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電力檢測技術

電力電氣設備檢修技術的分析

時間：2014-04-11

一、傳統電氣設備檢修方式存在的不足
　　在早期的電氣設備維修中以事后維修為主，是指在電氣設備發生故障后進行檢修，這種檢修方法極為不科學。隨著電氣設備檢修技術的發展，預防性檢修逐步替代了事后維修，主要指定期試驗和定期檢修，在檢修過程中必須嚴格按照《電力設備預防性試驗規程》等相關規定進行操作，并根據不同電氣設備制定與其相適應的試驗周期和項目。預防性檢修在防止和減少設備事故方面發揮著一定的積極作用，但是這種檢修方式也存在一些不足，主要表現在以下三個方面：
　　（一）傳統電氣設備檢修的及時性、主動性較差
　　由于預防性檢修是定期進行的，使得許多檢修人員形成了按部就班的工作觀念，只會重視電氣設備的定期檢修工作，而忽視對電氣設備運行情況的日常監控。在這種狀況下，嚴重降低了檢修人員對電氣設備檢修的主動性，若電氣設備缺陷及隱患發展速度較快，那么定期檢修方式則有可能難以避免設備事故的發生。
　　（二）傳統電氣設備檢修的工作效率偏低
　　電氣設備的預防性檢修工作覆蓋面廣且缺乏針對性，往往需要在定期檢修時耗費大量的人力、物力、財力，導致檢修工作效率偏低。同時，在預防性檢修過程中，經常分不清楚電氣設備檢修的主次，致使有問題的設備沒有得到足夠重視，而運行良好的設備卻浪費了檢修資源，從而造成檢修工作發現問題、處理問題的能力較低。
　　（三）傳統電氣設備檢修的限制條件過多
　　在電力電氣設備定期檢修時，往往需要停電后才能進行檢修工作，不僅增加了電氣設備的檢修成本，而且還影響了電力系統的正常運行。同時，由于設備在停電狀態下的溫度和采用的試驗電壓與運行狀態下的溫度和電壓有很大區別，從而導致電氣設備實驗的準確性大幅度降低。
　　二、電力電氣設備狀態檢修技術的優勢分析
　　隨著我國電力系統逐步向智能化、高電壓的方向發展，電力電氣設備也隨之增多，同時檢修工作量也日益加重，這使得傳統的定期檢修模式已經難以滿足電氣設備診斷和管理的高要求。為此，必須采取一套科學的檢修模式以適應電力系統的快速發展。而狀態檢修模式以其先進的檢修技術、高準確性的試驗結果，逐步成為了電力系統中廣泛應用的檢修模式。狀態檢修模式以帶電檢測、在線監測、故障診斷為基礎，其主要特點是通過對設備缺陷表現出來的電氣、化學、物理等特性參數進行綜合分析和科學判斷，進而預測絕緣剩余壽命，合理安排電氣設備檢修方式和檢修項目，以達到預防設備故障發生的目的。帶電檢測主要是指在設備運行的狀態下，利用帶電檢測儀器對設備的相關參數進行測量；在線監測是指在設備運行的狀態下，利用傳感器、計算機、光纖等設備對設備狀態參數進行連續或隨時的測試，對故障進行判斷。由于狀態檢修模式中所獲取的數據均取自于運行中的電氣設備，所以可以有效克服預防性維修的缺陷，徹底解決定期檢修中存在的檢修限制條件多、檢修工作效率低下等問題，不僅有利于降低電力系統的運行維護成本，還能夠克服定期檢修的盲目性，大幅度提高電力電氣設備供電的可靠性。
　　三、狀態檢修技術在電力電氣設備檢修中的具體應用
　　（一）油氣相色譜檢測方法及其應用
