經受嚴重的不良運行工況。

（3）存在下列情形之一的設備（這部分設備表示為X），不論是否到期，都應列入最近的年度例行試驗計劃（情況嚴重時，須經設備管理者裁定是否需要停電進行診斷性試驗）：

a) 巡檢中發(fā)現(xiàn)有異常，此異?？赡芪＜霸O備安全運行。

b) 以往的例行試驗顯示狀態(tài)量有朝著注意值或警示值方向發(fā)展的明顯趨勢。

c) 經受了嚴重的不良運行工況，且無法確定是否對設備狀態(tài)有實質性損害。

d) 有致命性家族缺陷。

（4）存在下列情形之一的設備，需進行診斷性試驗：

a) 巡檢、在線監(jiān)測或例行維修和試驗發(fā)現(xiàn)異常，例行試驗不能或不足以確認異常原因。

b) 懷疑存在重大家族缺陷。

c) 經歷了嚴重不良工況。

d) 長期運行，期間未曾進行診斷試驗。

（5）存在下列情形之一設備，需要進行大修，不適宜大修的予以更換：

a) 診斷性試驗表明存在危及設備安全運行的缺陷。

b) 受重大家族缺陷警示，需要消除可能存在的缺陷隱患。

c) 依據(jù)設備技術文件之推薦或者運行經驗，達到了大修條件。

3 建議加裝的在線監(jiān)測裝置

3.1變壓器（電抗器）氣體在線監(jiān)測裝置

變電站安裝的在線監(jiān)測裝置主要是監(jiān)視變壓器油中氣體變化情況，但它主要是監(jiān)測總的氣體變化趨勢，對變壓器油中特征氣體反應不靈敏，用變壓器內部總的氣體變化來判斷變壓器內部異常情況，顯然很難辦到。要想真正能反應出變壓器內部異常則必須將變壓器油在線監(jiān)測裝置更換為多組份在線監(jiān)測裝置，才能夠達到監(jiān)視其變壓器內部故障的目的，但由于特征氣體的數(shù)值較小，在線監(jiān)視裝置在現(xiàn)場會受到各種干擾，導致測量還不夠準確。
3.2套管在線監(jiān)測裝置

套管在線監(jiān)測技術已經基本成熟，通過對套管的介質損耗和電容量的變化，能較好地監(jiān)視其套管的絕緣狀態(tài)，只是該技術在國內還未得到普遍運用，經驗較少，加上所測參數(shù)數(shù)值較大，在線監(jiān)視裝置抗干擾能力還不是很過關，測量的準確度還有待提高。目前公司即將采用的為交流特高壓變壓器1000kV套管檢測儀，能在線檢測套管的介損、電容及泄漏電流，若實際運行經驗證實工作良好有效，應逐步在500kV套管中加以推廣。

3.3避雷器在線監(jiān)測

避雷器在線監(jiān)測技術運用已非常廣泛，所監(jiān)測數(shù)據(jù)由于避雷器阻性電流和總電流相差較大，阻性電流絕對值較小，加上周邊帶電設備對其干擾，影響阻性電流和功耗準確性測量精度，但隨著該技術的不斷提高，其測量準確性越來越高。目前變電站避雷器在線監(jiān)測裝置需進一步提高其測量準確性。

直流避雷器由于阻性電流太小無法進行準確測量，國內外還未見到該項技術的運用。

3.4交流電容式電壓互感器和交流電流互感器在線監(jiān)測

部分500KV電容式電壓互感器和帶有末屏的電流互感器已經加裝了在線監(jiān)測裝置，主要通過監(jiān)視其設備的介質損耗及電容量的變化來達到監(jiān)視其絕緣狀況，其原理與套管的在線監(jiān)測技術一致，其技術也較成熟。

3.5GIS設備的局放在線監(jiān)測設備

GIS設備的局放在線監(jiān)測能測量絕緣的局部放電特性，主要是利用壓電傳感器測量局放時超聲波等特征量，反映GIS設備的運行工況。

3.6建議

1）更換變壓器油在線裝置，使其能檢測到油中的特征氣體。

2）加裝套管在線監(jiān)測裝置。

3）進一步完善電容式電壓互感器和交流電流互感器的在線監(jiān)測裝置，對于還未裝在線監(jiān)測裝置的需加裝在線監(jiān)測裝置。

4）交流避雷器在線監(jiān)測裝置更換為能測量其阻性電流及功耗的裝置。

5）GIS設備也應開展在線監(jiān)測工作，加裝局放在線監(jiān)測裝置。

6）所用的在線裝置的抗干擾能力要強，測量準確度要更高

4 結 語
建立變電站設備狀態(tài)檢修系統(tǒng)，使變電站的所有設備，能夠全面而合理的進行管理，從而避免了設備的檢修時的過度檢修和不足檢修，同時使得存在隱患的能夠在第一時間得到消除，從而降低事故發(fā)生幾率，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。