袁正輝
(隆林供電有限公司廣西 隆林 533400)
探討變電檢修技術(shù)的現(xiàn)狀與未來發(fā)展
袁正輝
(隆林供電有限公司廣西 隆林 533400)
通過變電檢修,可確保電力系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定運行,此情況下,本文首先分析了變電檢修技術(shù)從事故檢修、定期檢修到狀態(tài)檢修的發(fā)展過程,之后對定期檢修模式和狀態(tài)檢修模式的技術(shù)特點進行了詳細(xì)的闡述,最后對基于物聯(lián)網(wǎng)的狀態(tài)檢修技術(shù)及其發(fā)展趨勢進行一定的探討。
電力系統(tǒng);變電站;變電檢修;物聯(lián)網(wǎng)
所謂變電檢修,即為對電網(wǎng)中的各種高壓電氣設(shè)備進行巡檢、檢查、試驗與修復(fù),主要是對變電站內(nèi)部的全部高壓設(shè)備,例如電力變壓器、斷路器等設(shè)備進行檢修。通過變電檢修工作的開展,可有效降低電力生產(chǎn)設(shè)備檢修費用,并且還能夠在電力設(shè)備整體規(guī)定使用期限內(nèi),確保電力系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定運行。
在進行變電檢修工作時,需確保其滿足在線或是先前檢查結(jié)果所決定的時間間隔要求。較早的變電檢修是在可靠中心的基礎(chǔ)上進行的,主要是指依據(jù)實際情況與數(shù)據(jù)分析對設(shè)備可能會出現(xiàn)的各類故障進行判斷,然后依據(jù)分析判斷的結(jié)果,制定合理的變電檢修計劃,以此來對變電檢修間隔進行適當(dāng)?shù)陌才牛员苊獠槐匾淖冸姍z修功罪,并且還可降低實際檢修費用與突發(fā)事故發(fā)生幾率。
近年來,隨著電力設(shè)備數(shù)量的不斷增多,預(yù)防性檢修的重要性也越來越明顯。所謂預(yù)防性檢修,主要指一種相對主動的檢修方法,最早期的預(yù)防性檢修是在檢修計劃基礎(chǔ)上執(zhí)行的檢修任務(wù),即為定期檢修,最主要的特征為設(shè)定了固定的工作內(nèi)容及周期,該周期常被成為維修間隔,通常是依據(jù)經(jīng)驗與統(tǒng)計資料共同確定的,所以具備一定的科學(xué)性與實踐性,可將電力設(shè)備完好率控制在一定水平范圍內(nèi)。但由于電力設(shè)備故障往往由偶然事件導(dǎo)致,固定間隔事件檢修方法無法很好的處理此類問題。
定期檢修模式從20世紀(jì)50年代的蘇聯(lián)引入,到目前為止,依舊是我國電力系統(tǒng)檢修工作中的主要方法,其是在制定檢修計劃時對固定的檢修間隔事件進行一定的安排,然后按照規(guī)定的計劃時間完成相關(guān)工作。在實際檢修工作中,可形成一種固定模式,還不考慮電力設(shè)備運行情況、程度與過往故障情況,但此類維修方法會形成不可避免的良好設(shè)備的“維修過?!眴栴},不僅會損失電力設(shè)備使用時間,還會導(dǎo)致大量人力、物力與財力浪費現(xiàn)象的出現(xiàn)。同時,在實際檢修過程中,一般會對設(shè)備進行肢解、重裝,所以還有可能會導(dǎo)致維修故障的發(fā)生。
近年來,隨著電力技術(shù)的迅速發(fā)展,以及變電設(shè)備質(zhì)量的日益提高,裝置設(shè)備的設(shè)計、工藝、流程、制造等方面均獲得了極大的改進,整體過程中的主要環(huán)節(jié)均實現(xiàn)了機械化、自動化,甚至是智能化管理,大大提升了設(shè)備的可靠程度,促進了現(xiàn)場安裝工藝規(guī)范化目標(biāo)的實現(xiàn)。此外,維修試驗部門需要定期檢查的隱患也不斷減少,但極容易導(dǎo)致定期檢修制度中的計劃制定不符合實際情況現(xiàn)象的發(fā)生。針對此,越來越多的電力企業(yè)正在準(zhǔn)備或是已經(jīng)實現(xiàn)了從定期檢修向狀態(tài)檢修的轉(zhuǎn)變。
2.1 狀態(tài)檢修概述
