國網(wǎng)寧夏電力有限公司吳忠供電公司 陳立威

某變電檢修企業(yè)承接工作須在電力系統(tǒng)檢修模式下完成，原有變電檢修技術應用方案不合理，無法完成變電檢修任務，經(jīng)分析，變電檢修工程中應用檢修技術存在以下問題。

檢修人員風險意識不足，不重視設備風險評估工作的開展，采取的檢修方式不合理；檢修過程中各設備處于帶電狀態(tài)，檢修難度大，如不規(guī)范檢修人員帶電操作方式，稍有不慎便會威脅檢修人員的人身安全；檢修人員未認識到接頭處理工作的重要性，不能熟練掌握接頭處理技巧，處理后的接頭難以滿足變電檢修需要，無法凸顯狀態(tài)檢修模式下運用變電檢修技術的優(yōu)勢；主變壓器檢修工作開展不及時，通常在主變壓器出現(xiàn)問題后，才開展檢修工作，會給變電站造成嚴重的經(jīng)濟損失[1]。

高壓開關的檢修未作為變電檢修的工作重點，難以及時發(fā)現(xiàn)存在故障的開關；變電設備運行產(chǎn)生熱量無法散失，導致變電設備運行被破壞，變電設備出現(xiàn)故障可能性較高；不重視接地線維護工作的開展，接地線損壞嚴重，且很難被檢測；制定變電檢修技術應用方案后，未評估檢修方案經(jīng)濟效益，變電檢修成本過高，變電檢修技術的應用效果達不到預期。

鑒于以上問題，該企業(yè)使用待檢修電力系統(tǒng)的運行特征，識別變電檢修技術應用過程中可能存在的問題，以便工作人員分析問題成因，提出更科學的變電檢修技術應用方案。

1 電力系統(tǒng)狀態(tài)檢修模式下變電檢修技術的應用

1.1 設備風險評估

狀態(tài)檢修模式中，為發(fā)揮變電檢修技術的作用，重視設備風險評估工作開展，以便檢修人員做出準確判斷，在執(zhí)行檢修方案之前，判斷檢修方案的實際可行性。故障是設備存在風險的核心原因，由于電力系統(tǒng)運行環(huán)境負責，使用設備種類較多，影響設備發(fā)生故障概率的因素多樣化，如生產(chǎn)質量、使用時間、運行方式等，都會改變設備的故障率，計算變電設備故障率的公式如下：λ=ke-M+C，其中，k即比例系數(shù)，C為曲率系數(shù)，e為單位電荷量，M為設備健康指數(shù)，取值范圍在0至100之間，該數(shù)值越大，設備狀態(tài)越好，變電檢修常用設備故障率計算方式。

統(tǒng)計法同樣可用于設備故障率計算，設定統(tǒng)計的周期，按照要求記錄數(shù)據(jù)，計算某一周期內，設備發(fā)生故障的平均概率，公式為：λP=ND/N，式中ND與N分別為出現(xiàn)故障設備數(shù)量與設備總數(shù)，計算結果具有一定的參考價值，檢修人員統(tǒng)計多年設備運行數(shù)據(jù)，至少超過2年，依據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)確定上述公式中的未知系數(shù)，計算設備的故障率。

完成故障率計算后，進入風險評估環(huán)節(jié)，借助檢修費用評價故障造成的損失，設備損失風險計算方式為：Rs=λ（L（Lm）+ClTl），式中：λ為設備故障率，L（Lm）為某設備檢修等級檢修任務花費的費用，Cl與Tl為單位工時成本與檢修工時，得出結果為檢修設備的費用，以更為直觀的形式展示故障風險，考慮評估結果，適當優(yōu)化檢修方案[2]。

1.2 帶電操作

在電力系統(tǒng)運行狀態(tài)下開展檢修工作，是狀態(tài)檢修模式的特點，為此開展人員培訓工作是關鍵，督促參與檢修人員熟練掌握操作方式，做好安全防護措施。紅外熱成像檢測設備的故障，利用物體散發(fā)的紅外輻射，制成熱像圖，展現(xiàn)設備的運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)設備的故障，應用該技術過程中，計算物體不同檢測點的相對溫差，計算公式為：σ=T1-T2/T1-T0×100%。

