（广东电网有限责任公司惠州供电局 广东省惠州市 516001）
摘要：目前电网规模不断扩大，在国内外电网技术管理中，引入了电网设备状态检修相关的技术及管理策略，成为实施电网精益化管理的重大举措。状态检修是根据状态监测结果，对设备状态做出动态评价，以此制定运维和检修计划，从而起到降本增效，提高设备供电可靠性的作用。本文在研究相关的管理、工作和技术标准等技术文献的基础上，对电网设备状态检修技术的应用进行探讨，针对实际面临的有关问题提出一些思路和建议。
关键词：状态检修；在线监测；故障诊断
1引言
电网设备状态检修主要依靠传感器、模数处理及计算机网络等技术，根据在线监测系统检测结果，对设备进行在线诊断和健康状态评估，并制定和实施设备运维策略和检修计划。随着该模式推广应用，状态检修的安全和经济效益日益凸显，包括但不限于：节省大量人力物力，提升电网供电能力和输变电设备供电可靠性等[1]。
2检修计划管理的发展
从早期的事后检修发展到预防性检修，经历了漫长痛苦的过程，随着社会经济发展和工业化、城市化进程加快，对电能质量和供电可靠性要求越来越高，迫使电力企业研究事前预防设备事故，如预防性试验、定期维护、周期性检查等。传统的设备检修计划管理中存在设备频繁维修、维修死角、临时性抢修等弊端，使设备维护成本巨大，对此一些企业提出设备全生命周期成本管控、运维一体化、在线监测等管理策略，设备状态检修技术应运而生，且正在逐步替代传统模式。随着监测技术的不断更新迭代，通过对设备运行状态的监控和诊断，判断出早期的异常缺陷，启发了检修计划管理模式的创新，进而演变为状态检修的相关制度标准。但是由于目前状态检修技术发展时间较短、技术及经验积累较少、技术更新速度较快等原因，状态检修技术仍不能完全取代传统检修管理模式，这也是出于控制安全生产风险的考虑。
状态检修是在对设备健康度及重要度进行充分解析基础上，根据在线监测系统的诊断结果，确定检修工作内容及时间周期，以求达到“应修必修、修必修好”的效果，设法使设备的价值最大化。
3状态检修技术的应用
目前，发达国家对状态检修技术的开发应用主要体现在设备状态监测、故障诊断、辅助决策、可靠性分析、寿命预测等相关的信息决策系统。
3.1变电站在线监测系统
我国电力工业起步初期，大部分电力设备依靠国外引进，目前大量设备存在老化故障现象，因此有效延长设备生命周期，提高设备可持续利用率势在必行。电力设备在线监测（带电检测）是设备状态检修的关键环节，能及时发现异常缺陷和隐患故障，因此带电检测仪器的配置尤为重要。
变压器是变电站的心脏，其在线监测手段包括油和绕组温度、在线油色谱分析（油中溶解气体分析）、负荷电流电压、功率因数、铁芯接地电流检测、有载调压档位测控、冷却系统（泵/风扇）运行、绕组变形等。SF6设备尤其是GIS设备在电网得到全面推行，已使用断路器机械特性监测、SF6气体泄漏监测仪（成像仪）（测漏或者泄漏定位）、超声波和超高频局部放电检测（内部放电缺陷检测）、SF6气体分解物检测及SF6气体纯度分析（内部放电检测）、SF6气体湿度检测（水分含量检测）。电流互感器、电容式电压互感器、变压器套管等电容型设备可配置相对介质损耗因数及相对电容量比值检测，能带电检测其绝缘缺陷。金属氧化物避雷器（MOA）可用全电流及阻性电流检测其绝缘缺陷。高压开关柜内部放电缺陷可配置超声波局放和暂态地电压检测。电力电缆可配置护套接地电流和高频局放检测，高频局放检测还可用于多种设备，如变压器、互感器套管、耦合电容器及避雷器等[2]。目前变电站电气设备在线监测的主要项目如表1所示[3]。
表1 变电站电气设备在线监测的主要项目
