刍议关于变电站高压电气设备状态检修

1高压电气设备的在线监测

1.1 电力变压器

为了使设备的外形尺寸保持在可以接受的水平，现代变压器的设计采用了更为紧凑的绝缘方式，在运行中其内部各组件间的绝缘所需承受的热和电应力水平显著升高。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。目前较理想或成熟的方法不多。

1.2 容性设备

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、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。但较为理想的系统不多。

1.3 断路器和气体绝缘组合电器

断路器的在线监测应作为重点加以研究。断路器的监测内容有4 个方面：操作回路的完整性，绝缘特性，开断能力（I2t 或It），机械特性。

2在线监测系统的硬件结构

近年来，全国各电力试验研究院、所和各基层局均在积极探索行之有效的在线监测方法，为在线监测技术的进一步发展提供了值得借鉴的经验。但应该看到，由于有些开发单位已将不够成熟或不够完善的产品推向市场，给在线监测工作造成了被动局面。

2.1 带电检测结构形式。带电检测的在线监测系统是将采样用的各类传感器安装于所监测的设备上，而将A/D 转换、CPU 及其外围电路等集中于相应的便携式仪器中，用来对所采集的参量进行分析，以判断设备的状态。采用这种方式的投资少，配置方便、灵活，但不能连续监测，不能集成所有的设备和项目，无法实现远程监测和集中管理。

2.2 集中式结构形式。集中式在线监测系统是指采用不同档次的计算机，扩展其外围接口电路，集中采集不同的模拟量，即通过大量屏蔽电缆将较微弱的被测信号直接引入系统主机，然后由主机进行集中检测及数据处理。为减少电缆的用量，后期推出的监测系统采用分区集中方式，按照变电站内设备的分布情况将被测信号分为若干个区域，分别进行汇集及信号选通，然后通过一根特殊设计的多芯屏蔽电缆把选通的模拟信号传送到主机，由主机进行循环检测及处理。这样的方式虽然可以减少电缆的用量，但同样不能解决模拟信号在长距离传输后所导致的失真问题，而且存在现场工作量大、维修困难等缺点。

2.3 分层（级）分布多CPU 式结构形式。为了解决模拟信号在长距离传输后所导致的失真问题，现在倾向于将微弱的模拟信号就地进行A/D转换，采用现场总线技术，由主机进行循环检测及处理。目前有些系统采用RS 485 通信方式则不属于现场总线范畴，而且由于是点对点通信，采样同步实现较复杂，对控制电缆要求较高。分层（级）分布多CPU 结构采用模块化设计和现场总线控制技术。它由安装在变电站内的数据采集及处理系统和安装在主控室内的数据分析和诊断系统，再通过公共电话网络，把若干个变电站的监测数据汇集到位于供电局相关管理部门的数据管理诊断系统，实现对多个变电站内的电气设备状态的实时在线监测。

3状态检修

事故维修—定期维修—状态维修，是技术发展的必然。定期维修以预防性试验为基础，而状态检修则必须以在线监测为基础。在线监测、故障诊断、实施维修，这3 个过程构成了电气设备状态检修工作的内涵。

进行状态检修必须研究电气设备的故障模式，采用与故障模式有关的数据，经过处理变成可用的数据。另外，要研究判据，要有针对性。例如，变压器的故障模式是：（1）有载开关的故障占变压器故障的近50%；（2）近几年变压器绕组变形的累积效应引起的动稳定破坏事故较多，例如1997 年前，变压器事故率为0.4%，而动稳定事故占50%；（3）套管定期取油样反而易引起故障。断路器的故障模式是：随着少油断路器的减少和改进，绝缘拉杆受潮的故障几乎没有了，SF6 泄露、液压机构漏油等故障较多，而断路器的机械结构故障几乎占

断路器故障的近40%。容性设备（含MOA）的故障模式主要是绝缘受潮、绝缘工艺不良及MOA 的阀片老化（由纵向和横向电场不均匀分布引起）。设备状态应包括：设备在线监测的特征量、预防性试验的结果数据、设备的历史运行状况和检修情况，以及设备现在的运行参数状况等。建立在在线监测基础上的故障诊断必须依据上述设备状态，全面而客观地进行评价。

进行状态检修要注意克服两种倾向：（1）不搞在线监测就不能搞状态检修；（2）由于某种在线监测效果不好，不需搞在线监测照样搞状态检修。实际上，在线监测是反映设备状态的一种手段，不可能反映设备状态的全部。但如果没有在线监测，设备状态也不可能得到完全的反映。

4提高状态检修水平应注意的问题

4.1抓好基础管理工作，保证高压设备状态检修的顺利实施。

供电设备实施状态检修是建立在供电设备的基础管理工作之上的，没有原始记录分析等基础管理工作，就不可能管理好设备，实施状态检修也就是一句空话。因此要根据具体实际情况，结合现代生产管理原理而推行开展"零"缺陷、点检制和检修质量监理验收制，继续并完善传统基础管理方法和程序。抓好这些工作，不仅有利于生产管理规范化和创特色，而且为实施供电设备状态检修奠定了良好的基础。此外，状态检修和计划检修、定期维修相结合。虽然状态维修是技术发展必然，但是传统的计划检修和定期维修还是要适时继续进行，结合在线监测的状态检修才能更好地保证电力运行的可靠性。

4.2把好质量关，完善检测手段。

系统中的所有设备应有一个较好的整体状态。在新设备安装、老设备更新改造的过程中，新投入运行的各种设备均需有良好的制造和安装质量，只有这样才能在实行状态维修后真正达到减小检修工作量的目的。此外，还要有完善的试验检测手段。因为设备出现的缺陷或隐患是多样性的，而不同的检查试验设备和方法常常只对发现特定的缺陷和隐患有效，而确定高压电气设备该不该修是依据对设备的运行状态的了解及对设备进行的各种检查试验数据的分析来实现的。因此要全面了解设备的运行状况，应通过各种试验检测手段得到尽可能多的与设备缺陷、隐患有关的信息，才能保证分析判断的准确性。

4.3加强技术经济分析，优化状态检修的科学评价。

状态检修的重要特点就是依靠技术经济分析进行决策，而非传统的经验性规定；在线监测容性设备，通过测量容性设备的电容、电容电流、介质损耗、不平衡电压等参量和氧化锌避雷器的全电流、阻性电流、功耗等参量，将某一容性设备的绝缘状况与安装在同一个变电站中的其它容性设备的绝缘状况相比较。状态检修体制下针对性更强，按项目和诊断意见进行检修取代了以往盲目无依据的强制检修，其结果是减少了过剩维修，提高了针对性，节约大量的检修费用。这样，通过对足够数量的容性设备进行比较，决策才更具有科学性，更能防止主观臆断和不负责任现象的发生。

5结束语

效地监测设备的运行状态，发现设备的潜伏性故障，以实现设备的状态检修。目前许多专家系统还不能做到将离线的信息和在线的信息有机结合起来，从而使所得的结论可信度不够高。在数据的融合和判据的效用方面，还有许多工作要做。实施状态检修与各级领导观念的更新与发展不无关系。同时，运行单位要打破目前按一次设备、二次设备、计量和通信等专业划分的运行、检修模式，要详细地分析所有能得到的信息资料，综合判断设备的状态。这对现场人员的综合素质提出了更高的要求。

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