论文部分内容阅读
摘 要：针对目前对供电可靠性的迫切需求，以往的定期检修已经不能满足现在社会在供电可靠性方面的要求。为解决这一关键性问题，供电部门采用对输电设备状态检修的模式来实现供电的高可靠性。文章将选择断路器进行实践研究分析。
关键词：可靠性；输变电设备；状态检修
中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）11-0115-02
随着社会对电的依赖程度的加大，目前供电可靠性是供电部门与用户最为关注的焦点。为保证对用户的可靠供电，需要实时掌握输变电设备的运行状态，以便及时对故障设备进行检修，避免故障的扩大化与严重化，造成大面积停电。早在2008年，福建省电力有限公司莆田电业局作为试验点，开展了输变电设备状态检修，至今已有将近5 a的时间，基本建立了状态检修体系构架。本文从输变电设备状态检修的过程及此过程中的遇到的一些技术问题做相应的理论分析，并以莆田电业局实施输变电设备状态检修的实践为基础，概述现阶段供电企业开展状态检修工作的现状，找出我们在输变电设备状态检修管理方面的欠缺和不足，深入分析存在问题的原因，提出解决问题的建议，形成一套适合现阶段输变电设备状态检修管理模式的配套方案。
1 供电可靠性的迫切性
早在几十年前，我国的电力事业技术还很薄弱、规模很小，国内对供电可靠性的要求也不高。但是随着我国的经济的不断发展，工业规模的扩大，国内对电的用量的需求是越来越大，对可靠性的要求也越来越高。为保证重要用户的安全、持续、可靠的供电，国家供电部门把电网中的用户按照停电带来的危害及损失程度分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。一级负荷是不允许停电的，一旦电网线路或设备发生故障允许切掉三级负荷，甚至是二级负荷，来保证一级负荷的可靠供电。但是停电将对后两级负荷带来不同程度的损失，这将影响的人们的正常生活与社会生产。然而供电的可靠性主要是靠输变电设备来保证的，所以为了尽可能少的发生停电，应该首先保证输变电设备的可靠运行。电力系统中的输变电设备需要时常检修，如果采用传统的定期检修，可能会使得一些潜在的故障因素逐渐恶劣，最后发展成重大故障，造成停电。为解决输变电设备工作的可靠性，目前正在试探性的使用状态检修的方法，通过实时监测设备的运行参数来反映设备的健康与否，及时发现不正常的因素并及时对不正常工作的设备进行检修。
2 输变电设备状态检修
输电设备的状态检修是指采用在线监测系统对设备的运行状况进行实时监测并把运行参数读入系统进行对应的状态评估、风险评估。评估的结果分为等级制，并不是只有好与坏两个极端，但是只有在最低等级下才进行检修。最终由相关人员对评估结果作出检修策略并实施检修。
2.1 状态检修的优点
状态检修与传统的检修模式相比较有不可比拟的优越性。传统的检修模式主要是计划性检修，每隔一段时间对设备做一次检修。然而这样的检修并不具有科学性，具有盲目性，有时候反而会起到反作用。在检修设备时可能设备根本就没有任何故障，对于有些设备经常的拆卸反而会增大设备故障的发生率。同时，这样的检修也加大了工作人员的误操作的概率。计划性检修还会带来检修过程中的损失，对于本身正常工作的输变电设备，如果停下来检修必须要切除部分负荷，这样对电力企业造成损失同时对用户也是一种损失。采用状态检修的模式就可以避免计划性检修中存在的一些问题。状态检修是通过对采集到的状态参数进行状态评估，操作人员以评价结果为依据，制定检修计划。采取这种检修模式可以有的放矢的把握检修时间，针对潜在的安全隐患可以及时制止，对于设备性能好的设备可以延长检修的周期，起到很好的经济性的效果。从上面对比来看，状态检修明显优于计划性检修，可以替代计划性检修。
2.2 状态检修的过程
状态检修主要包括三个过程：状态量的采集、状态评价、确定检修方法。其中前面两个过程都是靠信息自动系统来完成的，通过自动系统得到运行状态的运行状态分析结果，操作人员根据结果确定检修方案。
2.2.1 状态量的采集
状态量的采集其实就是运行参数的采集，这一步是状态检修的根本。当电力设备投入运行，它的运行状态总可以找到相应的运行参数对应，所以可以通过对运行参数的监测来反映设备的运行状态。状态量的采集主要是利用在线监测装置进行采集，采集的参数包括设备的电压值、电流值、功率值等物理量。采集装置将采集到的参数送入到系统处理单元进行数据处理。
