孫曉云,劉玉秀,劉志濤,魏 杰
(東營供電公司,山東 東營 257000)
隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的深入發(fā)展,國家建設(shè)發(fā)展所消耗的能源結(jié)構(gòu)逐漸由傳統(tǒng)不可再生能源轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕Y源,如太陽能、熱能和風能等。受科學技術(shù)高速發(fā)展的影響,電力設(shè)備在社會諸多行業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,促使電能在社會能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)的比重逐年上升,對于人們生產(chǎn)和生活的影響日益加大,電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行也就顯得越發(fā)重要。保證電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行,重點在于變電站一次設(shè)備的運行。一次設(shè)備是使用過程中存在的發(fā)、輸以及配電設(shè)備的統(tǒng)稱,主要包含電力電纜、變壓器、輸電線路、隔離開關(guān)和斷路器等。隨著電力資源在生產(chǎn)、生活中所占比重的不斷增加,電力傳輸和供應(yīng)的安全與穩(wěn)定成為人們高度關(guān)注的問題。而在具體電力供應(yīng)過程中,一次設(shè)備的運行失誤是引起停電檢修的重要原因。一旦因電力問題造成停電檢修,不僅會對社會經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展造成影響,也難以繼續(xù)為城市居民的正常生活與工作提供有利保障。同時,若變電站設(shè)備故障問題過于嚴重,會導致供電企業(yè)蒙受重大經(jīng)濟損失,社會公信力降低,波及城市整體建設(shè)與發(fā)展。因此,必須深入研究和思考一次設(shè)備的檢修問題,探索相應(yīng)的解決路徑,保障電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行。
與傳統(tǒng)檢修模式不同,狀態(tài)檢修是一種新興檢修模式。狀態(tài)檢修屬于動態(tài)的、常態(tài)的檢修,可通過運用診斷和狀態(tài)監(jiān)視技術(shù),實時監(jiān)測一次設(shè)備的日常運行狀態(tài),隨時發(fā)現(xiàn)故障信息,并對設(shè)備異常做出及時分析和判斷,達到故障檢測和預(yù)警的目的。這種新型的檢修方式,是以設(shè)備的健康狀態(tài)為檢測基礎(chǔ),總體安排設(shè)備檢修計劃,并對設(shè)備進行全面系統(tǒng)的檢測,且是故障發(fā)生前的預(yù)檢測,起到“防范于未然”的效果。
檢修策略最初稱為事故檢修,即只在故障發(fā)生時才進行檢修更新或者管理工作[1]。傳統(tǒng)設(shè)備檢修實施過程中,檢測工作人員往往處于被動狀態(tài),即多注重事后維修和計劃檢修,難以提前做出應(yīng)對。在經(jīng)濟發(fā)展較為落后的時期,傳統(tǒng)檢修方式是十分經(jīng)濟有效且規(guī)范有序的,但隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,已遠不能滿足當前工作的需要。現(xiàn)階段,隨著企業(yè)建設(shè)規(guī)模的不斷擴大,其內(nèi)部擁有的設(shè)備數(shù)量也在不斷的增加,需要檢修的設(shè)備數(shù)量也相應(yīng)增加,且不同設(shè)備對于檢修的要求和時長有著不同的要求,如果采取事后維修的方式,必然會對設(shè)備的正常運行使用帶來負面影響,而如果采取計劃維修的方式,很難具有明確的針對性,容易出現(xiàn)部分設(shè)備檢修不到位、部分設(shè)備檢修過剩的情況。特別是一些進口設(shè)備,由于使用壽命的限制,進行了計劃檢測往往會得不償失,但如果不進行檢修又難以預(yù)防未知的風險,因而進行預(yù)知性的狀態(tài)檢修成為非常必要的手段。
實際開展狀態(tài)檢修時所采用的方式與得到的最終結(jié)果存在一定差異性,而非固定的、唯一的檢測手段。狀態(tài)檢測工作的重點往往不是具體的檢測方式或檢測結(jié)果,而是重在“預(yù)檢測”理念,其手段和方法并不具有唯一性要求。通常情況下,為使設(shè)備狀態(tài)檢測結(jié)果更具針對性,企業(yè)會根據(jù)設(shè)備性能與運行狀況,從可維修性、可控性和重要性等多個方面綜合考量,最終決定狀態(tài)檢測的方式。此外,在部分設(shè)備狀態(tài)檢測過程中,為保證檢測結(jié)果的真實性,有時還需分析先前狀態(tài)檢測的有效性,適當調(diào)整不適宜、無效的檢測方式,確保全面化、系統(tǒng)化檢測出設(shè)備的真實狀態(tài),并探索試行更加科學合理的檢測手段。
