状态检修是一种以设备状态为基础的新型检修方式,根据状态检测和诊断技术提供设备状态信息,评估设备状态,事先确定检修时间、检修等级、检修项目等。这种检修策略是对原有的故障检修、定期检修策略的改进,结合了两者的优点,既充分地利用了零部件或系统部件的寿命,又体现了有计划的预防性检修。
专业巡检作为获取设备状态评价的一种手段,原则上每年开展不少于3次,在设备运行期间,要求专业技术人员按照设备规定的巡检标准、内容、运行参数和巡检周期进行设备巡检,针对特殊气候(高温、雷雨、大风、冰雪等)、满负荷运行、保电运行、带病运行、大修之后重新投运的设备等特殊条件下酌情加强对设备巡检(特巡),对重点设备、重点部位进行重点巡检,并对设备状态情况进行详细记录和初步研判。
状态检修工作的核心是确定设备运行状态的好坏,通过持续、规范的设备跟踪管理,综合离线、在线等各种分析结果准确掌握设备的运行状态,而专业巡检作为状态评价工作的数据支持,其作用已日益显著。通过及时、有效的专业巡检,能及时掌握设备状态,为准确开展设备动态评价,制定检修策略奠定良好基础。
1 实例分析
(1)2012年4月7日,某公司专业人员在对某220kV变电站进行专业巡检时,发现2号主变35kV侧A相避雷器套管表面有轻微破损、且有异常噪声,但红外测温未见异常。巡检人员初步判断其内部可能存在轻微缺陷。随后,专业人员对其进行了动态评价,按照《安徽省电力公司避雷器状态评价导则》基本扣分*权重的方法,该设备被扣8*1+4*2=16分,判断为注意状态并录入状态检修辅助决策系统,同时告知变电运行单位加强监视,并安排在每次进站检修、试验工作时加强对其进行带电监测。
(2)2012年5月8日,专业人员再次对该站进行了专业巡检,重点对该设备进行了红外精确测温。发现2号主变35kV侧A相避雷器温度出现异常,红外热图像如图1所示。 A相避雷器本体过热部位约为47℃,且受热分布不均匀,其他两相均为33℃,温升K值达到17,已远远超出电压致热型设备氧化锌避雷器温升0.5K~1K的缺陷判据。

图1 三相对比热像图
(3)专业人员立即对红外成像图进行了分析,可见A相避雷器上部一节及下部两节有明显发热现象,据此初步判断为避雷器阀片受潮或老化所致。
(4)按照状态评价导则基本扣分*权重的评分方法再次对其进行动态评价,结果红外热像检测项扣分32分,判断为严重状态。
2 故障避雷器的更换及试验
(1)按照输变电设备状态检修导则要求,2012年5月8日,立即组织技术人员对该避雷器进行了停电更换。在更换该避雷器后,又组织试验人员对故障避雷器进行了绝缘电阻及U1mA下的参考电压试验,试验数据如表3所示。
表3 停电试验数据
数值 项目 | 试验值 | 正常情况 |
绝缘电阻/MΩ | 13 | ≥2500 |
U1mA/kV | 36 | ≥75 |
由表3可见,绝缘电阻及U1mA严重下降,避雷器伏安特性已发生变化,据此可基本确定为受潮导致绝缘劣化。
(2)为进一步确定设备故障原因,试验人员又用试验变压器对故障避雷器模拟施加相电压,进行了带电测试,现场测试结果如图2所示。由图2可见,阻性电流基波峰值Ir1p=1.960mA,全电流Ixp=2.200mA,阻性电流占全电流比值为89%,而正常阻性电流仅占10%~25%,一般在0.1mA~0.3 mA之间。由此可断定避雷器是由于受潮使得阀片电导性能大大增加,造成阻性电流明显增大。

图2 避雷器带电测试数据
3 避雷器故障原因
(1)在2012年4月7日发现的此避雷器表面破损现象可能是造成受潮的直接原因,而异常噪声可能就是此避雷器加速劣化的征兆。避雷器受潮使得绝缘电阻明显下降,阀片本身电导性能大大增加,反映出阻性电流大大增加,造成故障元件本身发热。当受潮程度较高时,阻性电流可能接近甚至超过容性电流。当受潮继续恶化时,将会由于内部结露等导致沿面击穿或非故障元件异常荷电而劣化损坏,严重时可能导致避雷器爆炸,进而引起主变近区短路的严重设备事故。
(2)本案例通过专业巡检时发现的外观异常及异响及时关注了该设备,通过对该设备缺陷变化的持续监视对设备状态进行动态评价。由红外成像设备等手段保证了在该缺陷恶化前加以控制,最终及时消除了设备缺陷和事故隐患。
4 工作建议
从上述案例可以看出,专业巡检工作对于设备状态评价、状态检修的重要性。在此基础上,结合实际工作,对专业巡检工作提出以下几点建议。
(1)加强专业巡检频次,积累基础数据。可结合特殊时期保供电、恶劣天气等条件,增加专业巡检次数,积累大量的基础数据,从而更好地掌握设备状态。
(2)在(1)的基础上,对每年专业巡检收集的数据进行分析归纳,建立专业巡检数据库,采取趋势法、神经网络等算法对数据进行深入分析,为总结家族性缺陷、预防设备隐患不断恶化提供依据。
(3)结合“大检修”体系和运检一体化的发展趋势,将运行人员、检修人员组成专业巡检队伍,利用其各自关注的不同重点,查遗补缺,全方位收集设备信息。
5 结语
专业巡检的主要手段为外观检查,异味、异响判断,带电检测和在线监测,包括红外成像、紫外电晕检测、超声波局放检测、主变油中溶解气体在线监测、开关柜内触头红外在线监测等手段。随着仪器仪表的不断升级配置,越来越精确的专业巡检手段为状态检修工作提供了大量准确可靠的基础数据和设备运行信息,对发现设备缺陷,及时消除设备隐患起到了相当重要的作用;不断加强专业巡检力度、继续提高巡检人员技术能力,并开拓新的巡检手段,将更好地服务于状态检修工作,为电网设备安全稳定运行奠定基础。