國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司岳西縣供電公司 李 揚(yáng) 何 彬 國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司安慶供電公司 程 敏
電氣設(shè)備體系中一部分是在室內(nèi)工作,其他部分則在室外運(yùn)行,如電線、變壓器、斷路器等。由于天氣、溫度、環(huán)境等自然條件和人為等因素的影響,電器設(shè)備很可能出現(xiàn)各種故障,導(dǎo)致電網(wǎng)運(yùn)行安全面臨著較大的風(fēng)險(xiǎn),因此必須對(duì)其進(jìn)行科學(xué)、合理的管理與維護(hù)。隨著電力裝備的軟硬件水平和技術(shù)水平的不斷提高,電力管理也日趨現(xiàn)代化,通信、測(cè)量、事故報(bào)警、故障排除等都在逐步向智能化方向發(fā)展,在線監(jiān)測(cè)與檢修技術(shù)成了配電網(wǎng)電氣設(shè)備安全管理的重點(diǎn)。
電力設(shè)備內(nèi)在的安全特性與其內(nèi)在的安全技術(shù)密切相關(guān),是造成電力設(shè)備安全隱患的根本原因。因而,在電力設(shè)備安全評(píng)估中,其內(nèi)在安全是首要考慮的因素。在我國(guó),各種電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造均應(yīng)嚴(yán)格遵守國(guó)家電氣設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范及各種電器設(shè)備的有關(guān)規(guī)定。
電力系統(tǒng)的工作環(huán)境既有自然環(huán)境,也有客觀環(huán)境。自然環(huán)境指的是靜電、閃電、閃電等;客觀環(huán)境是指電力裝置所在的工作環(huán)境。電力設(shè)備的工作環(huán)境是否良好,直接關(guān)系到電力設(shè)備的正常使用。靜電放電、電弧等,易引發(fā)火災(zāi)、爆炸等事故;在潮濕的環(huán)境下,電氣設(shè)備易出現(xiàn)漏電、短路等故障;溫度過(guò)高,會(huì)導(dǎo)致電器絕緣層老化、爆裂,從而產(chǎn)生漏電。一個(gè)良好的通風(fēng)、干燥、常溫、無(wú)塵、無(wú)靜電的工作環(huán)境,能使電氣長(zhǎng)期安全穩(wěn)定地運(yùn)行,從而極大地降低了電氣設(shè)備的失效和事故的可能性[1]。
根據(jù)國(guó)家和電力行業(yè)的法規(guī)和規(guī)章,為了解設(shè)備的狀態(tài)和狀態(tài),操作人員會(huì)通過(guò)監(jiān)控、測(cè)量、檢測(cè)等手段來(lái)記錄設(shè)備的狀態(tài),但這些數(shù)據(jù)一般都是作為文件來(lái)保存的,只有在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的時(shí)候,才會(huì)被提取出來(lái),并不能直接反映出設(shè)備的狀態(tài)。在例行的例行檢查和檢修中,具有高度責(zé)任感的操作、檢修和管理人員要時(shí)刻牢記設(shè)備存在的隱患、缺陷和異常情況,并進(jìn)行重點(diǎn)的檢修和保養(yǎng),但即便如此,也不可能把每一臺(tái)設(shè)備的異常情況都記得清清楚楚。操作與檢修工作經(jīng)驗(yàn)相對(duì)較少、責(zé)任心較差的操作人員,更是難以保障設(shè)備的檢查與檢修質(zhì)量。從而造成設(shè)備隱患、缺陷惡化程度無(wú)法監(jiān)控、缺陷處置無(wú)法“閉環(huán)”,嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
現(xiàn)有的電力設(shè)備缺陷統(tǒng)計(jì)僅記錄變電站名稱(chēng)、名稱(chēng)、編號(hào)、缺陷內(nèi)容、發(fā)現(xiàn)人員和發(fā)現(xiàn)時(shí)間等方面的信息,使生技處難以統(tǒng)計(jì)、監(jiān)測(cè)缺陷和缺陷的質(zhì)量,以及正確地分析設(shè)備的安全操作。此外,通過(guò)對(duì)電力設(shè)備的故障對(duì)比分析可以看出,應(yīng)急事故、重大事故性質(zhì)較重,危害性較大,特征鮮明,容易被發(fā)現(xiàn)和判定;而一般缺陷的性質(zhì)較輕,威脅程度較低,特征不清楚,難以被發(fā)現(xiàn),無(wú)法做出正確的判斷。因此,操作人員在報(bào)告設(shè)備故障情況時(shí),由于自身專(zhuān)業(yè)水平和所處工種的不同等原因,對(duì)設(shè)備、設(shè)備、系統(tǒng)等缺乏足夠的認(rèn)識(shí),無(wú)法對(duì)設(shè)備的共性故障進(jìn)行正確的分析和判斷,導(dǎo)致報(bào)告的設(shè)備質(zhì)量狀態(tài)與實(shí)際情況有很大的差別,這就給檢修和生技部的消缺工作帶來(lái)了一些難度[2]。