2.2.2 状态评价
状态评价主要是延续状态量采集后的后续工作。电力设备的运行参数经采集后被送入处理系统进行处理，进行状态评价，通过评价的结果判断存在故障的风险性，综合风险性与检修经济性的双重因素来决定是否检修。
2.2.3 确定检修方法
根据状态评价的结果，如果需要检修，则在保障其他设备安全可靠的运行条件下，选择损失最小的方法。
2.3 高压断路器的检修
在电力系统的发、输、变电环节中，高压断路器的作用至关重要。其功能主要是连接电力网络、电力设备并输送电能，开断正常电流及故障电流，以保障电力系统正常稳定的运行。目前用得最为广泛的高压断路器主要有真空断路器、SF6断路器。我局针对这两种断路器的检修提出采用状态检修的方案进行检修。
2.3.1 真空断路器
真空断路器由于灭弧性能好、结构简单，在电力系统中得到广泛的应用。真空断路器故障出现的主要原因是灭弧室中的真空度的下降，所以在状态检修的时候以灭弧室的真空度为状态变量。真空度的变化若在灭弧的范围内，即风险允许的范围内，则不用立即检修，否则则需要立刻检修，以免故障因素扩大，造成重大影响。整个过程的流程如图1所示。
2.3.2 SF6断路器
SF6断路器是用SF6作为绝缘气体及灭弧介质的高压断路器，属于气吹式断路器。目前在高压电力系统中得到广泛的应用，但因成本较高，在中、低压系统中用得较少。 SF6断路器的灭弧性能好、电寿命长、可频繁操作、维护量小等优点。但对密封性的要求很高，发生泄漏会使得内部压强变低。在状态检修中选择内部压力及分、合闸的时间作为状态变量。如果内部压力过低，低于了额定压力则需要检修，补充SF6气体至额定压力；如果分、合闸时间太长则需要检修，其检修流程如图2所示。
3 结 语
随着电力系统的不断地发展，在电力系统中供电可靠性是越来越重要，同时对电力设备运行可靠性的要求也越来越高。传统的电力设备的检修方案逐渐不能满足可靠性的需要，将被日益成熟的状态检修方案所取代。状态检修模式以实时运行参数为依据，对运行中的设备进行实时监测与评价，综合设备的故障风险性、检修经济性以及设备损坏带来的损失等多方面因素，最终决定是否检修。
莆田电业局是输变电设备状态检修的试点，在这5 a内取得了很好的实践效果。采取状态检修模式不仅降低了人力、财力上的浪费，还充分利用了健康的设备，最大限度的发挥了输变电设备的工作价值。使得操作人员走出了传统的计划检修的模式，避免了检修的盲目性，并且还降低了误操作率。状态检修的推广与发展还需要进一步的研究，目前还不是十分成熟，但在不久的将来状态检修将是保障电力系统可靠性运行的重要手段。
参考文献：
[1] 兰志成，刘玉会.浅谈输变电设备状态检修[A].2011年云南电力技术论坛论文集[C].昆明：云南科技出版社，2011.
[2] 吴红艳，刘建勇，王伟.水电站变电设备状态检修[A].2010输变电年会论文集[C].北京： 《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社，2010.
[3] 张建彬，李睿，李红奎.架空输电线路设备状态检修探讨[J].经济策论，2011，（5）.
[4] 汪海燕.电气设备的状态检修技术探讨[A].安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集[C].北京： 《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社，2005.
[5] 范青川.水电站机电设备状态检修综述[A].全国大中型水电厂技术协作网第二届年会论文集[C].北京： 《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社，2005.
[6] 杨芳，陈永琴.设备状态评价中在线监测的应用案例[A].2009年云南电力技术论坛论文集[C].昆明：云南省科技出版社，2009.
[7] 蒋德军，王永康.光传感方式盐密值应用研究[A].2007云南电力技术论坛论文集[C].昆明：云南省科技出版社，2007.
