摘要:10kV配电网络在电力系统中主要起着分配电能的重要作用。变电站内设备运行是否可靠直接关系到用户侧电能质量是否达标。随着社会的不断发展,用户对电能质量的要求越来越高,停电变得越来越不能容忍。这意味着对变电站运行来说,可供停电检修的时长越来越少。此时,在变电站运行实际工作中,选择合理的设备检修策略就变得尤为重要。本文通过分析不同设备检修策略在实际运行工作中的实用性与局限性,探讨变电站设备检修策略的应用。
关键词:故障检修;计划检修;状态检修;10kV变电站运行;
引言:长期以来,变电站设备的故障检修及计划检修一直是电力生产运行中防止事故发生的重要手段。严格执行设备计划检修及轮换制度,同时在设备发生故障时及时进行故障检修,为配电网络的安全运行发挥了积极的作用。但随着电力系统的不断发展,10kV配电网络的不断扩大,同时各级用户对于供电可靠性的要求不断提高,此两种检修策略已无法满足变电站运行工作中的实际需要。为缓解配电网络的急速发展与运行检修人员数量有限的矛盾,同时为更好的保证配电网络的安全运行,减少停电时长,近些年10kV运行人员开始积极引入设备状态检修技术作为变电站运行检修的新策略。但状态检修因其存在硬件限制或技术限制问题,在实际运行工作中可能并不适用于所有的变电站。下文将针对各种不同的检修策略的适用性与局限性进行分析,探讨不同检修策略在10kV配电网络实际运行工作中的应用。
一、故障检修模式
故障检修模式实质上是一种事后检修,就是在出现故障后进行的反应性检修。这种检修模式的优点为针对性强,目的性明确。由于仅对发生故障的设备进行检修,所以直接检修成本一般较低。但缺点也显而易见,因为设备检修发生在出现故障之后,具有很大的不可预见性,一旦检修不及时或处理不得当,故障很有可能发展成事故,造成不必要的停电,严重的可能造成人员伤亡或设备损坏及严重的经济损失。无形中增加了设备检修的隐性成本。所以故障检修模式在实际的配电网络运行中,一般只作为个别设备的应急抢修策略使用。
二、计划检修模式
计划检修与事后检修不同,这种检修模式强调的是事前的“预防为主”。此类检修模式一般基于现有规程及运行经验和运行数据统计,根据所掌握的设备平均寿命和故障情况,按照设备检修计划进行检修。
计划检修是目前配电网实际运行中采用最普遍的检修模式。在多年的运行经验中也确被证实可以有效降低设备故障发生几率。但随着电网规模的不断发展,变配电站的数量不断增加,计划检修的不足也逐渐的显现出来。
计划检修具有节点性,仅能对检修时已发生的故障,或已出现征候的故障进行检修,对于征候不明显的设备异常或隐性缺陷检修效果不理想。
电气设备从完好到发生故障之间存在一个劣化的过程,此过程并不是瞬间发生的,只有当设备的绝缘性能或电气性能劣化到一定的程度后才会发展成故障。但设备劣化的速度往往不可预测,有时会发展几年都不造成故障,有时仅需要几分钟就会造成设备损坏。计划检修的节点性导致其只能对设备在“检修”这一节点下已显露的故障或隐患进行检修,而不能监测设备的劣化过程。虽然可以根据运行经验推定设备的劣化程度,但又因设备劣化速度的不可测性,设备在进行检修后,短时间内出现故障的可能性依然存在。所以,计划检修虽然可以预防一定数量的故障发生,但其预防效果并不全面。
同时,计划检修不论设备运行的实际情况如何,到期必进行检修的检修模式具有一定的盲目性,对人力、物力等资源造成大量浪费,增加了变电站运行成本。由于盲目检修、破坏性试验、改变运行方式等原因,会打破设备原有的稳定运行状态被,使设备在检修完毕恢复原运行方式时出现新的磨合期,可能导致在设备检修后反而故障概率增高。
三、状态检修模式
