遲秀華，韓 帥，王林松

（鞍鋼股份有限公司能源管控中心，遼寧鞍山 114000）

引言

鞍鋼電網(wǎng)現(xiàn)有39 座66 kV 總降變電所，配出35 kV、10 kV，6 kV 及3 kV 各電壓等級(jí)的下級(jí)變電所，主要高壓電氣設(shè)備由變壓器、GIS 組合電器、SF6斷路器、高壓開關(guān)柜及隔離開關(guān)等組成，設(shè)備多種多樣，設(shè)備點(diǎn)檢檢測(cè)的側(cè)重點(diǎn)不同，隨著高壓電氣設(shè)備檢測(cè)技術(shù)的日新月異，對(duì)電氣設(shè)備管理人員提出了更高的要求，從最早的五感點(diǎn)檢，到手持式測(cè)溫等各式儀器輔助，再到在線測(cè)溫、局放，及至一體化的智能機(jī)器人等先進(jìn)檢測(cè)設(shè)備的應(yīng)用，下面對(duì)其在鞍鋼的應(yīng)用進(jìn)行介紹。

1 五感點(diǎn)檢

設(shè)備管理體系最初根本就是設(shè)備的點(diǎn)巡檢，從設(shè)備的事后維修、預(yù)防維修、生產(chǎn)維修、改善維修、維修預(yù)防及至全員生產(chǎn)維修（TPM）這一系列設(shè)備管理的發(fā)展進(jìn)程，已將設(shè)備點(diǎn)檢作為設(shè)備維修管理的核心。最初的設(shè)備點(diǎn)檢是利用人的感官（五感）和簡(jiǎn)單的儀器，按照標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，找出設(shè)備的異常，發(fā)現(xiàn)隱患，掌握設(shè)備的狀態(tài)，及時(shí)采取對(duì)策，優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行環(huán)境，延長(zhǎng)設(shè)備壽命和避免設(shè)備故障的一種管理方法。這種管理方法一直廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)，并為設(shè)備管理工作提供了有力的保障。

實(shí)例：2017 年8 月23 日，110 kV 變電所所長(zhǎng)在點(diǎn)檢時(shí)聞到10 kV 高壓室有輕微糊味，緊急上報(bào)，點(diǎn)檢人員至所進(jìn)行排查（通過(guò)后柜門小觀察口，感覺(jué)內(nèi)部空氣渾濁），判斷是七空分1#開關(guān)柜內(nèi)有問(wèn)題，緊急將負(fù)荷倒出，將該開關(guān)柜停電，檢查發(fā)現(xiàn)該開路開關(guān)車A 相下動(dòng)觸頭燒損，立即對(duì)該觸頭進(jìn)行了更換。該開路送電后，異味消除。這是一起典型避免重大設(shè)備事故的點(diǎn)檢范例，從日常點(diǎn)檢人員的及時(shí)發(fā)現(xiàn)，到專業(yè)點(diǎn)檢人員的確認(rèn)，以及操作人員的迅速操作和檢修人員的快速更換，發(fā)現(xiàn)、判斷到處理都及時(shí)準(zhǔn)確，將危及設(shè)備安全的重大設(shè)備隱患消于無(wú)形。

2 手提檢測(cè)儀器的應(yīng)用

高壓電氣設(shè)備的點(diǎn)檢，利用五感，可觀察到一些變色發(fā)紅等現(xiàn)象，從而分析出設(shè)備溫度的變化，點(diǎn)檢出一些設(shè)備缺陷隱患，但不能準(zhǔn)確地給出具體數(shù)據(jù)，為此發(fā)展出了一系列的手提檢測(cè)儀器，用以輔助對(duì)設(shè)備進(jìn)行點(diǎn)檢，從而提高對(duì)設(shè)備溫度等性能的定量定性，其中紅外成像測(cè)溫儀在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)揮出了很好的作用。