[8] 高孟平，谢一工.电力设备检修全流程效率管控[A].2011年云南电力技术论坛论文集[C].昆明：云南省科技出版社，2011.
关键词：可靠性；输变电设备；状态检修
中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）11-0115-02
随着社会对电的依赖程度的加大，目前供电可靠性是供电部门与用户最为关注的焦点。为保证对用户的可靠供电，需要实时掌握输变电设备的运行状态，以便及时对故障设备进行检修，避免故障的扩大化与严重化，造成大面积停电。早在2008年，福建省电力有限公司莆田电业局作为试验点，开展了输变电设备状态检修，至今已有将近5 a的时间，基本建立了状态检修体系构架。本文从输变电设备状态检修的过程及此过程中的遇到的一些技术问题做相应的理论分析，并以莆田电业局实施输变电设备状态检修的实践为基础，概述现阶段供电企业开展状态检修工作的现状，找出我们在输变电设备状态检修管理方面的欠缺和不足，深入分析存在问题的原因，提出解决问题的建议，形成一套适合现阶段输变电设备状态检修管理模式的配套方案。
1 供电可靠性的迫切性
早在几十年前，我国的电力事业技术还很薄弱、规模很小，国内对供电可靠性的要求也不高。但是随着我国的经济的不断发展，工业规模的扩大，国内对电的用量的需求是越来越大，对可靠性的要求也越来越高。为保证重要用户的安全、持续、可靠的供电，国家供电部门把电网中的用户按照停电带来的危害及损失程度分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。一级负荷是不允许停电的，一旦电网线路或设备发生故障允许切掉三级负荷，甚至是二级负荷，来保证一级负荷的可靠供电。但是停电将对后两级负荷带来不同程度的损失，这将影响的人们的正常生活与社会生产。然而供电的可靠性主要是靠输变电设备来保证的，所以为了尽可能少的发生停电，应该首先保证输变电设备的可靠运行。电力系统中的输变电设备需要时常检修，如果采用传统的定期检修，可能会使得一些潜在的故障因素逐渐恶劣，最后发展成重大故障，造成停电。为解决输变电设备工作的可靠性，目前正在试探性的使用状态检修的方法，通过实时监测设备的运行参数来反映设备的健康与否，及时发现不正常的因素并及时对不正常工作的设备进行检修。
2 输变电设备状态检修
输电设备的状态检修是指采用在线监测系统对设备的运行状况进行实时监测并把运行参数读入系统进行对应的状态评估、风险评估。评估的结果分为等级制，并不是只有好与坏两个极端，但是只有在最低等级下才进行检修。最终由相关人员对评估结果作出检修策略并实施检修。
2.1 状态检修的优点
状态检修与传统的检修模式相比较有不可比拟的优越性。传统的检修模式主要是计划性检修，每隔一段时间对设备做一次检修。然而这样的检修并不具有科学性，具有盲目性，有时候反而会起到反作用。在检修设备时可能设备根本就没有任何故障，对于有些设备经常的拆卸反而会增大设备故障的发生率。同时，这样的检修也加大了工作人员的误操作的概率。计划性检修还会带来检修过程中的损失，对于本身正常工作的输变电设备，如果停下来检修必须要切除部分负荷，这样对电力企业造成损失同时对用户也是一种损失。采用状态检修的模式就可以避免计划性检修中存在的一些问题。状态检修是通过对采集到的状态参数进行状态评估，操作人员以评价结果为依据，制定检修计划。采取这种检修模式可以有的放矢的把握检修时间，针对潜在的安全隐患可以及时制止，对于设备性能好的设备可以延长检修的周期，起到很好的经济性的效果。从上面对比来看，状态检修明显优于计划性检修，可以替代计划性检修。
2.2 状态检修的过程
状态检修主要包括三个过程：状态量的采集、状态评价、确定检修方法。其中前面两个过程都是靠信息自动系统来完成的，通过自动系统得到运行状态的运行状态分析结果，操作人员根据结果确定检修方案。
2.2.1 状态量的采集
状态量的采集其实就是运行参数的采集，这一步是状态检修的根本。当电力设备投入运行，它的运行状态总可以找到相应的运行参数对应，所以可以通过对运行参数的监测来反映设备的运行状态。状态量的采集主要是利用在线监测装置进行采集，采集的参数包括设备的电压值、电流值、功率值等物理量。采集装置将采集到的参数送入到系统处理单元进行数据处理。
