摘要：电网设备是生产电力、传输电能的基础性设施，运行状态可影响电力供应质量，因此设备检修已成为电网生产、运行管理的重要内容。设备检修工作跨度长、技术含量高、责任重，需考虑自然灾害、业扩工程、电网调度方式、危险点预控及操作条件等因素，全面整合检修措施，运用标准化检修方法与流程，以提升检修工作的针对性、及时性与检修开展效率，减轻检修劳动强度，确保设备受控。本文分析了电网设备检修措施与方法，旨在减少设备操作异常、故障、停止工作或损坏问题。
关键词：电网；检修；设备
现代电网涵盖了发电与输电环节、变配电与用电环节，当前电网结构趋于复杂化、覆盖面逐渐扩大，基础设施集成度高，售电量、负荷增长快，电网设备是维持电网运行的主体，设备性能与技术水平制约着电网运行效率。电网中的设备类型多样，结构与功能复杂，集成化、可靠性、稳定性要求高，时效老化与多种潜伏性运行缺陷等因素均可降低电网设备工作性能，导致电网设备出现运行风险，设备故障与电网安全裕度、事故发生率密切相关。应采用高效、科学、规范的措施及方法开展设备检修工作，及时发现与处理设备隐性缺陷、故障，综合协调与主动防御电网运行事故。
1.措施及方法
1.1检修措施
检修电网设备时可采用事后检修、定期检修与状态检修措施。定期检修指根据时间计划、安排周期性检修工作，检修时停电送电操作频繁，检修过程带有盲目性。事后检修指的是发生事故、故障之后才检修电网设备，事后检修较为被动、不可预见，抢修工作量大、时间紧、任务重，无法深层次查找事故根源。状态检修能克服盲目维修、维修不足、维修频繁等弊端，能为电网设备优质、高效、长期、稳定与安全运行提供管理保障、技术保障，提高设备可用系数，延长计划校验间隔。状态检修的原则包括坚持完善、过程管控、需修才修、应修必修、标准先行、修必修好，可利用带电检修技术、在线监测系统实时监测电网设备状态，有助于客观分析与判断电网设备实际健康状态，根据设备运行现状制定与设计检修方案。开展状态检修时需离线监测与在线监测设备状态、运行工况，采集设备静态数据与动态数据信息，静态数据包括生产工艺、安装调试、验收资料等数据信息，动态数据包括巡视检查、不良工况（腐蚀情况、故障跳闸、渗漏油、异常声响等）、更新改造、缺陷纪录及实时检修资料等[1]。还需要采集环境数据、电网数据，环境数据包括自然灾害、雨雪雾、雷电活动、温湿度、风速等，电网数据包括短路电流、故障资料、负荷资料、运行温度等。采集设备信息后，可预测、评价设备状态、风险，诊断故障、生成故障先兆。设备状态分为严重状态、异常状态、注意状态与正常状态，评估设备状态时可采用专家系统、对比判断、神经网络、模糊逻辑、限值判断与趋势判断法。评估状态后可制定检修报告与开展检修工作，状态检修决策过程见图1。
图1
1.2检修方法
目前常用的检修方法包括紫外及红外检修、超声波与高频检修。超声波检修指的是向设备发射穿透力强、能量集中、方向性强、波长短、频率高的超声波（频率为20kHz~200kHz），检测设备放电信号频率特征与大小等参数，通过分析超声波传播、折射、反射情况发现设备内部缺陷、裂纹等运行隐患，可用于检修电网中的GIS、断路器、导线分支箱、配电柜、环网柜、开关柜、变压器等设备。高频检修指通过采集与分析放电信号判断设备状态，采集的放电信号频率为3MHz~30MHz或300MHz~3000MHz。高频检修法对绝缘设备内部缺陷、毛刺、颗粒放电灵敏度高，可用于检修电网中的开关柜、变压器及GIS等设备。此外，还可以采用CR技术或DR技术检修电网中的电力线缆、CIS、升压站开关、断路器、水泥杆塔、电力金具等设备[2]。紫外检修指利用紫外线（波长10nm~400nm）检测局部放电引起的电蚀损与碳化通道，观察设备电弧、电气放电与电晕，了解设备绝缘缺陷、污染程度、导线断股等情况。紫外技术可用于检修高压设备、导线、管母及绝缘子等设备。红外检修原理为利用红外线（波长760nm~1mm）检测电阻损耗、介电损耗等引起的升温现象，了解设备热场分布，发现设备缺陷、异常与故障区域，将部分事后检修转变为预见检修。红外检测安全准确、直观、灵敏度高、抗电场干扰能力强，可诊断绝缘老化、松动、受潮、缺油等故障。