變壓器在工作狀態(tài)下,會受到外界環(huán)境或內(nèi)部零件等諸多因素的影響,容易出現(xiàn)各種問題,影響其定運行。其中,最經(jīng)常出現(xiàn)的問題是滲漏油。通常情況下,在變壓器設(shè)備運行期間出現(xiàn)的故障問題表現(xiàn)相對突出,通過肉眼即可發(fā)現(xiàn),如大型設(shè)備外部經(jīng)常會出現(xiàn)發(fā)光或黑色的液體,這些液體便是設(shè)備中的油料,亦即一次設(shè)備出現(xiàn)漏油。至于小型變壓器,為了最大限度避免受到外界因素的影響而出現(xiàn)故障問題,往往將其安裝于配電柜等密閉設(shè)備中。然而,就小型變壓器實際運行情況來看,滲漏油問題依然沒有解決,反而因為場所的隱蔽導致滲漏油現(xiàn)象不易被發(fā)現(xiàn),在配電柜下方積聚大量的機油,持續(xù)腐蝕配電柜及周邊設(shè)備,引發(fā)設(shè)備故障,影響變壓器的正常運行。此外,在故障出現(xiàn)后,設(shè)備溫度會不斷升高,油溫也會隨之上升,進一步加劇漏油問題,形成惡性循環(huán)。變壓器設(shè)備中的引線故障也是較為嚴重的問題,若接線柱連接引線部分出現(xiàn)松動,會導致接觸不良,而當變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的焊接出現(xiàn)問題,會出現(xiàn)開焊、過熱問題,引發(fā)更多的設(shè)備故障。
高低壓開關(guān)的設(shè)備運行問題集中在斷路器和隔離開關(guān)兩個方面,是狀態(tài)檢修關(guān)注的重點。斷路器中的常見運行問題有多種,如誤動、拒動、過熱、異響、分合閘中間態(tài)以及斷路器的燃燒甚至爆炸等。至于隔離開關(guān),由于開關(guān)自身的局限性,載流接觸面積通常較小,而活動性接觸環(huán)節(jié)偏多,很容易引發(fā)接觸不良問題。其中,斷路器拒動造成的危害最為嚴重,拒動發(fā)生的原因也多種多樣,包括低電壓不合格、運動回路故障、銷子脫落、直流電壓偏高或者偏低以及大軸竄動等,在運行中最容易發(fā)生。
互感器是變電站的重要設(shè)備,包括電壓互感器和電流互感器。其中,電壓互感器常出現(xiàn)回路斷線問題,嚴重時會熔斷線路,從而中斷電力輸送。而電流互感器的短路同樣需要引起重視,會引發(fā)負荷過重、內(nèi)部絕緣材料損壞、設(shè)備松動、以及電流、電壓不均勻等問題,對互感器設(shè)備造成潛在的危害。
對一次設(shè)備實施狀態(tài)檢修,就是要發(fā)揮狀態(tài)檢修的預(yù)防功效,對設(shè)備運行中可能存在的常見問題進行重點檢測,并評價檢修結(jié)果,為設(shè)備的維修和更換提供信息參考。狀態(tài)檢修評價通常有檢修后評價和年度評價兩種形式。在每次或每項狀態(tài)檢修活動實施后,都應(yīng)當評價檢修的情況與結(jié)果,使檢修成效及時轉(zhuǎn)換成設(shè)備的完善。電力企業(yè)每年都需要綜合評價當年狀態(tài)檢修情況,全面深入分析設(shè)備運行中存在的問題,并為來年的設(shè)備采購、運行、檢修等提供參謀意見。通過及時有效的檢修后評價,以及全方位、立體化的年度評價,電力企業(yè)將一次設(shè)備運行的狀態(tài)檢修成果最大化,有助于企業(yè)的健康發(fā)展和為用戶提供最佳的用電體驗。
對變電站一次設(shè)備展開狀態(tài)檢修,在保障變壓器穩(wěn)定運行上具有重要意義,有利于為城市發(fā)展提供穩(wěn)定的電力資源,保證城市居民正常的生活與工作狀態(tài),實現(xiàn)社會經(jīng)濟的全面發(fā)展。有效運用狀態(tài)檢修,能夠全面掌握設(shè)備運行狀態(tài),科學合理的制定檢修謀劃與決策。隨著計算機技術(shù)和通信技術(shù)的快速發(fā)展,信號處理和人工智能已成為下一代狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)(具有高靈敏度、高可靠性、高智能性和價廉的特征)的最強有力的工具[2]。在實際運行過程中,電力企業(yè)需要不斷推進變電站一次設(shè)備狀態(tài)檢修工作的實施,探索更加科學有效的檢修舉措,進一步提高電力系統(tǒng)的安全運行,從而為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。