在日常的消缺工作中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)由于無(wú)法按時(shí)購(gòu)買(mǎi)到的零部件而導(dǎo)致的故障處理延遲,這不僅會(huì)影響到原計(jì)劃的完成,也會(huì)影響到設(shè)備的正常檢修工作,同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障因?yàn)闆](méi)有得到及時(shí)的處理而惡化,從而危及設(shè)備自身和系統(tǒng)的運(yùn)行安全。當(dāng)前,電力產(chǎn)品的使用狀況有新舊程度不一,產(chǎn)品品牌不一;由于電力技術(shù)的迅速發(fā)展,以及市場(chǎng)環(huán)境的變化,導(dǎo)致了產(chǎn)品的更新?lián)Q代,生產(chǎn)企業(yè)的轉(zhuǎn)產(chǎn)、倒閉或被兼并,使得備品備件等的采購(gòu)變得較為困難。此外,由于物料集中采購(gòu)過(guò)程中存在的管理問(wèn)題,導(dǎo)致零部件等物料無(wú)法按時(shí)到位。
4.1.1 在線監(jiān)測(cè)技術(shù)
電容型設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)。電容式套管、電容式變壓器、耦合電容式電容器等都是用電容串聯(lián)構(gòu)成的,其主要測(cè)試狀態(tài)量有泄漏電流、電容和介質(zhì)損失系數(shù)。電容式器件的漏電檢測(cè)信號(hào)是從終端屏幕上獲取的,通常為mAh,因?yàn)槟壳暗碾姶怒h(huán)境很容易受到強(qiáng)電磁場(chǎng)的影響,所以需要有較好的抗干擾性,對(duì)應(yīng)的電容值由測(cè)量的漏電和操作母線電壓轉(zhuǎn)換而得。電容式儀器中,介質(zhì)損失的檢測(cè)是一項(xiàng)較為敏感的測(cè)試項(xiàng)目,能檢測(cè)出整個(gè)電器的絕緣材料有無(wú)潮濕、老化、老化等問(wèn)題[3]。監(jiān)測(cè)線路原理如圖1所示。
對(duì)避雷器進(jìn)行在線監(jiān)控。變電所使用的避雷器可以為檢修MOA,采用全電流測(cè)量?jī)x、零序法和電流法對(duì)其進(jìn)行在線監(jiān)測(cè),主要是對(duì)氧化鋅避雷器的阻性電流、電容電流和全電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。通過(guò)對(duì)全電流的監(jiān)控,可以看出氧化鋅避雷器的受潮情況,而阻性電流的改變能敏感地反映出其絕緣狀態(tài)和閥片的損傷,因此對(duì)其進(jìn)行在線監(jiān)控尤為重要。
在線監(jiān)測(cè)變壓器。重點(diǎn)是在線的油層析和鐵心的多點(diǎn)接地,通過(guò)對(duì)油浸式變壓器的溶氣分析,可以及時(shí)、高效地檢測(cè)出油浸式變壓器的過(guò)熱性、電弧性故障,如圖2所示。而過(guò)熱的變壓器油會(huì)分解成氫、甲烷、乙烯和丙烯,而絕緣物質(zhì)在高溫下也會(huì)分解出一氧化碳和二氧化碳。在變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí),所產(chǎn)生的特性氣體超過(guò)了正常范圍,這時(shí),在線監(jiān)控系統(tǒng)就能利用三比法或其他分析手段來(lái)進(jìn)行判斷,從而為故障診斷提供依據(jù)。通過(guò)對(duì)基于檢修IEC的改進(jìn),采用C2H2/C2H4作為縱軸和橫軸C2H4/C2H6的三個(gè)區(qū)域,對(duì)三種不同的故障狀況進(jìn)行了分類(lèi)。當(dāng)鐵心有兩個(gè)或更多個(gè)點(diǎn)接地時(shí),接地點(diǎn)將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)封閉的環(huán)路,從而產(chǎn)生環(huán)流,從而產(chǎn)生局部的過(guò)熱,導(dǎo)致油分解,降低絕緣性,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使鐵心硅鋼片燒毀,發(fā)生重大事故,因此必須加強(qiáng)對(duì)變壓器鐵芯多點(diǎn)接地的在線監(jiān)測(cè)。