（1）紅外溫度成像儀

手持紅外溫度成像儀，對(duì)各變電所重點(diǎn)設(shè)備、重要部位進(jìn)行點(diǎn)檢，形成對(duì)高壓設(shè)備的溫度成像，對(duì)大負(fù)荷、重要負(fù)荷的持續(xù)測(cè)溫監(jiān)測(cè)，對(duì)設(shè)備的及時(shí)監(jiān)測(cè)，存儲(chǔ)設(shè)備運(yùn)行的信息。通過(guò)對(duì)高壓設(shè)備的溫度成像，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，對(duì)絕對(duì)溫度不高，將各相對(duì)比存在溫差的設(shè)備，進(jìn)行持續(xù)的監(jiān)測(cè)及分析，形成設(shè)備的劣化趨勢(shì)圖像，提前對(duì)設(shè)備的劣化做出分析、判斷及處理。通過(guò)成像儀的使用及數(shù)據(jù)分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)了多處重大的發(fā)熱點(diǎn)。

實(shí)例：通過(guò)對(duì)成像數(shù)據(jù)及圖像的對(duì)比分析，已發(fā)現(xiàn)14 變1#變一次C 相套管與母線連接處、21 變1#變一次66 kV 母線T 型線夾C 相；20 變2#變二次母線刀閘C 相、2#電容器母線刀閘C 相、抽煙3#，10 kV 二母上方母線夾C 相；115 變4#變壓器一次C相套管與母線連接處等12 處設(shè)備劣化明顯的燒損隱患，及時(shí)安排計(jì)劃?rùn)z修，如未及時(shí)進(jìn)行處理，會(huì)造成重大的設(shè)備事故。

（2）局放測(cè)試儀

當(dāng)外加電壓在電氣設(shè)備中產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，足以使絕緣部分區(qū)域發(fā)生放電，但未達(dá)到絕緣發(fā)生貫穿性擊穿的放電現(xiàn)象，稱為局部放電。當(dāng)發(fā)生局部放電時(shí)就會(huì)影響絕緣壽命。由于GIS組合電器是將所有的高壓電器元件密封在接地金屬筒中金屬封閉開關(guān)設(shè)備，無(wú)法通過(guò)傳統(tǒng)的各類檢測(cè)手段對(duì)其進(jìn)行點(diǎn)檢，為此采用局放測(cè)試儀對(duì)其內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)分析。手持式局放測(cè)試儀檢測(cè)時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的要求相當(dāng)高，對(duì)檢測(cè)使用人員要求也相當(dāng)高，因此需外委專業(yè)檢測(cè)人員開展此項(xiàng)檢測(cè)工作。

3 在線檢測(cè)設(shè)備的應(yīng)用

手持式檢測(cè)儀器，作為五感點(diǎn)檢的補(bǔ)充，為設(shè)備隱患的發(fā)現(xiàn)提供了很好的定量數(shù)據(jù)，在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中發(fā)揮出了重要的作用，但也存在一定的局限，比如手提局放檢測(cè)設(shè)備，要求對(duì)同一被測(cè)設(shè)備應(yīng)盡量保持每次測(cè)試點(diǎn)的位置一致，在檢測(cè)中很難做得到；還有使用人員的經(jīng)驗(yàn)不同，檢測(cè)的結(jié)果不及時(shí)，數(shù)據(jù)的趨勢(shì)不清晰等，為此進(jìn)一步采用了更先進(jìn)的在線檢測(cè)系統(tǒng)。

（1）在線溫度檢測(cè)系統(tǒng)

高壓開關(guān)柜內(nèi)溫度的檢測(cè)，由于受柜體限制，對(duì)其內(nèi)部觸頭、接頭部位的檢測(cè)，一直是以外部溫度為參考，去推測(cè)出內(nèi)部是否存在高溫，從而判斷是否存在隱患問(wèn)題。將在線溫度檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于高壓開關(guān)柜的溫度檢測(cè)，在高壓開關(guān)柜內(nèi)，三相斷路器的觸臂上安裝無(wú)線感溫傳感器，通過(guò)無(wú)線上傳至柜面，從而將各觸頭溫度反映出來(lái)，極大地提高了設(shè)備的點(diǎn)檢精度。

