变电设备检修方式的现状及改进措施

黄日泉

摘要：变电设备是电网最基本的组成部分，是一种需要持续运行的电力设备。为保证变电设备能够可靠运行，我们需要对设备进行必要的检修和维护。随着电网结构的扩展和城乡电网改造力度的加大，变电站设备检修工作也变得越来越重要。但是目前变电设备检修绝大多数必须进行停电检修，而停电检修严重影响到供电可靠性。因此有必要对变电设备的检修方式进行改进。本文笔者结合工作实践，对变电设备的检修技术现状进行说明，并提出改进措施。

关键词：变电站；设备；状态检修

中图分类号：U224文献标识码： A

前言

随着国民经济的不断发展和人民生活水平的日益提高，对供电可靠性要求也越来越高，相应的对变电设备检修方式也提出了更高的要求，变电设备检修水平的高低直接影响着电网的安全、稳定运行和人民群众的日常生产、生活质量，笔者结合工作实践，提出了转变设备检修方式的必要性，通过对定期检修方式和状态检修方式的对比，突出了状态检修方式的科学性和有效性，并结合工作实践提出了提升状态检修水平的措施[1]。

1.设备检修目的和作用

设备检修就是指为保持或恢复设备的期望功能所进行的技术作业行为，通常包括检查、维修、修理、更新四项任务，其中检查是为了确定和评估设备的实际状态，维护是为了保持设备的期望状态，修理是为 了恢复设备的期望状态，更新是更换无法达到期望状态的设备（或部件）。

2变电设备检修现状

2.1变电设备发展现状

随着20世纪90年代末期大规模的城乡电网改造，SF6设备、真空断路器等电力设备得到广泛应用。新设备、新技术的应用，使得电力设备整体状况大为改观，设备性能得到提高，同时维护工作量极少，对电网的安全经济运行带来了很大的好处，为供电设备检修工作的改进提供了物质基础。

首先是以SF6气体作为绝缘介质的电气设备大量使用。SF6气体具有优异的绝缘和灭弧性能，设备具有小型化、轻量化、少(免)维护及智能化等特点，密封在SF6气体中的工作触头，不会发生氧化，接触电阻可以保持稳定。同时，不需要采用一般的接触时依靠触头压力擦去氧化膜的方法，从而减少了触头磨损。这样就使设备本体大修工作量大大减少。

其次是中、低压设备大量采用真空断路器（真空度测试仪）。真空断路器具有适合频繁操作、电寿命长、检修维护工作量小、防燃、防爆、运行可靠性高的优点，特别是户内使用的开关柜设备，采用智能化设计，结构更加紧凑，设备互换性强，维护工作量相对减少。此外，城市组合电气、箱式变电站也在逐步使用；一些维护工作量小、污闪电压高的干式变电设备逐步投入运行。这些条件客观上为变电设备检修管理模式的改变提供了物质保证。

2.2在线监测技术发展情况

近年来，随着计算机技术、通讯技术的发展，在线监测技术不断成熟。供电部门先后开展了变电设备绝缘（试验变压器）在线监测、变压器油在线监测、SF6断路器气体密度在线监测等项目，开展了避雷器带电测试（氧化锌避雷器测试仪）、耦合电容器带电测试以及远红外测温等项目，供电部门在设备检修、安全管理和设备实时监测等方面迈出了一大步。设备诊断手段多样化，检修管理的手段和方法得到改进，管理水平不断提高，为设备状态检修工作的开展提供了技术保证。

2.3目前运行设备存在的主要问题

通过笔者多年的设备管理经验和对设备运行、检修情况的分析，认为目前变电设备主要存在以下问题。

①仍有少量老旧设备在电力系统继续服役运行。由于当时设备制造、材料等方面原因，设备性能较差，故障较多。

②国内某些SF6开关厂家制造工艺不良，设备出厂前干燥不彻底、设备的密封性不过关，使用时出现故障，给用户在一开始就留下了麻烦，导致现场一些运行的SF6开关设备存在缓慢泄压、微水超标等问题。

③6～35kV中压设备缺陷明显增多。由于一些厂家制造工艺不良、材料选择不当导致断路器机构缺陷突出。这些缺陷已成为影响开关类设备安全运行的主要问题，而且重复出现的概率较高。

④变压器整体运行水平提高，但变压器类设备的辅助设备缺陷仍然较多，主要有变压器冷控系统及风扇故障、有载调压开关及其控制回路故障、设备渗油缺油、接头发热等。

⑤一些外部原因，如小动物短路、天气潮湿绝缘下降或外部故障、谐振等因素造成设备绝缘（绝缘电阻测试仪）击穿而引起短路故障。这些故障不仅增加了检修工作量，而且严重威胁系统的安全运行。

