國網(wǎng)武漢市江夏區(qū)供電公司 李 俊

電力設(shè)備運(yùn)行與電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性密切相關(guān)，同時(shí)也與國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展密切相關(guān)。近年來，我國電力系統(tǒng)建設(shè)加快推進(jìn)，電力設(shè)備的應(yīng)用不斷增加，其運(yùn)行也越來越受到重視。在電力設(shè)備使用過程中，需要對(duì)其進(jìn)行維護(hù)和修理，傳統(tǒng)的維護(hù)和修理模式難以滿足當(dāng)前電氣系統(tǒng)運(yùn)行階段的需求，因此需要結(jié)合當(dāng)前的維修和運(yùn)輸狀態(tài)，以提高電力設(shè)備的運(yùn)行效率，滿足社會(huì)對(duì)電力的需求。

1 基于電力設(shè)備狀態(tài)檢修和運(yùn)維一體化的重要意義

電力設(shè)備狀態(tài)檢修使人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行中的問題，解決設(shè)備運(yùn)行中的潛在問題，從而制定出解決可能出現(xiàn)的問題的精確故障排除方法，有效消除電力系統(tǒng)運(yùn)行中的故障。電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中受多種因素的影響，會(huì)出現(xiàn)故障。隱患如不消除，將影響設(shè)備的正常運(yùn)行，導(dǎo)致后期出現(xiàn)更多問題。一般來說，基于狀態(tài)的護(hù)理和定期的護(hù)理有一定的區(qū)別。不僅可以避免設(shè)備維護(hù)問題，而且可減少能源企業(yè)運(yùn)營和發(fā)展資源的浪費(fèi)，促進(jìn)人力、財(cái)力和物力的合理利用，并為電力設(shè)備的順利安全運(yùn)行提供可靠的保證[1]。

采用電力設(shè)備狀態(tài)檢修方法和綜合測(cè)量技術(shù)，確定可能出現(xiàn)的問題，根據(jù)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況，提高設(shè)備檢修精度，在一定時(shí)間內(nèi)完成設(shè)備檢修，消除系統(tǒng)運(yùn)行中存在的安全隱患，達(dá)到降低電力設(shè)備運(yùn)行維護(hù)成本的目的。對(duì)于電力企業(yè)的發(fā)展，可以充分利用狀態(tài)檢修法和綜合運(yùn)輸法，形成規(guī)劃與電網(wǎng)運(yùn)行相結(jié)合的綜合生產(chǎn)方案，通過兩種應(yīng)用相結(jié)合，提高電力設(shè)備的運(yùn)行效率。眾所周知，在電力設(shè)備的運(yùn)行過程中，必須保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，以免出現(xiàn)影響人們正常生活的安全問題。將狀態(tài)檢修工作與電力設(shè)備相結(jié)合，可以提高設(shè)備檢修精度，避免在人員實(shí)際行動(dòng)中增加設(shè)備檢修費(fèi)用，達(dá)到提高網(wǎng)絡(luò)專業(yè)運(yùn)行的目的。

2 基于電力設(shè)備狀態(tài)檢修和運(yùn)維一體化的技術(shù)要點(diǎn)

2.1 感應(yīng)監(jiān)測(cè)技術(shù)

感應(yīng)監(jiān)測(cè)技術(shù)原理如圖1所示。

該技術(shù)能夠?qū)﹄娏υO(shè)備的狀態(tài)和故障進(jìn)行全感應(yīng)，并根據(jù)所得結(jié)果確定具體故障，從而考慮電力設(shè)備的后續(xù)維修。如感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面：

一是定子故障，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、定子故障是電動(dòng)機(jī)內(nèi)部絕緣損壞的主要原因，導(dǎo)致繞組在匝間短路。定子電流信號(hào)分析是定子故障檢測(cè)的重要手段，這種監(jiān)測(cè)方法成本低，易于實(shí)施。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子繞組故障導(dǎo)致氣體密度失真，從而導(dǎo)致定子電流中出現(xiàn)諧波，因此定子電流可用于故障檢測(cè)。

二是轉(zhuǎn)子故障，主要由感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子故障引起，是由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)桿斷裂導(dǎo)致轉(zhuǎn)速波動(dòng)、轉(zhuǎn)矩跳動(dòng)、高溫和轉(zhuǎn)子振動(dòng)所致。對(duì)于這類問題，通常采用定子電流測(cè)定方法，還可以采用孔隙度控制方法。

