时间：2013-11-29 分类：电力
摘要：变电站一次设备的安全运行对整个电网系统的安全运行起着至关重要的作用。对变电站一次设备进行状态监测及故障诊断，改变传统的计划周期性检修为状态检修,可以大大降低电力行业的生产成本。状态检修具有及时处理设备隐患、克服设备定期检修的盲目性、减少人力物力投入等优点。从而增强了设备检修过程中的针对性和有效性，提高了设备的综合分析能力和精细化管理水平，从而最大限度的延长了设备的使用寿命，提高了设备运行的可靠性，大大降低了变电站一次设备的检修成本。
关键词：变电站 一次设备 检修
前言
状态检修的概念可以简单地概括为：在一次设备状态监测的基础之上，根据设备监测和分析诊断的结果，科学安排检修时间和项目的检修方式。它的含义包括：设备状态监测;设备诊断;检修决策。状态监测是状态检修的基础;设备诊断是以状态监测为依据，综合设备历史信息，利用神经网络、专家系统等技术来判断设备健康状况。
1 一次设备的状态检测技术
一次设备智能化是智能变电站的重要特征之一，IEC61850标准、《智能变电站技术导则》和《高压设备智能化技术导则》等标准的颁布实施对实现变电站一次设备状态监测具有重要指导意义。在线监测、故障诊断、实施维修整个一系列过程构成了电气设备状态检修工作的内涵。因此，积极发展和应用变电站设备在线监测系统的最终目的就是为了以状态检修取代目前的定期检修。状态检修完全替代定期检修的可能性探讨：定期检修存在两方面的不足：一是当设备存在着潜在的不安全因素时，因未到检修周期而不能及时排除隐患;二是当设备状态良好，但已到检修周期，就必须停电检修。检修时又缺少以往设备运行的状态记录，要检修的内容不明确，存在很大的盲目性，造成人力、物力和时间的浪费，检修效果也不好。状态检修是根据设备的运行状况进行检修，因此状态检修的前提是必须要作好状态监测。一直以来，传感技术、计算机技术和光纤等高新技术的发展和应用，使电力设备的状态监测和故障诊断技术得到迅速发展。许多发达国家也陆续研制了油中溶解气体在线监测系统，变压器、发电机和 GIS 等的局部放电、泄露电流的在线监测系统，这些技术得到了国际大电网会议的系统总结。近年来，随着光电技术的发展，许多国家相继研制出不同类型的在线监测装置，就促进了设备的状态监测和故障诊断技术的实施和有效发展。
2 状态检修信息系统的几个特点
(1)软件采用 B/S 结构，不同的用户具有不同的权限，对设备相关信息进行查询、修改等。
(2)可扩展的故障诊断知识库。
(3)通用的状态数据分析工具。
(4)采用量化的设备状态评价体系进行分析。
以往，我国还没有建立严格的变电站设备状态评价体制，按当时的 DL/T 596-1996《电力设备预防性试验规程》，设备要么合格、要么超标(不合格)，显然仅仅把设备分为合格与不合格两种状态时，状态分析便无从谈起，所以应该建立量化的设备状态评价指标体系。如今,为了适应新的形势，根据国家电网公司规范、指导系统内状态检修工作的要求，编制出版了Q/GDW 168-2008《输变电设备状态检修试验规程》，在保证设备安全的基础上，为开展状态检修工作的单位提供一个明确的依据，改变以往不顾设备状态、\"一刀切\"地定期安排试验和检修，纠正状态检修概念混乱，盲目延长试验周期的不当做法。同时，国家电网公司又相应发布了变电站一次设备的状态检修导则，其中，将设备状态从需要立即退出运行到最优状态分成 0 到 100 分，根据相应的评分标准来决定设备的检修策略，设备的评分应基于与设备状态相关的信息，包括各个试验项目、家族缺陷事故纪录、不良运行工况记录等。
3 变电站主要运行的一次设备介绍
3.1 变压器
变压器是变电站的主要设备，可用来把某种数值的交变电压变换为同频率的另一数值的交变电压，也可以改变交流电的数值及变换阻抗或改变相位。虽然种类繁多，但其工作原理是一致的。
3.2 高低压开关设备
(1)断路器 能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件(包括短路条件 1 下的电流的开关装置，按其使用范围分为高压断路器和低压断路器。
(2)隔离开关 隔离开关(刀闸)一般指的是高压隔离开关。即额定电压在1kv及其以上的隔离开关，是高压开关电器中使用最多的一种电器，主要作用是在设备或线路检修时隔离
电压，以保证安全。它无灭弧能力，不能断开负荷电流和短路电流，应与断路器配合使用。在停电时应先拉断路器后拉隔离开关送电时应先合隔离开关后合断路器。
3.3 电流、电压互感器
电压互感器和电流互感器。它们的工作原理和变压器相似，它们把高电压(设备和母线的运行电压)、大电流(即设备和母线的负荷或短路电流)按规定比例变成测量仪表、继电保护及控制设备的低电压和小电流。
