摘要：本文研究实证分析法，结合某工程实例，在总结变电设备状态检修意义的基础上，详细分析了该案例工程项目中高压电器设备调试检修工作管理的思路与方法，并对相关技术的实施路径进行了研究。从本文研究结果可知，在未来变电站项目的高压电气设备调试检修工作中，变电站运行设备的状态检测、故障诊断等均应该成为工作的重点，值得关注。
关键词：变电站；高压电气设备；调试检修工作
前言：在当前变电站运维管理中，高压电器设备的调试与检修会直接影响变电站的整体运行能力。但是在实际上，由于变电站的高压电器设备数量众多，技术人员不仅需要在设备调试检修之后，还需要完成气体密封性、绝缘电阻等工作的调试，这样才能最大程度上保证高压电气设备的运行能力。由此可见，目前变电站设备管理工作的整体难度较大，因此值得关注。
1.工程背景分析
1.1工程项目简介
本次工程为上海招商银行大厦变电站电气设备调试、检修项目，项目施工时间为2019年1月12/13日，主要施工内容施工内容：变电站35KV、10KV电气设备预防性试验及设备检修。
本次变压站项目的具体信息为：上海招商银行大厦位于上海市浦东新区陆家嘴环路1088号，物业性质为商务写字楼及银行数据中心，变电站配置2路35KV电源供电，变电站总装接容量为32000KVA（16000KVA*2），下级设置4个10KV分站，共配置10台10KV/0.4KV配变。我司此次承接变电站年度电气设备预防性试验（电气试验与继电保护测试）：（1）35KV等级电气设备包括35KV开关柜、35KV/10KV主变、电缆、母线、避雷器等；（2）10KV等级电气设备包括10KV开关柜、10KV/0.4KV主变、电缆、母线、避雷器等（3）0.4KV开关柜检修、维护；（4）直流屏、交流屏、能源管理系统检修、维护；（5）德国MR有载调压机构检修、维护；（6）各变电站接地电阻系统检测。
1.2变电站设备调试检修的意义
根据本次工程项目的特殊性，开展变电站电气设备调试检修的意义主要集中为：（1）本次项目位于上海招商银行大厦，该大厦组作为当地重要的办公区，具有人流量密集、用电需求量大的特征，稳定的电力支持对于整个建筑物的电能供给产生直接影响。而变电站作为电力系统的核心，其运行能力在一定程度上影响着电力系统的稳定性，一旦发生电力故障问题，有可能影响整个大厦的运行。所以通过开展高压电气设备调试检修，可以最大程度上规避各类电气故障风险发生，保障简直无语正常运行。（2）通过高压电气设备调试检修，能够及时发现高压电气设备在运行阶段存在的潜在故障信息问题，并及早解决。这种情况可以有效避免设备在运行阶段就因突发故障而出现各种影响稳定性的问题发生，因此有效保证了变电站稳定性。
2.变电站高压电气设备调试检修工作思路研究
2.1变电站运行设备的状态检测
在电气设备调试检修中，开展设备的状态检测，可以详细了解整个项目中设备的运行情况，进而制定出针对性的检修工作路径，整个工作的重点内容，就是要将设备的化学量、物理量等做信息采集，以了解设备的具体运行情况。其中变压器作为变电站的核心设备，其常见的故障主要有绝缘材料老化、绝缘油性能下降等，常见的状态检测方法包括：（1）变压器油微水检测。一般情况下，变压器油中的含水量超过规定值之后，会进一步加快设备绝缘材料的老化，进而降低了其绝缘性能，甚至严重情况下会造成铁芯内部电弧或者短路，进而加重了故障情况，所以对设备中的油水含量检测已经成为评估变压器密封性的关键指标之一[1]。（2）局部放电检测。现阶段局部放电被认为是变压器绝缘缺损的关键原因，若不能及早发现局部放电情况，将会导致绝缘材料击穿。所以在本次项目中，对变压器的局部放电检测已经成为工作的重点内容，通过超高频的局放检测设备，对本次项目中的变压器运行数据进行评估，有效杜绝了局部放电风险的发生。
2.2高压电器设备的调试工作
在本次工程中，开展高压电器设备调试的主要目的，是为了保证整个安装工程的合格，并尽可能的排除人为缺陷对设备运行的影响，对于整个高压电气设备的正常运行产生直接影响。从另一角度来看，调试工作可以最大程度上保证设备的稳定性、安全性。因此本次项目在调试工作中，施工饭严格按照施工条件的要求，将设备的调试数据记录在案，确保未来可以将其作为基本数据作为设备检修的关键。
本工程中的调试工作，就是在设备安装时给予技术支持，并针对其中的关键施工点进行识别，并做好技术检查、检测等，其具体的操作思路为：