三是軸承故障，軸承運(yùn)行狀態(tài)直接決定電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定狀態(tài)。定子電流檢測(cè)方法主要用于檢測(cè)軸承的潛在問題，其優(yōu)點(diǎn)是控制器不用安裝在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部[2]。

2.2 狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)

狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)原理如圖2所示。

該技術(shù)主要是對(duì)故障特征信號(hào)進(jìn)行提取，系統(tǒng)分析可以判斷檢測(cè)到的設(shè)備的變化或變化趨勢(shì)。從本質(zhì)上講，狀態(tài)監(jiān)控是一種基于狀態(tài)保存和狀態(tài)預(yù)測(cè)的新型監(jiān)控技術(shù)，在應(yīng)用狀態(tài)控制技術(shù)之前，使用定期維護(hù)工具。維修工作主要是按照電力設(shè)備監(jiān)控或停電的時(shí)間表進(jìn)行，主要是為了防止發(fā)生一些事故。但在實(shí)際操作中，意外故障仍會(huì)發(fā)生，主要原因是維修單位得不到有關(guān)設(shè)備的資料，完全根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行維修工作，不僅耗費(fèi)大量人力、物力、財(cái)力和時(shí)間，而且效果較差。狀態(tài)檢修可以幫助維修人員更好地了解電力設(shè)備信息，減少檢修工作的盲目性。

常見的故障診斷方法包括：一是通過信息集成和多傳感器技術(shù)對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行故障診斷，利用傳感器表面的不同側(cè)面和不同角度對(duì)同一物體進(jìn)行觀察，并從時(shí)間、空間和頻率等方面收集各種故障特性，信息集成技術(shù)主要允許多傳感器數(shù)據(jù)，按照一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)和集成，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析。

二是運(yùn)用模糊理論中最大從屬原理，快速判斷電力設(shè)備故障原因，確定電力設(shè)備故障類型，然后將模糊理論中最大從屬原理與狀態(tài)信號(hào)相結(jié)合，分析電氣故障的模糊性和變異性。

三是人工智能技術(shù)，使用全新的分析和判斷技術(shù)，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)。其中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以建立設(shè)備狀態(tài)檢修和運(yùn)行一體化模型，通過模型針對(duì)設(shè)備展開進(jìn)一步剖析。專家系統(tǒng)需要利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，其中蘊(yùn)含大量有關(guān)于電力設(shè)備狀態(tài)檢修和運(yùn)維方面的專業(yè)知識(shí)，在電力設(shè)備運(yùn)行過程出現(xiàn)任何故障時(shí)，都能根據(jù)故障表現(xiàn)方式快速分析形成原因，幫助工作人員及時(shí)解決電力設(shè)備的運(yùn)行故障[3]。

2.3 現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)技術(shù)

在電力設(shè)備狀態(tài)和運(yùn)維一體化中，現(xiàn)代化技術(shù)至關(guān)重要，通過現(xiàn)代化技術(shù)能夠從根本將兩者結(jié)合，根據(jù)設(shè)備狀態(tài)和運(yùn)維情況展開深入監(jiān)測(cè)，為電力設(shè)備持續(xù)運(yùn)行予以全面保障。其中，較為常見的現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)技術(shù)主要有以下幾種：一是超聲波技術(shù)，該技術(shù)的監(jiān)測(cè)原理如圖3所示。

該技術(shù)主要用于根據(jù)超聲波原理，實(shí)時(shí)檢測(cè)電力設(shè)備中的內(nèi)部放電。檢測(cè)到的信息提供給專家，以便準(zhǔn)確地確定故障類型、位置等。此外，用于電力設(shè)備狀態(tài)檢修的技術(shù)還具有檢測(cè)程序簡(jiǎn)單易操作的優(yōu)點(diǎn)。

二是色譜分析法，該技術(shù)的應(yīng)用原理如圖4所示。

該技術(shù)常用于監(jiān)測(cè)變壓器設(shè)備的狀態(tài)，主要是因?yàn)樽儔浩鲗?shí)際作用時(shí)，在電壓作用下會(huì)引起變壓器油的分解變質(zhì)，從而釋放一氧化碳、氫、甲烷等物質(zhì)。在上述監(jiān)察工作出現(xiàn)故障時(shí)，如有電火花或高溫，便會(huì)導(dǎo)致易燃易爆氣體集中，可能引致火警或爆炸。這就需要控制易燃易爆氣體的排放，即氣體的排放量。其他事項(xiàng)用變壓器和氣相色譜法估計(jì)氣體的濃度、組成和降解速率，以確?？焖贉?zhǔn)確地確定電力設(shè)備的損壞位置和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，供后續(xù)維護(hù)使用。