其中：T1、T2分別為發(fā)熱點、正常點溫升與溫度，T0為環(huán)境溫度，計算結果輔助檢修人員發(fā)現(xiàn)設備發(fā)熱位置，擴大檢修人員與帶電設備距離，保護檢修人員的人身安全，且檢測結果不受外界因素的影響，準確性有所保證。局部放電檢測，帶電操作常用檢修技術，通過采集放電產(chǎn)生的聲波，確定設備中放電位置，這種檢測方式排除外界干擾，準確判定放電位置，但靈敏度低，僅適用于部分類型設備放電，容易出現(xiàn)誤判，影響狀態(tài)檢修結果的準確性。通過接收紫外實現(xiàn)變電設備檢修，紫外線波長為240～280nm，根據(jù)成像情況，識別設備產(chǎn)生電暈的位置，同時檢測電暈的強度，具有較強的抗干擾能力，適用于檢測設備外部放電，檢修人員讀取檢測結果難度小，縮短檢修工作完成周期。將故障的不良影響降至最低。

圖1 紫外成像技術原理

1.3 接頭處理

電力系統(tǒng)涉及大量接頭，其接觸情況決定系統(tǒng)運行狀態(tài)，為凸顯狀態(tài)檢修模式的優(yōu)勢，在運用檢修技術期間要注意接頭的處理，控制接頭處的溫度，使接頭兩端連接狀態(tài)良好，在系統(tǒng)運行發(fā)揮作用，避免電力系統(tǒng)陷入故障。調取系統(tǒng)運行過程采集接頭溫度數(shù)據(jù)，觀察接頭的顏色，檢驗螺絲的松緊度，按照電力系統(tǒng)接頭維護標準，判斷接頭是否存在故障，初步分析接頭的運行狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)接頭出現(xiàn)氧化物，及時采取措施清理，保持接頭處干凈，無雜質影響接頭的連接效果。接頭處氧化物與雜質等，造成接頭接觸不良，引發(fā)發(fā)熱故障，破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行狀態(tài)，此時借助0號砂紙與鋼絲刷清理接頭，恢復接頭處的整潔環(huán)境，使接頭兩端緊密相連，同時擰緊固定接頭的螺絲，當螺絲等零件損壞嚴重時，更換性能適宜的零件。

此外，分析接頭處結構的合理性，結構不合理也是造成溫度升高的原因之一，接頭面積難以達到標準，通過增加接頭數(shù)量，避免接頭處溫度超出預設標準，達到控制接頭溫度的效果，減緩接頭處零件的磨損速度，降低接頭檢修難度。以110kV變電站為例，此類變電站中只設置1個接口，接頭處接觸面積過小，或只使用1個螺栓固定，都會提升接頭發(fā)熱的可能性，將接口與螺栓數(shù)量增至2個，便可解決該問題，接頭處溫度在合理范圍內，不會威脅系統(tǒng)的正常運行。

1.4 主變壓器檢修

電力系統(tǒng)中，主變壓器發(fā)揮重要作用，檢查主變壓器的狀態(tài)，是變電檢修人員的工作重點，待主變壓器出現(xiàn)故障后維修，給變電站帶來嚴重的經(jīng)濟損失，同時影響周邊居民的生活，落實狀態(tài)檢修模式有助于克服該問題，維持主變壓器的運行狀態(tài)。主變壓器的組成結構較為復雜，尤其主體部分檢修難度大，其他附件的檢修難度相對較小，且檢修技術的應用流程簡單，調取主變壓器運行數(shù)據(jù)，了解電力系統(tǒng)主變壓器的參數(shù)指標，用于判斷主變壓器的狀態(tài)。分析油中溶解氣體，通常使用油浸紙檢測油中氣體含量，如O2、N2、H2、CO、CO2等，依據(jù)檢測結果確定主變壓器的密封性，這種狀態(tài)檢測方式應用成本低，操作方式簡單，如各類氣體含量明顯高于標準，代表主變壓器出現(xiàn)問題，結合超標氣體的類型，確定主變壓器問題，針對性采取措施，維修主變壓器。

同時，將人工智能技術用于主變壓器狀態(tài)檢修，替代人力完成信息的采集，檢修人員無需近距離接觸主變壓器，檢修人員遠程操作智能設備，利用智能技術強大的數(shù)據(jù)分析與處理優(yōu)勢，幫助檢修人員分析數(shù)據(jù)，得出分析結果速度快，結果準確性高于人工計算，快速發(fā)現(xiàn)主變壓器存在的故障，提供維修主變壓器的建議，及時還原主變壓器良好運行環(huán)境，減輕檢修人員的工作壓力。

1.5 高壓開關檢修

電力系統(tǒng)中包含油開關、SF6開關、真空開關，不同類型開關的功能各不相同，相互配合支持電力系統(tǒng)的運行，其中油開關的穩(wěn)定性差，易出現(xiàn)故障問題，其他兩種開關穩(wěn)定性相對較好，均為變電檢修工作的重點。雖然油開關陷入異常概率高，但檢修故障難度較低，檢修人員定期檢查油開關，是化解該問題的最佳方式，安排專業(yè)人員檢查油開關，提前預測油開關故障的發(fā)生，適時采取措施。SF6開關檢修次數(shù)適當減少，記錄開關的使用時間，每3年檢修一次即可，檢修內容為回路電阻值、微水含量，如SF6開關達到使用壽命，依照規(guī)范更換高質量開關，真空開關的檢修頻率與SF6開關檢修頻率一致[3]。