　　 1.技術特點。通過氣相色譜法能夠對絕緣油中溶解氣體的組分及含量進行準確測量，這樣便可以判斷出運行過程中充油電氣設備是否存在潛在的隱患問題，如過熱、放電等，并為操作人員提供可靠的依據，從而確保供電系統安全、穩定、可靠運行。該技術所采用設備的主控制電路內嵌功能極其強大的微處理芯片，還兼具大容量的存儲器，這在一定程度上增強了設備的數據處理分析和傳輸能力，檢測結果的可靠性也相對較高。同時，設備還采用了微處理器溫控電路，能夠對設備各個加熱區的溫度進行實時監控，溫度檢測精度可以達到0.1攝氏度。此外，設備還具有雙重超溫保護功能，當其中某一條電路的溫度超過設定限值時，設備都能自動停止運行，并報告故障位置，有效避免了事故不斷擴大的情況發生。
　　2.具體應用。變壓器在正常運行時，其油中的一部分固體有機絕緣介質會在工作電壓的作用下慢慢變質，最終會生成多種氣體，如氫氣、一氧化碳、甲烷、乙炔等等。電氣設備狀態檢修技術中的油氣色譜分析法主要是通過對變壓器油氣當中的氣體組分、濃度、產生速率進行實時監測，并對監測所得的數據進行綜合分析判斷，以此來確定變壓器內部是否存在因導電回路、鐵心接地等故障引起的過熱問題。應用該方法對變壓器進行實時監測最大的優點是能夠確保監測過程的連續性和持續性，這樣便可以在第一時間內監測到變壓器設備是否存在故障，為檢修人員提供了及時、準確、可靠的信息，從而有效確保了變壓器的運行安全。
　　（二）設備狀態監測技術及其應用
　　對電力設備進行狀態檢修的關鍵是準確判斷故障所在位置，并針對故障原因采取及時、有效的解決措施。狀態監測技術具有成本低、設備運行可靠性高等優點，在狀態檢修的過程中，應對設備的具體工作狀態進行監測，借此來獲取準確的故障位置，從而給檢修人員開展檢修工作指明方向。同時還可按照設備的運行狀態準確預測出故障部位，這樣便能夠實現預防性檢修的目標。目前比較常用的設備狀態監測技術主要有放電故障監測和設備絕緣狀態監測。
　　1.局部放電故障監測技術的應用。通常情況下，當電力設備出現局部放電現象時預示著設備絕緣已經發生老化，同時局部放電還會導致電氣設備的絕緣被擊穿。大量的實踐表明，電氣設備的很多故障都能夠從局部的放電量中反映出來。例如當變壓器出現局部放電時，一般會伴隨著出現電磁輻射、電脈沖以及超聲波等情況，這樣便會引起變壓器局部過熱，從而產生特征油氣。利用聲學檢測技術，將若干個高頻聲學傳感器加裝在變壓器的外部金屬殼上，通過傳感器對部分信號的敏感性，便可以準確檢測到放電信號及放電位置。在檢修時，可按照設備種類的不同，應用光學傳感器、化學傳感器、電氣傳感器等進行檢測，以此來獲得準確、可靠的信息。
　　2.電氣絕緣狀態監測。由于電氣設備絕緣的老化和損壞是一個較為漫長且持續的過程，換言之，其屬于一種潛在的隱患故障，并不會在短時間發作，而一旦發作造成的影響也是非常大的。以變壓器為例，與之相對應的絕緣狀態監測主要包括以下內容：對設備外殼接地電流的監測、對高壓套管接地引下線電流的監測以及對低壓套管接地引下線電流的監測等等。利用這些監測手段可以確保變壓器的高、低壓套管始終處于正常運行的電容電流之內，有助于確保良好的絕緣性能。
　　結論
　　總而言之，電力電氣設備檢修是一項較為復雜且系統的工作，隨著電力系統規模的不斷擴大，電氣設備不斷增多，設備結構也越來越復雜，若是仍然采用傳統的檢修模式，則很難確所有的電氣設備都安全、穩定、可靠運行。為此，實施電氣設備狀態檢修已經成為一種必然趨勢，這對于確保電力系統的正常運行具有非常重要的現實意義。