张雪
国家管网集团东部原油储运有限公司 江苏徐州 221008
摘要：输油站变电所的一次设备是输油站电力系统关键组成部分，油气储运企业必须做好变电所一次设备的故障预测和检修工作，确保变电所一次设备的安全运行。通过分析目前输油站变电所日常检修模式的弊端，结合实际生产运行情况，提出输油站变电所一次设备状态检修模式和预防性检修思路，对提高油气储运企业电气设备检维修管理水平，降低运维成本，及时排除故障隐患，避免非计划停输具有重要作用。
关键词：一次设备；状态检修；预防性维护；输油站
引言
油气储运企业的变电所作为连接上级电网的中间环节，主要是为输油站日常原油输送提供电压变换、交换和分配电能的作用。作为电网的末端，目前输油站变电所高压侧一般为6-110KV，一次设备主要包括变压器、断路器、开关柜、互感器等，是输油站电力系统的关键组成部分，一但发生设备故障造成意外停电事故，将导致输油站全站停电，造成原油管线非计划停输，给油气储运企业造成经济损失。因此，在日常检维修工作中，油气储运企业必须做好变电所一次设备的故障预测和检修工作，确保变电所一次设备的安全运行，提高输油站电气设备预防性维护和检修水平。
1 一次设备常见故障
输油站的变电所通过架空线路或电缆线路从电网获得电能，再通过站内变配电设备转换成负需要的电能。输油站变电所主要使用的一次设备有变压器、断路器、开关柜、互感器、避雷器等，常见故障介绍如下：
1、变压器故障。输油站变电所使用的变压器一般为降压变压器，根据冷却介质分为油浸式变压器和干式变压器，容量较大的变压器多为油浸式，主要故障有声音异常、接头过热、铁心故障、受潮、漏渗油等。
2、断路器故障。输油站变电所35V及以下高压开关设备主要使用真空断路器，110kV开关设备主要使用SF6断路器，主要故障有动作失灵、绝缘件损坏、灭弧件故障、密封件失效等。
3、开关柜故障。输油站变电所使用的高压开关柜主要有落地式和中置式。35kV开关柜中落地式和中置式均有应用，110kV开关柜多采用中置式。开关柜主要故障有拒动、误动故障，开断与关合故障，绝缘故障，载流故障等。
4、互感器故障。电压互感器常见故障现象为：一次熔断器熔断、二次熔断器熔断、断线、短路、铁磁谐振等。电流互感器常见故障现象：绝缘热击穿、局部放电击穿绝缘、互感器内部潮湿等。
2 一次设备故障检修方法
现阶段，在管道储运企业输油站中，对变电所中一次设备的检修，主要有两种方式，一种是定期检修，利用每年设备春检、秋检计划，对输油站变电所内一次设备进行全面检修。另一种是事后维修，即输油站变电所内一次设备发生故障不能正常运行后再进行检修。定期检修根据规定的大修周期和估计的技术状况，安排检修计划，存在着过度检修和欠修的弊端，既耗费的大量人力和资金，又对设备造成不必要的破坏，两次定期检修期间的问题隐患也不能及时发现，从而埋下事故隐患。事后维修既增加了维修难度和维修成本，又容易发生输油事故危及安全生产。
目前国家电网已普遍采用在线设备对运行设备进行检测，开展状态检修。采用状态检修模式对电力系统一次设备进行在线监测评价，及时评估一次设备性能，分析设备使用发生故障的机率，及时开展预防性维修，有利于及时发现和排除故障，消除事故隐患。
3 一次设备状态检修
针对现阶段管道储运企业对输油站变电所中一次设备定期检修、事后检修模式存在的弊端，开展一次设备状态检修技术研究具有重要作用。
通常，一次设备发生故障情况是一个缓慢的过程，通常具有一定的时间。在设备发生故障之前，往往会在电气、物理、化学、机械等方面发生一些缓慢的变化。利用在线监测设备对一次设备进行连续状态监测，实时采集分析在电气、物理、化学等方面的数据信息，通过统计数据分析归纳，利用计算机模型，发现一次设备的运行状态的变化趋势，提早预警及时发现设备状态劣化后存在的故障隐患，制定合理检修计划及时检修。一次设备状态检修可以从以下几个方面开展：
3.1 变压器油在线监测
在变压器发生故障或绝缘老化时，变压器油中溶解的气体的种类和含量会发生一定的变化。变压器油在线监测一般采用气相色谱法，对变压器油中溶解的氢气、甲烷、一氧化碳、乙炔、乙烯、乙烷等气体的含量进行分析，通过在线监测变压器油中气体变化趋势情况，即可对变压器实时运行情况进行检测分析，分析诊断出变压器固体绝缘体、铁芯、的故障和劣化趋势。
3.2 SF6设备气体在线监测
由于SF6气体具有强大的灭弧能力，现阶段在电力设备中逐渐普遍应用，起到绝缘和灭弧作用。因为在潮湿的环境中会发生分解，产生危害检修人员的有毒气体，加速设备腐蚀，所以需要对SF6气体湿度进行在线监测，确保气体含水量保持稳定。当电气设备出现问题和故障时，气体收藏到电弧放电及高温的影响，产生分解产物，通过在线监测分析这些分解产物的组成成分，即可对电气设备出现的故障类型及故障程度进行实时判断。此外，还可以利用热成像分析方法对SF6气体变化情况进行监测分析，实时预警设备初期故障情况。
3.3 局放在线监测
开关柜作为输油站变电所内主要的一次设备，受到绝缘件受潮、老化等常见绝缘缺陷等影响，导致开关柜运行出现故障。在开关柜发生绝缘故障时，通常是一个逐渐加重的变化过程，通常会在绝缘失效时出现局部放电情况。因此，通过利用局放检测技术，实时在线监测开关柜绝缘放电情况，能有效提前判断开关柜绝缘缺陷，及时提醒检维修人员处理。目前常用的局部放电带电检测方法主要有高频法、特高频法以及超声波局法等，通过采集开关柜局部放电情况，利用计算机数据建模，构建开关柜局放预警算法，即可实现对开关柜局部放电的在线监测与预警。
3.4 温度在线监测
当输油站变电所内一次设备出现故障时，设备温度往往会发生一定的变化。在日常运行中实时对一次设备温度进行采集和监控，能在第一时间发现一次设备故障隐患，避免因为设备温度过高造成的短路、火灾事故。利用无线网络通信技术，将无线温度传感器按照在变电所内高压开关柜内触电、母线刀闸、PT触电、CT触电、变压器油罐、变压器散热器等一次设备上，通过无线网络连接组网，利用监测软件，实时采集一次设备的温度，分析温度变化情况，提前发现温度异常并及时报警，提醒输油站变电所值班人员及时发现发热的设备并开展维保工作。
结语
一次设备作为输油站变电所内的核心设备，在日常生产运营中扮演着至关重要的角色。通过分析目前输油站变电所日常检修模式的弊端，结合实际生产运行情况，提出输油站变电所一次设备状态检修模式和预防性检修思路，对提高油气储运企业电气设备检维修管理水平，降低运维成本，及时排除故障隐患，避免非计划停输具有重要作用。
参考文献
[1] 孙宽舒. 电力系统电力一次设备状态检修应用研究[D].南昌大学,2020.
[2] 段素青.电力系统变电一次设备状态检修策略分析[J].科技风,2019(28):192+212.
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