1.6 熱故障處理

電力系統(tǒng)運行產(chǎn)生大量熱量，如不及時散失熱量，熱量在系統(tǒng)內聚集，溫度迅速上升，引起熱故障，變電設備無法正常運行，是電力系統(tǒng)常見故障。在狀態(tài)檢修模式中，要重視熱故障的檢修與處理。為避免熱故障的頻繁發(fā)生，使用耐熱與抗氧化能力強的材料，檢驗支撐設備材料的散熱性能，這種材料受熱后，不會被氧化，始終保持最佳狀態(tài)，設備運行未受到影響，消除熱故障的不良影響，維護變電設備安全的運行環(huán)境。

使用導電膏處理接頭，處理后接頭的抗氧化能力增強，防止氧化物的累積，使用銼刀去除接頭毛刺，使接頭表面光滑，控制銼刀處理后接頭面積，銅質接頭橫截面積減少量低于原始面積的3%，鋁質截面積減少量不超過5%，確認接頭接觸面積達到標準，以免接頭處產(chǎn)生熱量高于預設值，溫度升高。關注螺栓的材質，分析該材質螺栓的特性，動態(tài)設置螺栓的擰緊標準，借助彈簧墊圈緩沖螺栓的壓力，在條件允許情況下，使用力矩扳手完成螺栓的固定，接觸面形狀固定，符合電力系統(tǒng)運行需要，科學處理熱故障。

1.7 接地線維護

接地線為電力系統(tǒng)的保護裝置，也是狀態(tài)檢修模式順利實施的基礎保證，只有接地線完整，且在電力系統(tǒng)中發(fā)揮應有作用，才能保護檢修人員的人身安全。為變電檢修技術的運用奠定基礎，維護電力系統(tǒng)接地線措施如下：觀察接地線外觀，一旦接地線表面出現(xiàn)銹蝕，迅速展開維護工作，在接地線表面涂抹防腐蝕漆料；接地線地面以上50cm與地下30cm為重點保護區(qū)域，該區(qū)域按照安全設施管理規(guī)范，導線表面涂抹寬度1.5～10cm黃綠相間漆料，進一步強化接地線的抗腐蝕能力；采用直流伏安法測量接地線中電流值，測量電流在10A左右為最佳，如測量電流過小，可能受到外界因素的干擾，測量結果失去參考價值。

2 檢修效益分析

在確定變電檢修方案之前，分析技術應用方案的效益，判斷技術方案的實際應用價值，做出正確的決策，選擇適宜的檢修方案，順利完成狀態(tài)檢修模式的實施。檢修效益是衡量的方案可行性的指標，計算方式為：ΔR=Δ（Rs+Pp+Re），式中：Rs、Rp、Re分別為設備風險、人身風險與環(huán)境風險，盡量選擇檢修效益良好的檢修方案。根據(jù)檢修項目的復雜度，設置檢修項目等級，考慮檢修中發(fā)現(xiàn)的故障，制定故障維修方案，分析不同維修方案的效益，在不影響維修質量的條件下，選擇實施難度小的維修方案。

同時，計算維修后設備的健康指數(shù)，科學評價檢修方案的運用效果，健康指數(shù)的計算方式為：，其中：Dpt為設備P狀態(tài)量i的扣分值，Qpt為改善情況，取值0代表完全修復，取值1為設備未被檢修。匯總不同檢修方案的效益分析結果，比較不同檢修方案的效益差異，判讀檢修方案實施帶來的效益是否達到標準，綜合考慮不同因素的影響，選擇效益良好的變電檢修方案，維護電力系統(tǒng)平穩(wěn)運行，輸送源源不斷的電能。

變電變壓器檢修等級及項目如下：A類。返廠檢修，整體更換；B類，零部件更換與處理；C類。設備清理、維護、檢修，設備試運行；D類。帶電測試，維護與保養(yǎng)，日常巡視；E類。帶電檢修、消缺、維護。

綜上所述，狀態(tài)檢修模式下，變電檢修技術具有較高的應用價值，維持系統(tǒng)設備運行狀態(tài)良好，提高系統(tǒng)的供電質量，優(yōu)化用戶的用電體驗。相關人員要關注技術領域最新研究成果，學習先進的變電檢修技術的應用理念，以加快系統(tǒng)檢修效率為目標，調整檢修方案，克服傳統(tǒng)檢修技術的應用弊端，最大限度消除故障的不良影響。