状态检修模式是鉴于以上两种检修模式的不足,在技术手段不断发展后,逐渐发展出现的一种检修模式。状态检修是以安全、环境、效益为基础,通过设备状态评价、风险评估、检修决策等手段开展设备检修工作,达到使设备安全运行可靠,检修成本合理的一种检修策略。
状态检修的依据主要来源于在线监测数据的分析结果或设备带电检测的测试结论。
随着传感器技术、信号处理技术、计算机应用技术的不断发展与应用,变电站在线监测技术有了很大的发展。通过连续采集设备运行中各关键节点部位的电压、电流等电气参量,以及温度、湿度、压力、振动、噪声等非电气参量,并加以分析,可以有效得出电气设备的实时运行状态及隐患的发展趋势。运行人员可以根据分析结果有针对性的开展设备检修检修工作。使设备检修工作由“预防性”向“预知性”发展。
状态检修的先进性在于,电气设备的状态监测是连续的,可以实时获取设备运行状态,并分析得出设备劣化的演变趋势。运行人员可根据分析结果,有针对性的对可能发生故障的部分设备合理安排检修,从而减少了检修工作中的不可预见性与盲目性。同时,处于正常运行状态下的设备,如果状态良好,就无需检修,使检修周期在一定程度上延长。在人力、物力等资源方面进行一定的节约,降低运行成本,并且减少了不必要的运行方式调整,大大提高了供电的可靠性及使设备的安全性,促进了配电网络的安全运行。
状态检修模式在实际运行工作中也存在一定的局限性。由于配电网络是在不断发展中扩大至现有规模的,同时,在将来的发展中也将不断的发展扩大。不同时期建设的变配电站所采用的的设备、标准、设计理念都不相同。虽然在某些新建变电站中电气设备在线监测系统已经是标准配置,近期建设的一些变电站中加装传感器也比较方便,但现有的大多数运行中的变电站仍不具备在线监测条件。虽然带电检测技术可以解决一部分问题,但无法做到实时监测,对检修工作的决策只能起到辅助作用,而无法精准指导设备检修工作。同时,现有的在线监测系统及其配套传感器的造价一般较高,实际使用时对运行人员的技术水平也有较高的要求,大面积加装有可能反而会提高运行成本。
四、优化检修模式及精细化管理
在实际的10kV配电网络运行工作中,设备检修模式的优劣并没有统一的评判依据。单一的检修模式也明显无法满足实行运行中的各种需求。需要通过科学有效的方法进行梳理优化,防止“欠检修”和“过检修”等现象发生,并同时做到资源利用最大化。
为实现最优检修策略,需要对配电网络中的各变电站进行精细化管理。实际工作中,不能仅以站作为单位管理,需要将不同变电站中的同类设备按照厂家、年代、型号等不同类别分别进行梳理、比较,并参照历史检修数据估算出不同设备的大致检修规律。再根据不同变电站在电网中的重要程度确定每一座变电站的检修策略。同时,还应注意设备初期数据与历次检修数据的比较,对变电站设备运行数据形成纵向对比,密切关注设备运行状态变化,及时掌握设备隐患发展趋势,合理安排检修。
结语:电气设备的故障检修与计划检修在长期以来为10kV配电网络平稳安全运行起到了重要的保障作用。状态检修模式可以精准指导设备检修工作,大幅度降低变电站运行维护成本,是将来变电站检修模式的必然发展趋势。但现阶段,多种检修模式并行是变电站运行维护实际工作中的常态。只有对变电站进行精细化管理,不断优化检修策略,才能在实际的运行工作中得出变电站设备检修模式的最优解。
参考文献:
[1]北京市电力公司.北京市电力公司电力设备状态检修试验规程(2011年版)
[2]段武刚.浅谈电气设备状态检修及精细化管理.电源技术应用.2012,05:178-180
[3]吉亚琴.浅谈电气设备状态检修.2010年全国输变电设备状态检修技术交流研讨会论文集.288-293