（1）对主回路电阻的调试。该调试的主要目的，就是要检测主回路的稳定性、安全性等，并且在电阻检测阶段，工作人员需要在将气室抽空至真空状态之后切结构内的压强达到水平后来调试主回路。但是在调试过程中需要注意的是，调试时所使用的电源应该考虑到整个工程的要求，优先使用直流电源。（2）气体密封性与气体含水量的测量。在调试过程中，应该确保设备的的气室气体泄漏率要小于等于1%，并确保气体的含水率水平低于150ppm，确保整个设备可以在使用周期内保持稳定的运行，避免变压器出现异常，保证了调试阶段的设备运行效率[2]。（3）现场交流耐压的调试。本次项目中设备调试人员严格按照工程项目中施工要求进行调整，并按照调频谐振加压的方法分别完成绝缘耐压、局部放量的调试等。
根据该工程项目的经验，整个工程项目的调试工作中还应该注意其他内容，包括绝缘电阻的摇表测量、气室压力闭锁调试等，这样才能在最大程度上保证调试工作质量。变电站的电气设备调试工作影响了变电站的正常运行，因此本次工程在项目经理的指导下，根据施工合同的要求开展了精准的设备调试，为整个工程项目的调试奠定了必要的基础。
2.3高压电器设备的检修工作
2.3.1断路器的检修
本次工程项目的经验发现，变压器高压断路器在运行阶段容易发生机械卡涩等问题，技术人员在检修过程中普遍采用断开断路器的方法，在检修结束后再合上断路器。经验证明这种设计方法不仅会影响变电站运行过程中的高压断路器功作业情况，甚至会影响变电站的运行。所以针对这种情况，本次工程以机械特征为主对断路器的运行状态进行评估，其机械特征检测的关键数据包括开距、触头行程、三相分合闸同期等；在状态检测过程中，采用的检修以补偿式霍尔电流传感器完成，通过该设备来判断分合闸线圈的电流水平，这样就饿可以获得断路器缺陷的详细信息，具有技术先进性。应用效果证明，该方法可以根据断路器的机械装置动作时间情况，来精准判断误动、拒动等行为。
2.3.2隔离开关的检修
根据现有工程项目的经验可知，导致隔离开关难以正常推合的原因，就是隔离开关中的断口触头设计中存在问题，例如设计的鼓励开关操作时，只能增加合闸过程中的圆柱触头与触片的接触压力等，而触指弹簧的压力才不能有效防止隔离开关分闸，进而避免变形、弯曲等问题的发生。但是还需要注意的的是，有时隔离开关的故障问题是因为工作人员用力过猛而引发安全问题。因此在隔离开关的检修中，需要选择较高通用性的装置并进行调整。例如在触头中的固定螺杆位置上曾加若干个铜套，而铜套是由各种合金装置制成的，并在机械部位润滑[3]。这种情况下的铜套具有理想的物理性能，不会对合闸过程中的圆柱触头、触指等产生影响，因此可以确保设备的正常运行。
2.3.3设备的状态检测
到了电气设备的调试阶段，在设备的状态检测过程中应该遵照其发展趋势进行调整，并利用各种现代化技术手段，对设备的状态进行详细的识别。同时根据其他工程项目的经验，电气设备的状态检修过程中必须要考虑现代信息网络技术的特征，并采用预防性检查的方法进行改进。本次工程项目在设备的状态检测过程中，充分考虑了设备运行状态检测的特殊要求，并根据相关设备的历史运行数据资料，判断设备当前的运行情况等，深化认知，并通过对设备的信息进行数据识别，对各种潜在风险数据进行识别，有效提高了设备状态检修效果。
同时也有研究认为，色谱分析法、红外检测法等非电气方法在设备检修中发挥着重要效果，多数工程项目经验可知，这些方法在设备检修中发挥着重要的作用。在本次工程中，充分发挥上述技术的先进性，通过状态检测结果进行调整，这样才能最大程度上保证设备的检修效果。在实施处理阶段，将设备的检修结果作为重要的评判标准，完成故障诊断。因此本次工程中在识别设备的故障信息之后，需要通过在线监测的方法对设备的各种故障信息进行识别，这样并对其实施效果进行全面评估，最大程度上保证了设备故障处理效果。但是根据本次工程中的经验，在施工中还需要重点关注以下两方面的问题：（1）在不实施设备故障检测的情况下，就很难统计设备的运行数据，再加之本次工程项目中施工周期较短，长时间的数检测还存在一定的难度，所以可以通过设备的历史数据为参考实现另一种“在线监测”，也可以为后期的检修工作提供必要的数据支持。（2）在电气设备的状态识别中，应该遵照设备的参数性能情况，这样才能确保数据分析的质量[4]。
