贺卫芳 孙瑞龙
内蒙古超高压供电局 呼和浩特 010080
摘要：变电站设备状态检修的目的是为了及时有效地监测设备的运行状态，发现设备的潜伏性故障。既要提高设备运行可靠性，又要确保较高的供电可靠率，也就对电力设备的维护提出了更高的要求，而以往所普遍采用的设备定期维修的弊端越来越突出，以状态检修，逐步取代定期检修已成为电力系统设备检修的必然趋势。对变电设备的状态检修，包括故障检修、周期性检修以及状态检修进行介绍，在此基础上对变压器、断路器、容性设备、数字化变电站等状态检测进行了分析。
关键词：变电站；变电设备；状态检修；发展
0前言
近年来，伴随我国经济的快速增长，本着为经济护航，电力先行的原则，我国电力行业也得到了飞速发展，电网规模日益扩大。我国高电压变电站日益增多，成为电力枢纽与核心。随着坚强电网主网架不断发展，坚强电网主网架的节点，高压变电站的数量激增，这对对变电站电力设备的维护要求也进一步提高。目前我国变电站的发展中，电力设备的定期维修暴露出越来越多的弊端，采用定期检修分析对电力系统设备进行排查与维护已逐渐替代原有普遍采用的检修方式。推行状态检修有利于节省大量维修费，能有效地降低检修成本与风险；有利于提高将电网的安全性、稳定性、可靠性，延长设备使用寿命；还能不同程度地增加电网的供电能力，对电力平衡做出了巨大的贡献，实现电网的经济效益。
1状态检修及其发展
状态检修是一种近年来得到不断推广的智能型维修制度，指的是在进行设备状态监测的基础上，利用科学的检修计划与预试进行快速诊断分析的过程状态检修，可以实现利用某状态参数或阀值进行检修判断，并且状态检修的过程中不需要进行任何设备的分解。状态检修的重点步骤是制定检修计划并确定检修方式，可以利用状态参数直接进行设备故障判断，能准确的确定设备检修时机，能有效地提高项目检修的效率；有利于加强设备的综合化管理，保证设备运行的稳定性与可靠性，有利于保障系统的安全与电网的稳定运行。我国传统的电力系统检修体系主要以预防性计划为主，在电网的安全运行上体现了优越性。但随着设备技术的变革，原有的预防性检修经常出现检修计划不合理的现象，导致设备的检修不及时，影响了变电站的设备安全有效的运行。为了提高变电设备维修效率，目前设备的状态检修已逐渐代替原有的计划检修，为设备维修效率的改善奠定了基础。
2变电站设备状态监测
2.1电力变压器的状态监测
通过故障模式分析，变压器及其有载开关应该是在线监测的重点。变压器的在线监测项目主要有：油中气体测量与分析、局部放电测量、有载开关的触头磨损及机械和电气回路的完整性测量等。变压器在线监测可以被特征化为由缺陷发展到初始故障的过程。这种过程往往历时很长，老化过程的特征有：油泥的沉积、纸包导体绝缘材料机械强度的减弱、提供机械支撑的材料的收缩以及有载调压开关的错位等。某些运行方式可能导致过热使得溶解于油中的水分变成气泡，这些气泡能够引起液体绝缘介质强度的严重降低，最终导致介质失效事故。当然在某些情况下严重的后果会在瞬间发生。我公司目前已安装了5套变压器油色谱在线监测装置，采用色谱分析原理，应用动态顶空脱气技术和高灵敏微桥式检测器，实现对变压器油中七种组分检测，随时监控大型变压器内部的运行状态。安装了两套电力变压器局部放电超高频在线监测系统，通过安装在变压器、油阀上的超高频传感器来在线监测局部放电状况，及时发现故障隐患。因此，在线监测变压器的绝缘参量，可发现其潜伏性故障，同时将提醒用户注意那些可能导致事故或绝缘老化的状态信息。
2.2断路器的状态监测
高压断路器在电网中起控制和保护作用，对高压断路器的重要参数进行长期连续的在线监测，不仅可以提供设备现在的运行状态，而且还能分析各种重要参数的变化趋势，判断有无存在故障的先兆，决定是否可以延长设备的维修保养周期，提高设备的利用率，减少维修保养的费用，为电力设备由定期检修向状态检修过渡创造条件。根据国内外多项统计看，机械故障（包括操动机构及控制回路）占全部故障的70～80％，其他灭弧、绝缘故障占有较小比例，发热故障比例更低，因此通常把机构故障包括操动机构控制回路故障放在监测最重要的地位。现已有开发成功的断路器状态监测在线分布式信息系统，通过独立的微处理器实现对每台断路器状态的连续监测。另外，采用便携式断路器分析仪测试操作机构的响应特性的变化情况，发现用断路器特征波形分析来评定操作机构和相关部件的状态是行之有效的，可有效弥补功率因数法、摇表测电阻和测试试验对确定操作机构状态的不足。
2.3容性设备的状态监测
国内外开展较早和较多的在线监测工作便是容性设备（包括氧化锌避雷器）的在线监测。主要测量容性设备的电容、电容电流、介质损耗（tand）、不平衡电压等参量和氧化锌避雷器（MOA）的全电流、阻性电流、功耗等参量。我公司在某变电站安装了一套容性设备介质损耗带电测试系统，对容性设备的介质损耗在线测试，及时检测设备绝缘的真实情况，反映设备劣化程度。2.4GIS的状态监测GIS没有向外部露出的带电部分，其可靠性已显著提高，为检修和维护方便，需要开发不拆卸设备而用确切的简易办法从外部诊断内部状态，主要监测气体、SF6开关电寿命、开关机械特性、局部放电等参量。
2.5红外检测技术
目前，红外检测作为一种先进的电力设备故障在线监测技术，得到了广泛应用。利用红外敏感材料作为探测器，将物体的热辐射转变为物体表面温度场分布，从而在设备不停电的状况下，远距离、安全可靠、准确高效地发现设备热缺陷，进而实现设备状态检修。主要用于以下常见部位检测：（1）隔离开关两端顶部及线夹接触处、弹簧压接格的刀口及导电杆的焊接、铆接部位。（2）线路受风力或外界引起振动的机械力作用导致的连接松弛部位，或线路周期性过载及环境温度周期性变化，引起部件周期性热胀冷缩导致的连接松弛部位。（3）安装施工不严格或不符合工艺要求，例如接触面氧化层未除净或有污垢连接件，焊接工艺差、螺母不坚固、未加弹簧垫、弹簧老化或连接不等径的连接件等。（4）穿墙套管的引流接头及支撑板开缝处。（5）断路器、电流互感器的外部引接头，电缆头接线线夹螺栓连接处，耦合电容器引下线螺栓位置，主变压器套管接头及中性点连线位置等等。近年来，我公司对红外检测技术进行大力推广应用，所有运行单位均配备了红外点温仪、红外热像仪，对运行设备定期进行测温，并综合比较分析，及时发现了不少存在缺陷，从而预防了事故的发生。
3结束语
随着我国科技与计算机技术的迅速发展，变电站设备状态检修技术水平也得到了一定的提高，但目前仍存在一些问题，电力设备工作人员要充分认识到状态检修工作的重要性，认真对待设备的状态检修，采取有效地措施进行设备的预测，及时发现设备故障的潜伏现象，将设备的故障损失尽量控制在最小化，提高企业的经济效益，发挥设备信息管理的优越性，实现电力设备的综合化管理，提高设备运行的可靠性与稳定性，不断推进安全、和谐电网的构建。
参考文献
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