浅谈变电一次设备及检修的安全运行

浅谈变电一次设备及检修的安全运行

徐 斌

中国石化集团河南石油勘探局水电厂 河南省南阳市宛城区 473132

摘要：变电一次设备是电力系统的重要组成部分，设备品质的优劣程度、运行状态对电力系统的输电效率、供电能力有直接的影响。通过开展变电一次设备的状态检修工作，根据检查数据做出综合的分析与决策，明确设备以及电力系统的运动状况，便于第一时间发现并消除安全隐患[1-3]，进而提升电力系统的供电能力，更好满足当今社会的发展需求。因此，研究电力系统变电一次设备状态检修的实践策略十分有必要，以此优化设备性能，提高系统运作能力，本文对此展开了详细综述。

关键词：变电一次设备；检修；安全运行

前言

目前，我国电力系统还没有建立起完善的状态检修体系，受限于传感器技术的发展，物联网技术也处于发展阶段。随着电力系统的深化改革，状态检修相关的规定、准则、标准在不断的完善中，检测判断技术与物联网技术也在不断发展，基于物联网技术的变电设备状态检修也就随之应运而生。

1电力系统变电一次设备状态检修的特点

电力系统的正常运行需依托于各项设备设施，如变压器、电压电流互感器、隔离开关、短路设备等，这些都属于变电一次设备。在先进监测技术的支持下，对设备以及整个系统的运行状态进行实时监控，了解设备运行期间的相关信息，及时发现并找出故障位置以及产生原因，为后续设备的维修、维护与保养等提供可靠的依据，将检修时间控制在最小范围内。以隔离开关这一变电一次设备的状态检修为例，应将工作重点放置于构件安装、接触面打磨、材料选用等方面，如该设备选取的连接材料为铜铝，那么应及时将其替换掉。此外，设备维修之前，应提前设计和制定故障维修方案，精准预测故障类型、原因以及部位，最大程度延长设备的使用寿命。

2电力系统变电一次设备状态检修的流程

2.1信息收集

对于变电一次设备的状态检修，需遵循既定的流程执行实践工作，同时也应采取正确的检修方式，避免由于操作失误加大设备故障的风险。信息收集、数据整理是变电一次设备检修期间的重要环节，必须高度重视。在设备正式投入使用之前，其中不可避免会存留设备参数、故障数据等的相关信息，因而在实践工作中，工作人员需要借助相应的技术手段完成这些信息的提取、整合、汇总等，并将其存储于数据库中，缩短设备状态的检修时间，以此判断变电一次设备的运行状况。

2.2状态评价

在设备检修工作中，需要科学、客观的评价电力系统变电一次设备的运行状态，并根据判定结果，制定合理可行的设备检修方案，确保设备检修全过程的可靠性、安全性。具体而言，除了收集与设备运行相关的信息，还应根据国家以及行业的相关标准，采取最恰当的检修技术、方法来检测设备的运行状态，并结合多项信息以及影响因素等做出综合性的判断，从而保障设备状态检修的效果良好，从根本上消除设备运行期间隐藏的隐患，将设备故障的发生风险降至最低。

2.3完善方法

检修方法的设计和选择是电力系统变电一次设备状态检修的核心内容，采取最科学的检测手段才能缩短检修时间、提高检测品质。对于变电设备检测方法的完善，应立足于健全且标准的检修制度，确保检修工作的全面性、真实性和规范性。在此过程中，应根据设备检修要求，对检修成本进行严格的控制，同时需保证设备处于稳定安全的运行状态之中，为电力系统的持续性供电提供可靠保障。

3变电检修中的检修模式

3.1事故检修模式

事故检修模式，是当电力设备出现故障或者事故时，才对电力设备进行检修或者抢修工作的变电检修模式。事故检修模式是最原始、最简单且最为被动的检修模式。由于此模式下的检修是等待电力设备出现故障被迫停运后，才对电力设备进行维修。事故检修模式是被动的、缺乏计划性的，检修工作的风险管控难度也非常大。

3.2预防性检修模式

预防性检修模式，是根据不同电力设备，制定检修工作内容及检修周期的变电检修模式。这种相对主动的检修模式，也被称为定期检修模式，是我国现阶段最为广泛应用的检修模式。预防性检修的检修周期通常是根据实践经验以及运维时的相关统计数据进行确定，具有一定的科学性。预防性检修的检修依据是经验与数据统计，由于不同地区的设备的运行环境、运行年限、管理模式等不尽相同，不同厂家生产的设备也会有质量参差不齐的情况。当部分设备到达检修期限时，其它部分设备可能仍然处于一个健康状态，无需进行检修，这种情况下安排整体设备的检修，无疑是造成了人力、物力的浪费。定期检修虽然可以提高电力设备整体的健康率，但是仍无法避免过度检修以及有针对性地控制设备事故发生。