三是采用紅外輻射原理的紅外技術(shù)，通過紅外設(shè)備實(shí)時(shí)檢測(cè)和動(dòng)態(tài)檢測(cè)電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。紅外設(shè)備的應(yīng)用原理如圖5所示。

電力設(shè)備運(yùn)行過程中的內(nèi)部溫度控制可以間接反映其實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備可能出現(xiàn)的運(yùn)行故障的及時(shí)準(zhǔn)確檢測(cè)，為后續(xù)故障排除提供依據(jù)。該技術(shù)主要用于檢測(cè)接觸器、隔離開關(guān)等設(shè)備的故障。其他以及由于操作不當(dāng)導(dǎo)致電力設(shè)備散熱異常，可延長電力設(shè)備的使用壽命，提高其工作效率[4]。

3 基于電力設(shè)備狀態(tài)檢修和運(yùn)維一體化的開展策略

3.1 優(yōu)化工作體質(zhì)

首先，作為發(fā)電企業(yè)，必須明確其在電網(wǎng)運(yùn)行過程中確保電力設(shè)備穩(wěn)定安全運(yùn)行的責(zé)任。電力企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)要認(rèn)識(shí)到電力設(shè)備的重要性，充分利用集成技術(shù)和狀態(tài)維修在電力設(shè)備運(yùn)行中的作用，根據(jù)電力供應(yīng)企業(yè)的實(shí)際情況改革運(yùn)行體制。其次，推進(jìn)體制改革，各部門需要轉(zhuǎn)變工作思路，探索修理與技術(shù)、知識(shí)融為一體的狀態(tài)，逐步形成修理與操作融為一體的工作狀態(tài)，并逐步擴(kuò)大修理工作范圍，要著眼全區(qū)電力設(shè)備高效維修保養(yǎng)，使系統(tǒng)運(yùn)行更加科學(xué)，規(guī)范設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，消除電力設(shè)備運(yùn)行中的隱性因素。最后，推進(jìn)體制改革需要各部門在體制改革的基礎(chǔ)上分析自身發(fā)展，以適應(yīng)地區(qū)能源技術(shù)進(jìn)步的變化，形成有針對(duì)性的電網(wǎng)維護(hù)體系，為電力系統(tǒng)的安全發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

3.2 擬定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程

科學(xué)的電力設(shè)備運(yùn)行維護(hù)規(guī)程是電力設(shè)備運(yùn)行維護(hù)規(guī)范化實(shí)施的基礎(chǔ)，因此在實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備狀態(tài)和運(yùn)維一體化中，應(yīng)積極既定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程。一是供電部門可定期改善現(xiàn)有電力設(shè)備的維修程序和系統(tǒng)，重點(diǎn)是操作環(huán)境、操作條件、新工藝應(yīng)用和設(shè)備升級(jí)，完善和完善電力設(shè)備的維修程序和系統(tǒng)。

二是鑒于電力設(shè)備的特殊性，電力部門可以在時(shí)間和人員兩方面進(jìn)一步完善電力設(shè)備的生產(chǎn)流程。例如，為確保特定地區(qū)電力設(shè)備的適當(dāng)運(yùn)行維護(hù)，并制定相應(yīng)的運(yùn)行維護(hù)程序和重點(diǎn)，提高電力設(shè)備運(yùn)行的科學(xué)穩(wěn)定性，為提高電力設(shè)備維修保養(yǎng)效率提供依據(jù)。在特種設(shè)備的操作和保養(yǎng)階段，有關(guān)人員也可跟隨日常操作和保養(yǎng)，視乎環(huán)境和負(fù)荷情況，適當(dāng)調(diào)節(jié)停電的清洗和檢查期，特別是灰塵較多或氣體腐蝕較多的地方，必須至少每三個(gè)月清洗一次。

如果變壓器在粉塵環(huán)境中運(yùn)行和維護(hù)，維護(hù)和操作人員應(yīng)每?jī)蓚€(gè)月進(jìn)行一次清潔；在發(fā)生變壓器重氣作用斷開等事故后，根據(jù)變壓器的緊急過載情況，散熱器可以在允許和正常過載時(shí)間內(nèi)停止現(xiàn)有變壓器的運(yùn)行。打開與變壓器相關(guān)的測(cè)量裝置，直流電源和風(fēng)扇，并打開底部放油閥，檢查變壓器故障停止。初步排除故障后，向有關(guān)部門報(bào)告，變壓器故障發(fā)生過程應(yīng)記錄在值班日志中。