所謂狀態(tài)檢修,即為基于電力設(shè)備狀態(tài)的檢修方式,但需要做好設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與評估工作,并且還要對設(shè)備當(dāng)前運行情況、異常發(fā)展情況以及過往故障情況進行全面的考慮,然后在綜合分析診斷結(jié)果的基礎(chǔ)上,對具體檢修時間與檢修項目進行合理的安排,是一種主動實施的檢修方式。
狀態(tài)檢修最早起源于1970年的美國,由杜邦公司首次提出并倡議。到目前為止,狀態(tài)檢修依舊是耗費最低的、技術(shù)最先進完備的、總體效益最大的一種維修方式,可為電力設(shè)備提供安全穩(wěn)定的、長周期的,甚至是全壽命的、全方位的、全性能的、優(yōu)質(zhì)運行的技術(shù)與管理保障體系,這是其最大的優(yōu)勢,可有效解決多年來預(yù)防性檢修過程中存在的檢修過?;蚴菣z修不足的問題。
近年來,隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)的進一步發(fā)展與日益廣泛的應(yīng)用,再加上電力系統(tǒng)改革的不斷深入,電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、狀態(tài)檢修的發(fā)展前景較良好,更多有效的管理軟件系統(tǒng)也將陸續(xù)出現(xiàn)。雖然我國對于電力設(shè)備檢修狀態(tài)應(yīng)用的研究起步較晚,但發(fā)展十分良好,目前已獲得了了諸多成果與經(jīng)營,并構(gòu)建了多類具有執(zhí)行力的監(jiān)測、診斷方式,與狀態(tài)檢修相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)也不斷建立與完善。
目前,振動、噪聲、測溫等監(jiān)測技術(shù)獲得了較廣泛的應(yīng)用。隨著智能狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)研究與應(yīng)用的不斷深入,常規(guī)數(shù)據(jù)處理問題將會得到有效的解決,特別是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、小波變換等數(shù)學(xué)技術(shù)的應(yīng)用以及專家經(jīng)驗的累計,有利于狀態(tài)檢修技術(shù)的持續(xù)發(fā)展與不斷完善。
2.2 狀態(tài)檢修的效果
(1)提升設(shè)備用電量與供電可靠性。通過狀態(tài)檢修,能夠發(fā)揮“要修才修、快修快好”的效果,并且還可確保設(shè)備工礦的穩(wěn)定,從而提升供電可靠性。
(2)有效降低企業(yè)綜合成本,各方面的效益較明顯。在應(yīng)用狀態(tài)檢修方式進行設(shè)備檢修工作時,需先做好狀態(tài)監(jiān)測與有效診斷操作,之后再確定檢修的必要性。監(jiān)測中所需要的核心技術(shù)與診斷過程中所需要的計算機軟、硬件系統(tǒng)的一次性投資較大,但通過對延長設(shè)備檢修間隔、減少檢修次數(shù)等節(jié)約的電網(wǎng)費用,以及因事先對重要故障進行詳細(xì)檢查而避免的搶修費用等情況進行全面的考慮可以發(fā)現(xiàn),狀態(tài)檢修所獲得的效益較顯著,可在很大程度上節(jié)省企業(yè)維修費用與形象資源,從而獲得較為顯著的經(jīng)濟效益與設(shè)備效益。
近年來,隨著數(shù)字化變電站與智能變電站的迅速發(fā)展,給變電站的定義增添了新的內(nèi)涵,其中,在智能變電站運行過程中,采用了大量的新技術(shù)作為支撐,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是其最重要的發(fā)展方向之一。