2.2.2 状态评价
状态评价主要是延续状态量采集后的后续工作。电力设备的运行参数经采集后被送入处理系统进行处理，进行状态评价，通过评价的结果判断存在故障的风险性，综合风险性与检修经济性的双重因素来决定是否检修。
2.2.3 确定检修方法
根据状态评价的结果，如果需要检修，则在保障其他设备安全可靠的运行条件下，选择损失最小的方法。
2.3 高压断路器的检修
在电力系统的发、输、变电环节中，高压断路器的作用至关重要。其功能主要是连接电力网络、电力设备并输送电能，开断正常电流及故障电流，以保障电力系统正常稳定的运行。目前用得最为广泛的高压断路器主要有真空断路器、SF6断路器。我局针对这两种断路器的检修提出采用状态检修的方案进行检修。
2.3.1 真空断路器
真空断路器由于灭弧性能好、结构简单，在电力系统中得到广泛的应用。真空断路器故障出现的主要原因是灭弧室中的真空度的下降，所以在状态检修的时候以灭弧室的真空度为状态变量。真空度的变化若在灭弧的范围内，即风险允许的范围内，则不用立即检修，否则则需要立刻检修，以免故障因素扩大，造成重大影响。整个过程的流程如图1所示。
2.3.2 SF6断路器
SF6断路器是用SF6作为绝缘气体及灭弧介质的高压断路器，属于气吹式断路器。目前在高压电力系统中得到广泛的应用，但因成本较高，在中、低压系统中用得较少。 SF6断路器的灭弧性能好、电寿命长、可频繁操作、维护量小等优点。但对密封性的要求很高，发生泄漏会使得内部压强变低。在状态检修中选择内部压力及分、合闸的时间作为状态变量。如果内部压力过低，低于了额定压力则需要检修，补充SF6气体至额定压力；如果分、合闸时间太长则需要检修，其检修流程如图2所示。
3 结 语
随着电力系统的不断地发展，在电力系统中供电可靠性是越来越重要，同时对电力设备运行可靠性的要求也越来越高。传统的电力设备的检修方案逐渐不能满足可靠性的需要，将被日益成熟的状态检修方案所取代。状态检修模式以实时运行参数为依据，对运行中的设备进行实时监测与评价，综合设备的故障风险性、检修经济性以及设备损坏带来的损失等多方面因素，最终决定是否检修。
莆田电业局是输变电设备状态检修的试点，在这5 a内取得了很好的实践效果。采取状态检修模式不仅降低了人力、财力上的浪费，还充分利用了健康的设备，最大限度的发挥了输变电设备的工作价值。使得操作人员走出了传统的计划检修的模式，避免了检修的盲目性，并且还降低了误操作率。状态检修的推广与发展还需要进一步的研究，目前还不是十分成熟，但在不久的将来状态检修将是保障电力系统可靠性运行的重要手段。
参考文献：
[1] 兰志成，刘玉会.浅谈输变电设备状态检修[A].2011年云南电力技术论坛论文集[C].昆明：云南科技出版社，2011.
[2] 吴红艳，刘建勇，王伟.水电站变电设备状态检修[A].2010输变电年会论文集[C].北京： 《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社，2010.
[3] 张建彬，李睿，李红奎.架空输电线路设备状态检修探讨[J].经济策论，2011，（5）.
[4] 汪海燕.电气设备的状态检修技术探讨[A].安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集[C].北京： 《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社，2005.
[5] 范青川.水电站机电设备状态检修综述[A].全国大中型水电厂技术协作网第二届年会论文集[C].北京： 《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社，2005.
[6] 杨芳，陈永琴.设备状态评价中在线监测的应用案例[A].2009年云南电力技术论坛论文集[C].昆明：云南省科技出版社，2009.
[7] 蒋德军，王永康.光传感方式盐密值应用研究[A].2007云南电力技术论坛论文集[C].昆明：云南省科技出版社，2007.
[8] 高孟平，谢一工.电力设备检修全流程效率管控[A].2011年云南电力技术论坛论文集[C].昆明：云南省科技出版社，2011.