紅外測(cè)溫技術(shù)。紅外測(cè)溫技術(shù)是一種將光學(xué)成像與圖像處理技術(shù)相結(jié)合的技術(shù),其是一種利用紅外傳感器檢測(cè)目標(biāo)的紅外輻射,并將其轉(zhuǎn)化為可視化的圖像,實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)表面溫度場(chǎng)的實(shí)時(shí)、快速和安全?,F(xiàn)有的紅外測(cè)溫器可以精確地檢測(cè)到-20~200℃的發(fā)熱點(diǎn),并能在一定的距離內(nèi)對(duì)發(fā)熱點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)定量檢測(cè),具有較高的靈敏度,而且不會(huì)受到電磁場(chǎng)的影響,可以較好地檢測(cè)到電線連接、線夾和電力裝置中的局部過(guò)熱。在每年的迎峰度夏工作中,尤其是在降雨頻繁的情況下,電力設(shè)備的熱失效較常見(jiàn),這時(shí),紅外線成像設(shè)備就起到了很大的作用。如圖3所示。
4.1.2 電氣設(shè)備檢修技術(shù)
變壓器檢修技術(shù)。在變壓器檢修技術(shù)中,其最重要的目的和需求,就是要使其具有較好的電壓變換能力,并具有較高的輸出功率,從而達(dá)到最佳的運(yùn)行效果。在變壓器檢修技術(shù)的運(yùn)用中,經(jīng)常要先弄清故障的種類(lèi),對(duì)目前的常見(jiàn)故障進(jìn)行深入的剖析,從而正確地把握故障的種類(lèi),制定出一套完善的檢修處理方案。目前,變壓器的主要故障有局部放電、線圈絕緣、短路等,因此檢修人員要根據(jù)不同的故障類(lèi)型,對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性的分析,掌握其運(yùn)行參數(shù)和性能狀態(tài),以便更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)于故障原因的準(zhǔn)確判定,便于制定較為良好的故障修復(fù)方案。為最大限度地提高變壓器的檢修效率,必須重視引進(jìn)和采用先進(jìn)的技術(shù),如通過(guò)無(wú)損檢測(cè)技術(shù),可以實(shí)時(shí)掌握故障的位置,并對(duì)故障進(jìn)行最優(yōu)的處理,從而使變壓器恢復(fù)到最佳狀態(tài),從而防止故障的進(jìn)一步惡化。
斷路器檢修技術(shù)。在電器檢修時(shí),還要注意高壓開(kāi)關(guān),其是目前比較常用的一種高壓電器,是一種用于電力系統(tǒng)的繼電器。這種裝置一旦發(fā)生故障,不僅會(huì)使繼電器失去應(yīng)有的功能,而且還會(huì)造成很大的危險(xiǎn),嚴(yán)重的話,還會(huì)造成停電故障。根據(jù)高壓斷路器的工作情況,特別是在過(guò)去的時(shí)間里,經(jīng)常出現(xiàn)的機(jī)械卡滯現(xiàn)象,因此必須時(shí)刻掌握高壓斷路器的工作狀態(tài),并對(duì)異常的位置進(jìn)行精確的調(diào)整,從而保證高壓斷路器的工作性能。根據(jù)高壓斷路器的工作特性,在檢修技術(shù)應(yīng)用中,經(jīng)常要采取有效的預(yù)防性措施,對(duì)某些嚴(yán)重卡澀部位進(jìn)行必要保養(yǎng)處理,促使其能夠始終保持較為良好的運(yùn)行狀態(tài),降低該區(qū)域出現(xiàn)故障問(wèn)題的概率。當(dāng)高壓斷路器頻繁出現(xiàn)故障時(shí),必須進(jìn)行更換,避免簡(jiǎn)單的檢修,從而最大限度地利用高壓斷路器的使用價(jià)值。