3.4 GIS 设备
GIS 就是将除变压器以外的一次设备，优化有机组合成一个整体，并封闭于金属壳内，充SF6 气体作为灭弧和绝缘介质组成的封闭组合电器。GIS 是运行可靠性高、维护工作量少、检修周期长的高压电气设备，其故障率较低，但 GIS 也有其固有的缺点，由于 SF6 气体的泄漏、外部水分的渗入、导电杂质的存在、绝缘子老化等因素影响，都可能导致 GIS 内部闪络故障。GIS的全密封结构使故障的定位及检修比较困难，检修工作繁杂，事故后停电检修时间长，停电范围大，常涉及非故障元件。#p#分页标题#e#
4 设备的状态检修
4.1 变压器
(1)渗漏油。变压器运行中渗漏油现象比较普遍，其外面闪闪发光或黏着黑色的液体就可能是漏油。小型变压器装在配电柜中，因为漏出的油流入配电柜下部的坑内，所以不易及时发现。渗漏主要原因是油箱与零部件联接处密封不良、焊件或铸件存在缺陷、运行中额外荷重或受到振动等。此外，内部故障也会使油温升高，油的体积膨胀，发生漏油。
(2)引线部分的故障。引线部分故障主要有引线烧断、接线柱松动等。引线部分与接线柱连接松动，导致接触不良。引线之间焊接不牢，造成过热或开焊。
4.2 高低压开关设备
(1)断路器 断路器常见的故障有：断路器拒动、断路器误动、断路器出现异常声响和严重过热、断路器分合闸中间态、断路器着火和断路器爆炸等。直流电压过低、过高，合闸接触
器线圈极性接反或低电压不合格，远动回路故障及蓄电池容量不足，开关本体和合闸接触器卡滞，大轴窜动或销子脱落和操动机构等出现故障，都是造成断路器据动的原因。
(2)隔离开关隔离开关载流接触面过热，由于隔离开关本身的特点和设计的局限，不少载流接触面的面积裕度较小，加上活动性接触环节多，容易发生接触不良现象。
4.3 电流、电压互感器
(1)电流互感器在工作运行时，因其二次阻抗很小，接近于短路状态，其铁芯的激磁电流趋于零，所以二次回路不带电压。如发现其有不寻常振动的响声和发热现象，应停止运行，进行检查处理。通常这种异响是由于电流互感器过负荷、二次侧开路以及内部绝缘损坏发生放电等造成的。此外，由于半导体漆涂刷得不均匀形成的内部电晕以及夹铁螺丝松动等也会使电流互感器产生较大音响。
(2)电压互感器常见问题是回路断线，首先要根据继电保护和自动装置有关规定，退出有关保护，防止误动作;其次检查高、低压熔断器及自动开关是否正常，如熔断器熔断，查明
原因立即更换。再次熔断时则应慎重处理：最后检查电压回路所有接头有无松动、断头现象，切换回路有无接触不良现象。变电站一次设备状态检修绩效自评估主要采用分项和综合评分的方法，每年按变压器(含高压电抗器)、断路器(含GIS)、输电线路和其它变电设备(互感器、避雷器、隔离开关等)按状态评价的有效性、检修策略的正确性、计划实施、检修效果、检修效益进行分项评分;最后依据各分类权重计算出整体评估结果，计算方法见公式:
S=0.1S1+0.3S2+0.2S3+0.2S4+0.2S5
(其中：S1─组织管理评估分值;S2─变压器设备评估分值;S3─断路器评估分值;S4─输电线路评估分值;S5─其他变电设备评估分值。)
4.4状态检修实施效果评价
设备状态检修效果评价一般分为适时评价和年度评价,适时评价是指对实施的每项状态检修工作后所进行效果评价，年度评价是指对本年度状态检修工作的综合评价。适时评价是根据检修中发现的问题和检修结果，重新审视检修方案，检测方法、分析判断结果、作业工艺及流程进行总结评价 , 主要内容包括检修的技术评价、经济评价、设备检修后的状态评价、对同类设备的状态评价建议等年度评价主要状态检修效果进行综合分析、总结，应按照职责范围分级、分层次进行。评估内容应综合本年度设备状态评估结果、设备完好率、设备可用系数、设备事故率、供电可靠性、检修成本变化、设备状态信息变化趋势、设备检修报告、设备缺陷情况等各种因素，对本企业年度的状态检修工作进行全面、客观的评估，对今后的状态检修管理提出改进的意见和建议。
5 结束语
状态检修在变电站一次设备的应用，是变电站一次设备检修管理方面的一次技术性革命，通过状态检修及时了解设备运行的状态，使检修计划和决策更为科学性和合理性。但变电站一次设备状态检修也要在实际的应用中不断的完善，这就要求变电站一次设备人员在实践中不断发现问题和解决问题，使变电站一次设备状态检修工作更合理的开展，为电力系统的正常运行服务。
参考文献：
[1] Q/GDW 383-2009,智能变电站技术导则.国家电网公司[S].
[2]陈家斌.电气设备故障检测诊断方法及实例[M].北京：中国水利水电出版社，2003
[3]孙才新，陈伟根.电气设备油中气体在线监测与故障诊断技术[M].科学出版社，2003