2.案例分析
2.1检修背景
东莞地区某电网公司对供电线路结构进行调整后，变电站数量、变电容量成倍增加，供电负荷日益增长。电网中的设备包括输电设备、一次与二次变电设备，种类繁多，且运行状况复杂，重要设备停电可引发电网故障风险点。计划检修与事后检修的试验项目、工作质量无法得到有效保障，且不能突出检修重点，为保障检修工作的安全性与有效性，推行了状态检修模式，检修流程见图2。评估设备风险程度时依据以下公式：F（t）=1-R（t），R（t）=rn（t）×K×r2（t）×r1（t），rn（t）=e-λn（t-tn）。公式中的F（t）为风险程度，R（t）为风险评估时刻设备失效率，tn为前次全校验或大修时间点，t为风险评估时间点，λn为设备历史统计故障率，n为设备数量，rn（t）为风险评估时刻可靠度。
图2
2.2检修措施、方法与成效
在线监测系统具有信息输入、信息传输及浏览、信息统计分析、用户管理、信息查询、信息维护等功能，融合了IEC61968、IEC61970、IEC61850建模思想，状态信息数据模型统一、系统协议兼容性良好，接口设备通过标准测试，可规范化分析与管理电网设备技术监督、电气试验、可靠性、检修、缺陷、故障、设备台账等信息，整合预防性检测数据、在线与离线监测信息、SCADA系统实时信息，将数据传输到诊断中心，分析、判断设备故障、运行缺陷。系统采集状态信息的模型见图3。状态监测单元包括泄露电流、介损与电容量、油色谱等，利用紫外与红外检测方法检修输电线路中的避雷器、绝缘子，发现避雷器内部缺陷5起，未发生避雷器绝缘事故。实施红外检修后发现输电线路引流板、引线接头发热缺陷70起，隔离开关发热缺陷250起，断路器发热缺陷18起，同时发现了绝缘下降、油位降低、避雷器与套管介损超标等故障，减少了设备过热问题与设备事故。结合高频法与超声波检修GIS，发现了CIS内部存在的毛刺、金属颗粒及尖端放电问题，解体后证实存在放电痕迹，维修后排除故障。采用超声波检修60台乙炔含量过高、运行年久、绝缘状态差的变压器后，证实电抗器存在局放信号，检查、更换电抗器后顺利消除隐患。运用上述检修方法后减少了维修费用、检修成本，缩短了停电时间，减少了全停次数与电网线损、设备误操作次数，无断路器或主变强停等事故，保护装置100%正确动作。应用上述方法前设备计划检修停运率为12.06%，应用后为8.42%，同时推迟了110kV及220kV变电站的基准检修周期。
图3
3.结语
综上，电网动力系统复杂，大容量与高参数机组比例、用电负荷迅速攀升，运行年久、运行环境改变、线路改建等因素可能改变设备性能、可用率，影响电网生产调度，增加安全风险因素。应做好定期检修、事故检修、状态检修、预防性保养与维护工作，确保检修方法与措施及时、准确、精细，综合运用故障诊断与远程在线监测技术，减少检修过剩、检修不足、临时性检修频繁等问题。明确设备巡检、运行资料、原始信息、家族缺陷等情况，针对性检测设备状态，提升检修质量，改善电网辅助设备、主设备运行性能及保证设备参数准确，充分发挥设备潜能，优化设备负荷状态，提升电网攻击抵御能力、整体抗扰能力与自愈能力。
参考文献：
[1]李永刚，刘艳，王鑫明，等.基于MAS的电网新设备启动方案智能编制系统的设计与实现[J].电力系统保护与控制，2016，44（12）：119-124.
[2]田雨，张晗.基于故障特征隶属函数的电网主设备风险评估方案研究与应用[J].高压电器，2017，53（5）：146-153.
论文作者:周永晨
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/18
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