在线监测装置在实际运用中成功预警了多起设备缺陷，有效预防了多起设备事故的发生，如油中溶解气体、GIS局部放电、开关柜温度、电容型设备绝缘和金属氧化物避雷器绝缘等在线监测装置，但是由于装置质量以及运维等各方面问题，如装置故障、数据准确性不高、数据网络频频中断等问题，导致装置出现在线率低、告警准确率不高和漏告警等问题。因此通过对在线监测装置从采购、入网、安装、验收、消缺到退运等全过程全生命周期的综合管理，从监测装置本身和综合处理单元两方面提高其质量可靠性，同时加强质量评价和招标管理，筛选出运行稳定性好、技术成熟度高的产品及供应商。在设计、安装、验收等环节规范统一的作业标准，在运维方面明确省级主站、站端、监测装置的通信网络通道维护的责任界限，形成在线监测装置基本运维手册，加强在线监测装置台账及缺陷闭环管理。
3.2变电站故障诊断技术
故障诊断技术依托于在线监测系统的发展，根据数据特征进行定位，综合分析判断异常的发展趋势。故障诊断有别于继电保护，其主要是对缓变故障的发展进行监测，采取措施防止造成重大损失[4]，如表1中的主要项目。通过运用比较法等数学运算，比较设备历史信息和运行状态，故障诊断能有效提前暴露设备缺陷，如预防绝缘老化导致直接或间接接地。
红外测温、油色谱分析等诊断技术的发展较为成熟，模式识别和模糊推理等方法的应用也较为广泛。近年来智能诊断技术发展迅猛，通过模拟专家的人脑功能，实现人机合一的故障识别推理。智能诊断系统中数据建模和计算机算法将复杂问题转化为科学计算，经过逻辑推理判断设备状态[5]。
诊断技术在实际中仍不能完全替代专家的经验知识，为了提高故障诊断的准确性和及时性，需要定期对设备缺陷、非计划停运及故障情况进行统计分析，规范缺陷的分类分级标准，严格缺陷定性定级，保证记录完备性。未来借助人工智能和神经网络的研究成果，对设备状态识别和预测的过程将更加智能。
3.3辅助决策系统
辅助决策是在线监测、故障诊断、MIS及SCADA等技术的拓展，能够实现实时数据分析、监测预警、评价报告和检修计划生成等功能。辅助决策系统通过借助人工智能、机器学习等算法，将结果转化为分类问题供机器识别。辅助决策系统是状态检修的信息平台，支持数据及时录入和更新，数据库应当完整准确。辅助决策系统需要集成设备台账、缺陷、状态检修、设备评价、维护检修、班组管理及相关监测装置接口，实现模块间信息的互联互通。
辅助决策系统需要全过程设备状态信息的收集和处理，包括设备的设计制造、安装调试、交接验收、运维检修和技改报废等设备全生命周期管理，对设备状态进行定期和动态评价，开展设备风险评估，编制和实施检修计划，完善绩效管理，形成状态检修综合分析报告。
4结束语
电网设备状态检修是现代电网企业普遍运用的管理策略，也是当前保证电网安全稳定运行最有效、可持续的技术，虽然目前开展还不充分不平衡，但从实施效果来看，状态检修提高了设备检修计划的针对性和有效性，提升了设备供电可靠性和生产精益化管理水平。随着资产（设备）全生命周期管理和全过程技术监督等战略的全面深化，状态检修在在线监测系统、故障诊断技术、辅助决策系统等方面将有长足的发展和应用。
参考文献：
[1]许婧，王晶，高峰，束洪春.电力设备状态检修技术研究综述[J].电网技术，2000（8）：48-52.
[2]国家电网公司生产技术部.电网设备状态检修管理标准汇编[M].北京：中国电力出版社，2012.
[3]徐大可.变电站电气设备在线监测综述[J].变压器，2002（9）：6-10.
[4]苏鹏声，王欢.电力系统设备状态监测与故障诊断技术分析[J].电力系统自动化，2003（1）：61-65.
[5]吴今培.智能故障诊断技术的发展和展望[J].振动、测试与诊断，1999（2）：79-86.
作者简介：
吴楚城（1992-），男，汉族，广东揭阳人，本科，广东电网公司惠州供电局，研究方向：电力系统及其自动化、企业管理。
论文作者:吴楚城
论文发表刊物:《河南电力》2019年3期
论文发表时间:2019/10/10
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