隔離開(kāi)關(guān)檢修技術(shù)。在電氣設(shè)備檢修時(shí),要注意高壓絕緣開(kāi)關(guān),其功能是將斷電部件和帶電部件進(jìn)行有效的絕緣,一旦絕緣開(kāi)關(guān)出現(xiàn)了嚴(yán)重的故障,也會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的事故。本文從絕緣開(kāi)關(guān)的常見(jiàn)故障類(lèi)型出發(fā),指出其中最常見(jiàn)的失效形式就是不能進(jìn)行有效的耦合,從而使隔離開(kāi)關(guān)在合閘時(shí)不能達(dá)到預(yù)期的要求,從而引發(fā)一系列的故障。在分析絕緣開(kāi)關(guān)不能實(shí)現(xiàn)的原因時(shí),通常會(huì)受到多種因素的影響,如絕緣開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)有較大的偏差,圓柱接觸器和觸片的設(shè)計(jì)不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)、可靠的要求,容易發(fā)生較大的彎曲變形,從而導(dǎo)致其無(wú)法發(fā)揮出應(yīng)有作用價(jià)值。為更好地優(yōu)化隔離開(kāi)關(guān)的檢修效果,在選擇高質(zhì)量的絕緣開(kāi)關(guān)的同時(shí),還應(yīng)注意對(duì)關(guān)鍵部分的優(yōu)化,如通過(guò)銅套對(duì)固定螺絲進(jìn)行有效的改造,從而達(dá)到更好的使用效果,從而避免經(jīng)常發(fā)生的接觸面問(wèn)題。當(dāng)然,在使用隔離開(kāi)關(guān)檢修技術(shù)時(shí),也要顯示出很強(qiáng)的實(shí)時(shí)控制作用,可以及時(shí)掌握隔離開(kāi)關(guān)的工作狀態(tài),以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障,并做好檢修和檢修的準(zhǔn)備。
引起電器設(shè)備故障的原因多種多樣,定期維修也較為復(fù)雜,所以在維修中要遵循一些執(zhí)行規(guī)則,并根據(jù)相關(guān)的程序來(lái)處理。一旦設(shè)備出了問(wèn)題,就必須搞清楚問(wèn)題的根源才能進(jìn)行維修。在開(kāi)始維修之前,應(yīng)首先了解出現(xiàn)的問(wèn)題狀況。比如接觸器、繼電器動(dòng)作后不返回,彈簧脫落,爆裂,電源不靈活,不能正常工作。在檢修電器的線路時(shí),首先要對(duì)電線的連接部位和熔斷器進(jìn)行處理,這樣就可以在不破壞設(shè)備的前提下進(jìn)行預(yù)防性的監(jiān)控,根據(jù)工作的實(shí)際,電源是一種常見(jiàn)的電器故障,必須進(jìn)行檢查[4]。
設(shè)備的周期性故障記錄,既可以反映電器的工作狀況,也可以通過(guò)對(duì)電子設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、匯總,查詢(xún)電子設(shè)備的檢驗(yàn)記錄,從而可以對(duì)以后出現(xiàn)的新的電氣設(shè)備的故障進(jìn)行分析。維護(hù)人員可以根據(jù)數(shù)據(jù)記錄,對(duì)電器設(shè)備的日常操作進(jìn)行檢查,從而可以有效地改善設(shè)備的維修質(zhì)量,減少故障的處理,為制定電氣設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)計(jì)劃提供參考。
如果電氣設(shè)備周邊的環(huán)境改變,勢(shì)必會(huì)影響到設(shè)備的正常工作。所以,在季節(jié)轉(zhuǎn)換期間,由于氣溫升高或降低,要根據(jù)季節(jié)的變化對(duì)電器設(shè)備進(jìn)行維修,并根據(jù)使用狀況適當(dāng)增加維修次數(shù),以防患于未然,確保電器設(shè)備的安全運(yùn)行。
總之,配電網(wǎng)絡(luò)的電力設(shè)備是電力系統(tǒng)的重要組成部分,因此在日常的生產(chǎn)和管理中,要加強(qiáng)對(duì)電力設(shè)備的安全管理。面對(duì)各種類(lèi)型的電力設(shè)備,在日常運(yùn)行中,除了要采取有效的安全措施,還要制訂嚴(yán)格的監(jiān)控措施。在生產(chǎn)管理中,對(duì)作業(yè)秩序進(jìn)行規(guī)范,確保了配電網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。通過(guò)這種標(biāo)準(zhǔn)化的管理方式,可以最大限度地發(fā)揮配電網(wǎng)的功能,減少因各種故障引起的設(shè)備損耗。