三是供電服務(wù)部門可根據(jù)電力設(shè)備日常檢查和維護(hù)的要求，在正常運(yùn)行條件下保存電力設(shè)備檔案。嚴(yán)格執(zhí)行檢修卡、辦理手續(xù)登記，確保電力設(shè)備規(guī)范維修[5]。

3.3 調(diào)整組織方式

從工作人員能力、工作協(xié)調(diào)、安全質(zhì)量控制、人力資源效率和能力發(fā)展等方面，將傳統(tǒng)的生產(chǎn)企業(yè)組織模式與維和行動(dòng)綜合生產(chǎn)模式進(jìn)行比較，確定職能、活動(dòng)范圍，維持和平行動(dòng)綜合模式下設(shè)備操作員的組織模式和培訓(xùn)優(yōu)先事項(xiàng)，從而確定狀態(tài)維護(hù)工作的前進(jìn)模式。

一是總結(jié)現(xiàn)時(shí)維修業(yè)務(wù)的分析，以循序漸進(jìn)的方式推動(dòng)維修工作由維修人員逐步過渡至維修人員；二是按照先35kV后110kV原則推進(jìn)工作內(nèi)容，先簡(jiǎn)單后復(fù)雜，再簡(jiǎn)單嚴(yán)格控制安全風(fēng)險(xiǎn)；三是澄清維持和平行動(dòng)人員履行公務(wù)時(shí)的安全責(zé)任，并制定綜合維持和平行動(dòng)和維修規(guī)則，以確保管理系統(tǒng)和業(yè)務(wù)要求高度運(yùn)作；四是將電力設(shè)備檢修人員與運(yùn)維人員組織在同一團(tuán)隊(duì)，明確告知雙方設(shè)備維修和運(yùn)維的主要責(zé)任，加速工作人員的整合、專業(yè)化和正?；?；綜合維持和平行動(dòng)。深入分析結(jié)合實(shí)際情況，一方面明確了從傳統(tǒng)模式向綜合作業(yè)平穩(wěn)過渡的步驟，另一方面明確了狀態(tài)搶修工作的控制要素，積極探索，有效提升了狀態(tài)搶修作業(yè)與日常作業(yè)的融合水平。

3.4 培育人員素質(zhì)

電氣維修設(shè)備的狀況對(duì)人員要求較高，特別是在使用現(xiàn)代測(cè)量集成技術(shù)時(shí)，需要掌握該技術(shù)的原理和基本應(yīng)用形式，并根據(jù)具體工藝突出該技術(shù)的實(shí)用價(jià)值。一是電力企業(yè)要提高職工的職業(yè)素養(yǎng)。在安排維修電力設(shè)備時(shí)，需要分析技術(shù)人員的能力，特別是工作人員應(yīng)付意外事故的能力，使其在電力供應(yīng)出現(xiàn)故障時(shí)能做出獨(dú)立和正確的決定，防止意外發(fā)生。

二是維修人員還應(yīng)學(xué)習(xí)電力設(shè)備狀態(tài)維修的新知識(shí)和新方法，特別是在電力需求日益增長的過程中，應(yīng)掌握各種設(shè)備狀態(tài)維修方法，提高專業(yè)水平，體現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用的成本。

三是通過定期組織員工培訓(xùn)，或聘請(qǐng)高素質(zhì)、經(jīng)驗(yàn)豐富的維修人員，可以減少電力系統(tǒng)的緊急事故發(fā)生，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，在購置新裝備后，要確保新裝備的質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)。新設(shè)備運(yùn)抵指定地點(diǎn)后，電力公司必須配備專家對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期檢查。獲取運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，保證設(shè)備在運(yùn)行過程中的最佳狀態(tài)。

4 結(jié)語

總而言之，隨著我國市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步和發(fā)展，以及人民生活質(zhì)量的提高，電力設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛，相關(guān)的國修技術(shù)也越來越適應(yīng)當(dāng)前的環(huán)境。檢修技術(shù)作為新形勢(shì)下的檢修方式，可以完成電力設(shè)備運(yùn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的綜合管理，保證其合理判斷，從而提出科學(xué)的檢修方案。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，電力設(shè)備狀態(tài)和維修技術(shù)與計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效集成，使工作效率不斷提高。在適應(yīng)電力設(shè)備應(yīng)用趨勢(shì)的同時(shí)，及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以便更好地檢測(cè)設(shè)備故障。