同时，数字化变电站作为未来变电站发展的主要趋势，其设备的功能、运行情况等都会直接影响电网的运行安全，所以在设备状态监测过程中，需要重点关注设备的运行状态。因此在正常的运行状态下，设备运行的试验数据正常或者其中个别试验参数表明可靠性稍有下降，但数据稳定的二次设备。正常状态的二次设备必须同时满足如下条件：①装置本体与二次回路的绝缘性能合格；②上次校验数据合格；③装置自检结果正常，且尚未发现警报信息；④保护端子的外观理想，并具有良好的接触性能。当然，数字化设备在运行期间还会出现设备状态下降的问题，其状态主要包括：①同类型、同批次的保护设备产生过多次同样的软、硬件故障；②保护装置及二次回路绝缘下降，但尚未引起接地或短路；③交流采样异常，差流越限，但尚未闭锁保护或保护尚未动作等。通过对上述状态的识别，可以更好的掌握设备运行状态。
2.4故障诊断
在本次项目中，变电站高压电气设备调试检修工作的重点就是要对设备的各项运行数据进行识别与评估，通过指派专业的技术人员对各类故障信息进行识别与处理，最大程度上保证数据分析结果。所以在故障诊断中，需要按照状态检修的数据结果，对各种已经发生的故障信息进行识别，并对已经发生故障的电气设备做进一步的分析，评估设备可能出现的故障信息等，这样才能最大程度上避免故障的发生。在此期间，需要根据电气设备故障的种类、严重程度等，对故障信息形成自己的认知，并通过动态诊断、静态诊断等方法，对设备的故障情况形成自己的认知，这样一旦发生故障情况之后，可以在第一时间采取应对措施，并对设备的健康状况状况进行探查。其中需要注意的是无论是采用哪种故障诊断技术，都需要以设备的状态诊断为依据，这样才能制定出具有针对性的故障诊断手段。
例如本次研究中，通过状态检测的方法，发现变电站35KV/10KV主变的表面绝缘层有明显的闪络放电情况，针对这种故障进行红外线测温检测后，发现该位置的温度异常（见图1），而此时变压站的环境处于正常水平下，针对这一故障开展故障诊断后，发现局部放电，有效避免了缺陷扩大，保证了变电站安全。
图 1 故障诊断结果
2.5设备外观的检查
在设备调试检修阶段，设备的外观检查可以直观的评价设备的故障情况，根据本文的经验，设备外观检查的要点主要包括：（1）电气装置的构成情况是否与设计标准相符，需要重点检查装置中的设备安装工艺、端子与导线材质等，判断其是否符合国家的相关技术标准。（2）严格检查全体电气设备的回路装置情况，包括按钮、把手、压板等应该保证端正、牢固且具有良好的接触性能；应该确保电气设备的开关操作具有理想的灵活性，其通、断位置明确，并且接触效果满意；在装置的外部检查范围内，应该确保检查范围内的设备与端子排螺丝拧紧可靠，并且无放电痕迹、无严重的灰尘堆积；检查端子箱内的情况，若发现进水等情况受及时处理。（3）严格检查电缆的接线情况，是否与设计图纸一直；在装置的外部检查范围内，观察设备接地情况是否满足国家反事故措施的相关标准。
2.6调试检修技术管理手段
根据本次项目的经验，在变压站电气设备调试检修技术管理中，必须要持续完善管理制度，进一步明确项目经理在整个项目中的指导作用，针对本次工程项目中所发现的问题等作出明确，并由项目经理带领进行详细分析；整个工作中，需要严格按照电气设备原理开展质量验收，这样才能切实保证技术管理水平。除此之外，未来工作中需要做好设备质量管理关，并在技术上进行改进，充分发挥无损检测、红外线成像等技术在设备调试检修中的作用，这样才能切实保证工作质量。
结论：本文采用实证分析法，详细研究了变电站高压电气设备调试检修工作管理的相关内容，并对其技术措施进行了探究。从案例工程的经验可知，本文所采取的相关措施具有科学性，可以满足设备调试检修的要求，因此值得推广。
参考文献：
[1]吴卫民.110kV数字化变电站二次系统检验规范的研究[J].华东电力，2019，37(7):1185-1188.
[2]宗跃辉.变电站高压电气设备状态检修的现状及其发展[J].中国科技纵横，2018(21):115-115.
[3]陈建武.变电站高压电气设备状态检修的相关问题研究[J].建筑工程技术与设计，2018(19)：41-43.
[4]周岩，董菲菲．高压变电站高压电气设备状态检修策略分析[J].科技视界，2017（25）：134.
论文作者:孙燕
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/8
标签：设备论文; 变电站论文; 电气设备论文; 高压论文; 状态论文; 故障论文; 工作论文; 《电力设备》2019年第5期论文;