3设备检修方式改进的必要性

就检修体制而言，归纳起来有三种，即事后维修、预防性定期检修和状态检修。事后维修（Break-down Maintenance)是当设备发生故障或其他失效时进行的非计划性维修。在现代 设备管理要求下，事后维修仅用于对生产影响极小的非重点设备、有冗余配置的设备或采用其他检修方式不经济的设备。这种维修方式又称为故障维修。 预防性定期检修（Time-Based Maintenance)是一种以时间为基础的预防性检修方式，也称计划检修。 它是根据设备磨损的统计规律或经验，事先确定检修类别、检修周期、检修工作内容、检修备件及材料等的检修方式。定期检修适合于已知设备磨损规律的设备，以及难以随时停机进行检修的流程工业、自动生 产线设备。 状态检修（Condition-Based Maintenance)是从预防性检修发 展而来的更高层次的检修体制，是一种以设备状态为基础、以预测设备状态发展趋势为依据的检修方式。 它根据对设备的日常检查、定期重点检查、在线状态监测和故障诊断所提供的信息，经过分析处理，判断 设备的健康和性能劣化状况及其发展趋势，并在设备故障发生前及性能降低到不允许极限前有计划地安排 检修。这种检修方式能及时地、有针对性地对设备检修，不仅可以提高设备的可用率，还能有效降低检修费用。

随着电网企业的发展，社会对电能质量和服务质量要求不断提高，供电行业面临的压力增加。如何提高供电服务质量、提高供电可靠性、增加供电量、企业减人增效，将是供电企业面临的课题。

电力设备的制造材料、制造工艺已有了很大提高，电力设备的质量和性能已经大大提高，很多免维护产品在电力系统中投入运行。此外，一些先进的进口设备进入国内电力行业，也带来了国内电力设备制造业的进步。因此，设备检修周期、检修项目及要求必须相应调整。因此，状态检修方式此时应运而生。

技术监督手段逐步完善。电力行业设备不断更新改造，同时电力设备在线监测技术和电力设备带电测试技术不断成熟，带电测试手段和在线监测技术为电力设备检修过渡到状态检修提供了技术保证。

4提升变电设备的状态检修水平的方法

4.1注重对设备运行初始状态的监测和控制

在进行状态检修时，应多关注设备运行的初始状态，在设计、制造、安装、验收等环节就要进行控制，首先在设计上要确保设备适合所处的地理环境要求和采用最先进的技术标准；其次制造厂要优化产品内部结构，严格执行制造工艺，加强内部管理，确保产品的质量；再次施工安装部门要严格执行安装工艺，要加强安装人员的专业技术培训，提高安装工艺水平，在工序上要从严把关，确保设备安装质量；最后设备在投运前，设备运行管理部门要按照有关技术管理规定，严格验收，确保设备按零缺陷要求投入运行，确保设备的初始状态为一个健康的状态。

4.2做好状态检修中的设备运行情况统计工作，及时跟踪和发现设备事故隐患

开展状态检修，关键要对设备在运行中的状态要进行及时、全面、真实的了解和掌握，这就要求充分利用变电设备状态检修的关键技术，对设备进行数据与信息采集，通过对历史数据的比较，得出设备运行信息与实时状况及发展趋势，为检修策略的制定提供科学依据，进而对设备状态进行评估，从而对设备制定合理的检修计划，消除设备的缺陷，恢复设备良好的运行状况[2]。

4.3优化和完善状态检修的工作流程

状态检修的工作流程包括信息收集、设备状态评价、设备风险评估、检修策略制定、年度检修计划制定、检修实施及绩效评估七个部分。

图1 状态检修的工作流程

信息收集是设备实行状态检修的基础，信息收集包括设备投运前信息和运行中信息，通过历次信息比较和分析，为设备状态评价奠定基础，通过对设备在线监测、带电检测等手段收集来的信息进行综合分析、判断，对设备运行状态、健康水平和发展趋势进行评价，利用设备状态评价结果，对设备进行风险评估，为检修策略的制定提供依据，以设备状态评价结果为基础，参考风险评估结果，根据实际情况制定具体检修方案，根据检修方案制定检修计划，最后将设备检修方案付之实施，最后对检修结果开展绩效评估，查找检修工作中不足，为下一次状态检修的实施提出改进建议和措施[3]。

5结语

作为关系到国民经济生产和发展的重要支柱行业，电力系统的安全稳定运行对国计民生起到重要作用。要确保电力系统的安全、稳定运行和持续供应高质量的电能，应不断的改进新技术条件下变电设备的状态检修方法，相信通过科技的进一步发展和设备管理手段不断的优化、改进，进而提升设备状态检修的精确度，为我国电力系统可靠供电、优质供电做出贡献。

参考文献：

[1]王吕长,李福祺,高胜友.电力设备的在线监测与故障诊断[M].北京:清华大学出版社,2010

[2]黄新波.变电设备在线监测与故障诊断[M].北京:中国电力出版社,2009

[3]彭理燕.变电站电气设备[M].北京:中国电力出版社,2011