（2）在線局放檢測(cè)系統(tǒng)

GIS 組合電器內(nèi)部發(fā)生局部放電的原因很多：斷路器、接地刀閘或隔離開關(guān)等導(dǎo)體接觸不良，可引發(fā)設(shè)備局部放電；固體絕緣材料內(nèi)部缺陷，如殘存于盆式絕緣子內(nèi)部或與導(dǎo)體交界處的氣隙；設(shè)備內(nèi)殘留的自由導(dǎo)電微粒，如殘留金屬碎屑或金屬顆粒；導(dǎo)體表面突出物，如毛刺、尖角等，此類缺陷易發(fā)生電暈放電；在導(dǎo)體的屏蔽層上由各種原因形成懸浮電極放電。但手提式檢測(cè)設(shè)備對(duì)設(shè)備定點(diǎn)及狀態(tài)要求比較高，而GIS 組合電器又是變電所的重要設(shè)備，為此將探測(cè)器定點(diǎn)安裝于GIS 組合電器各個(gè)部位，通過(guò)信號(hào)線將數(shù)據(jù)上傳，建立后臺(tái)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，形成一套在線局放檢測(cè)系統(tǒng)。

（3）避雷器在線監(jiān)測(cè)器

鞍鋼還針對(duì)66 kV 避雷器安裝了避雷器在線監(jiān)測(cè)器，此監(jiān)測(cè)器安裝后，可定量檢測(cè)泄漏電流，表1是日常點(diǎn)檢人員對(duì)避雷器在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的記錄，通過(guò)此記錄數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)防性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，可定量判斷01變電所一受電避雷器運(yùn)行正常，27變電所一受電避雷器需檢修更換。

表1 避雷器在線監(jiān)測(cè)器數(shù)據(jù)記錄

4 一體化的智能機(jī)器人的應(yīng)用

在設(shè)備一體化、智能化的今天，對(duì)設(shè)備的檢測(cè)也提出了更高更先進(jìn)的理念，鞍鋼將一體化智能機(jī)器人應(yīng)用于設(shè)備管理中，通過(guò)智能巡檢機(jī)器人（見(jiàn)圖1）可對(duì)設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行全局性的總攬，從高壓柜的測(cè)溫，到柜內(nèi)局部放電的檢測(cè)，還有柜面運(yùn)行儀表的數(shù)據(jù)采集，全面掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)對(duì)后臺(tái)數(shù)據(jù)的匯總分析，總結(jié)出合理的設(shè)備運(yùn)行趨勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的精準(zhǔn)檢修，提升了鞍鋼電網(wǎng)的設(shè)備管理水平。

圖1 機(jī)器人巡檢中

表2 中給出了03 變電所巡檢機(jī)器人上傳數(shù)據(jù)表，通過(guò)分析對(duì)比，判斷03變電所設(shè)備運(yùn)行正常。

表2 03變電所巡檢機(jī)器人上傳數(shù)據(jù)表

5 結(jié)論

鞍鋼電網(wǎng)的高壓電氣設(shè)備的檢測(cè)與診斷，經(jīng)過(guò)了從經(jīng)驗(yàn)到數(shù)據(jù)，從人工到智能的轉(zhuǎn)化。隨著時(shí)代和設(shè)備的變革，會(huì)有更多的檢測(cè)與診斷技術(shù)在鞍鋼的電網(wǎng)發(fā)揮作用，但不論多么先進(jìn)的在線檢測(cè)設(shè)備，儀器只是一種手段，重要的是準(zhǔn)確分析判斷設(shè)備狀況，因此對(duì)鞍鋼高壓電氣設(shè)備管理人員提出了更高的要求，例如：無(wú)損檢測(cè)，趨勢(shì)分析，精確掌握設(shè)備狀態(tài)發(fā)展趨勢(shì)。