3.3状态检修模式

状态检修模式就是基于电力设备的运行状态进行健康评价，从而判断是否需要进行检修维护的新模式。状态检修是通过特定的装置，对运行中的电力设备进行监控、检测，并通过分析即时数据以及结合过去设备缺陷、故障历史数据，经过综合分析评估得出的设备的运行状态结果，从而确定设备的检修周期及内容。状态检修模式是一种技术门槛高、资源耗费低、效率高的检修模式。状态检修模式对比以往的检修模式有一个明显的优点，就是检修的工作是基于设备状态动态评估的结果进行的，具有针对性、可追溯性。另一方面，该模式也解决了预防性检修模式中容易出现的资源浪费、过度检修等问题。逐步从预防性检修向状态检修模式过渡是一种必然的发展趋势，随着计算机科技技术、5G网络通讯技术、物联网技术、遥控传感技术等相关的科技不断进步与发展，状态检修模式的的发展也将加速。

4物联网技术及变电检修中的应用

物联网技术（The Internet of Things，简称IOT），是指通过信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集对象的声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理的技术。物联网是一个基于互联网的信息承载体，它通过特定的网络协议，让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成相互通讯、相互交换信息的网络。简单来说，物联网技术是利用互联网，使一定的物件和与另一物件，进行信息交换以及通讯，从而实现实时监测、实时控制等多方面功能。现在随着我国现阶段5G网络的不断发展以及完善，传输容量更大、更稳定、延时更低的移动互联网为物联网技术提供了更为广阔、更为实际灵活的使用平台。物联网是由信息感知层、传输网络层、信息应用层3个主要结构层构成。信息感知层主要利用传感器、射频识别等，对目标的信息进行感知采集，经过处理后将信息上传至传输网络层；传输网络层则是利用PC互联网以及移动互联网进行信息传递的通道；信息应用层负责将网络传输的采集信息，进行处理编译后，输出至指定对象，传递需求信息或者执行特定指令。现在电力设备的监控系统中，主要采集的数据有系统电压、负荷电流、系统有功无功功率、断路器分合状态等电网运行状态信息，信息应用面较狭窄而且只与继保自动化系统相结合，主要应用于系统的监测以及设备控制。利用现阶段更为先进的电力设备的检测技术，可以推广至采集电力设备多项运行状态参量，其中包括泄漏电流、设备运行温度、声音声响、振动幅度频率、环境温度湿度等物理量，还包括气体成分、微水含量等化学量。这些设备运行参数会在设备的投运中时刻变化，通过对这些参数的采集，并利用物联网传输，技术人员即可在PC端或者移动端实时获得设备的运行状态以及相关变量的变化趋势，从而对设备的健康度进行实时的了解。数据的监测是具有针对性的，例如高压设备主要采集设备的绝缘水平、运行温度、外观、声响等，而充油设备则需要重点关注油温、油中气体含量等。而这些数据都可以实时通过互联网发送至变电站运行人员及变电检修人员，从而更加合理的安排设备的检修周期。

5物联网技术与状态检修模式展望

物联网技术于状态检修模式的利用还处于初步探索阶段。现阶段，变电站内采用在线监测装置的设备仍然较少，应用面比较狭窄。同时，由于变电站内高压设备较多，对信号传输的干扰比较大，很大程度上影响了物联网系统的工作。这些都是需要逐步探索解决的问题。随着传感器技术的不断提高，可以实现无需停电实时传感采集如SF6气体量、户外设备运行温度、设备绝缘水平、避雷器泄漏电流等变电站电力设备的关键状态量，从而结合物联网技术推进状态检修模式的实行。另一方面，通讯技术的发展同样重要，如Zigbee传输技术、5G网络技术等等，能够有效地提升变电站内复杂的电磁环境的信号传输稳定性。状态检修模式，另一个关键点是电力设备状态量数据库的搭建，这依赖于计算机技术，将采集的电力设备状态量进行收集存储，利用大数据分析功能来分析设备运维情况，评估设备运行风险，科学地判断出各类设备的健康状态，从而制定检修计划及合理的周期。这是一个逐步积累的过程，需要大量的数据录入以及分析，才能提升判断的精度与准确度。目前，已有大量的科技公司与电网公司合作，研究如机器人巡视、视频监测控制系统、箱式智能变电站等新技术，也会进一步推进状态检修模式的发展，这方面的社会效益是相当明显的。

参考文献：

[1]李文奇.变电站一次设备运行中状态检修问题的分析和探索[J].科技尚品,2016(01):238-239.

[2]任涛,杨新增,陈曙东.变电站一次设备运行过程中存在的问题与状态检修策略分析[J].科技与创新,2016(18):147