所謂物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),其主要是采用射頻識別、紅外感應(yīng)器等信息傳播設(shè)備與感應(yīng)設(shè)備,按照事先約定的技術(shù)協(xié)議連接任意物品與互聯(lián)網(wǎng),以進行信息交換與通訊,從而實現(xiàn)智能化認(rèn)知、識別、定位、追蹤、監(jiān)測和管理的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。一般情況下,物聯(lián)網(wǎng)主要包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層3層參考體系,其中,感知層主要負(fù)責(zé)信息的獲取,網(wǎng)路層主要負(fù)責(zé)信息的處理,應(yīng)用層主要負(fù)責(zé)依據(jù)電網(wǎng)實際需求確定具體的處理方式。物聯(lián)網(wǎng)的3層布局能夠與智能電網(wǎng)的構(gòu)架有效結(jié)合。
對于變電設(shè)備狀態(tài)參數(shù),主要涉及電壓、電流、溫度等物理量,并且還包含由油、氣體化學(xué)分析所獲得的化學(xué)量含量等。對于不同的電力設(shè)備,上述狀態(tài)參數(shù)的意義也大不相同,例如高壓設(shè)備的電流、電壓是確保設(shè)備正常運行的重要基礎(chǔ),溫度與振動是設(shè)備正常運行的限制因素。
在進行變電設(shè)備狀態(tài)參數(shù)采集工作時,需要先通過感應(yīng)器,將各種來源的信號轉(zhuǎn)化為電信號、光信號等,為信號的處理提供便利。通過感應(yīng)器技術(shù)的合理應(yīng)用,可為控制操作與測量技術(shù)的應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ),但也是當(dāng)前技術(shù)發(fā)展過程中遇到的難點。
就當(dāng)前情況來看,相比于國際先進水平,感應(yīng)器的質(zhì)量與性能依舊存在較大的差距。依據(jù)所采集到的信號的不同,感應(yīng)器可分為光感應(yīng)器、溫度感應(yīng)器、振動測量感應(yīng)器、語音信號采集器等,感應(yīng)器可固定也可移動,所以能夠?qū)崿F(xiàn)全方位監(jiān)測目的。
通過對電力設(shè)備進行狀態(tài)檢測,可獲得電力設(shè)備運行情況、評價等相關(guān)信息的實時情況,并且還能夠?qū)υO(shè)備的異常運行情況進行狀態(tài)分析,合理判斷設(shè)備出現(xiàn)異?,F(xiàn)象的部位、嚴(yán)重程度與發(fā)展趨勢,從而識別故障的早期征兆。通過此種方式,當(dāng)設(shè)備性能下降至一定程度之后,或是故障將要發(fā)展之前,就可依據(jù)分析診斷的結(jié)果對其進行適當(dāng)?shù)木S修,可有效降低設(shè)備運行管理成本,并且還可提升電網(wǎng)運行的可靠性。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能電網(wǎng)技術(shù)均是具備一定挑戰(zhàn)性的課題,其中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在狀態(tài)檢修中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在狀態(tài)監(jiān)測方式與方法上,可為進一步分析與決策提供實時信息服務(wù)。狀態(tài)檢修不僅是一項技術(shù)工作,還是一項管理工作,必須具備有效的信息管理與決策方式為支撐。
綜上所述,隨著我國社會經(jīng)濟與科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,要想做好變電設(shè)備的檢修管理工作,供電企業(yè)必須進一步改進與完善,明確具體的檢修范圍,組建專業(yè)團隊,科學(xué)劃分檢修管理職責(zé)、職能,逐漸提升變電設(shè)備檢修技術(shù)水平與管理水平,以確保變電設(shè)備運行安全與電力系統(tǒng)供電穩(wěn)定,實現(xiàn)社會效益、經(jīng)濟利益雙豐收目的。
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1004-7344(2016)16-0062-02
2016-5-10