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高壓電氣設(shè)備狀態(tài)檢測設(shè)想與探討

2019-01-07

隨著封閉組合電器(GIS)的優(yōu)異性能、強大的開斷能力和安全可靠性得到電力市場的廣泛認同，在發(fā)電廠的220KV配電間和變電站中，已經(jīng)大量地采用封閉組合電器GIS。這對于高壓開關(guān)設(shè)備的檢修來說，提出了新的要求。對發(fā)電廠和變電站的高壓電氣設(shè)備進行"狀態(tài)檢測"既是必要的，也是必然的。要使高壓電氣設(shè)備的狀態(tài)檢測發(fā)揮出效果，從目前的技術(shù)條件來看，其關(guān)鍵在于"規(guī)劃"。以下是對狀態(tài)檢測的幾點設(shè)想，以供探討。
　　
　　一、設(shè)備狀態(tài)檢修的前提是作好狀態(tài)檢測工作
　　
　　目前，高壓電氣設(shè)備的檢修仍采用定期檢修，定期檢修存在兩方面的不足：一是設(shè)備存在著潛在的不安全因素時，因未到檢修期限而不能及時排除隱患；二是設(shè)備狀態(tài)良好，但已到檢修時間，就必須檢修。檢修時又缺少以往設(shè)備運行的狀態(tài)記錄，要檢修的內(nèi)容不明確，存在很大的盲目性，造成人力、物力和時間的浪費，檢修效果也不好。狀態(tài)檢修是根據(jù)設(shè)備的運行狀況進行檢修，因此狀態(tài)檢修的前提是必須要作好狀態(tài)檢測。狀態(tài)檢測有兩個主要的優(yōu)點：一是能夠及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷，作到防患于未然；二是為電氣主設(shè)備的運行管理提供方便，為檢修提供可靠的依據(jù)，減少人力、物力和時間的浪費，從而提高檢修效率。由此可見，狀態(tài)檢測是狀態(tài)檢修的必要手段。
　　
　　二、作好狀態(tài)檢測有助于電氣主設(shè)備的運行管理
　　
　　從當前的情況來看，狀態(tài)檢修"投入大，見效小"的主要原因在于狀態(tài)檢測的實踐主要是在已投運的電力設(shè)備上進行。對已投運的電力設(shè)備進行現(xiàn)場改造，其安裝和調(diào)試費用極高，甚至遠遠超過了檢測元件本身的價值。有時，一些主要的傳感元件在主設(shè)備投運后根本無法安裝，做狀態(tài)檢測方案時就只好放棄這些主要項目，嚴重地影響了狀態(tài)監(jiān)測的效果。如果在設(shè)計選型時，通過協(xié)議使有關(guān)元件由設(shè)備制造廠在出廠前安裝好，那么現(xiàn)場只需接線即可。對于封閉組合電器(GIS)來講，就連通訊接口都可以由制造廠來完成。這樣不僅狀態(tài)檢測的實施費用會成倍降低，而且檢測的項目也可以作得更加完善。如果沒有狀態(tài)檢測系統(tǒng)，就不容易觀察到設(shè)備當前的運行狀態(tài)，設(shè)備故障及隱患也就得不到預先發(fā)現(xiàn)，以至設(shè)備得不到及時檢修而發(fā)生設(shè)備事故。有了狀態(tài)檢測系統(tǒng)，有關(guān)專家在辦公室就能夠很方便地測覽到任一設(shè)備的當前和歷史狀態(tài)，并能及時、迅速地對設(shè)備的未來狀態(tài)進行分析和預測。而且通過遠程圖像監(jiān)控系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)，對于存在故障隱患的設(shè)備，還可以組織地區(qū)及全省電網(wǎng)系統(tǒng)甚至包括制造廠在內(nèi)的全國有關(guān)專家，在網(wǎng)上進行遠程診斷，以確定該不該檢修，對什么部位進行檢修，何時檢修。從而確保及時地排除故障和隱患，有利于對運行的設(shè)備進行科學化的管理。
　　
　　三、設(shè)備制造廠應(yīng)是狀態(tài)檢測實踐的主體
　　
　　狀態(tài)檢測的問題已經(jīng)討論了好幾年，很多科研單位都投入了極大的熱情，攻克了許多技術(shù)難題，電力系統(tǒng)也投入了許多資金進行嘗試，但成效并不顯著。目前，搞狀態(tài)檢測的主體仍是科研機構(gòu)，試驗場地是電力系統(tǒng)。實際上狀態(tài)檢測也是高壓電氣設(shè)備應(yīng)該具備的基本的監(jiān)測措施，設(shè)備制造廠應(yīng)該是狀態(tài)檢測研制和生產(chǎn)的主體。電力系統(tǒng)可以根據(jù)運行的需要提出合理的要求，設(shè)備制造廠滿足其要求的標準即可。設(shè)備制造廠作為狀態(tài)檢測實踐的主體有兩方面的優(yōu)勢：一是對設(shè)備熟悉，清楚設(shè)備的那些參數(shù)應(yīng)該進行檢測；二是設(shè)備制造廠可以在設(shè)備出廠之前，將狀態(tài)監(jiān)測裝置安裝調(diào)試好。避免了現(xiàn)場改造安裝時，設(shè)備的重復拆裝所造成的浪費。而且在設(shè)備制造成形以后，有些重要的檢測元件很難再加裝進去。因此，設(shè)備制造廠作為狀態(tài)檢測的主體可以大大降低狀態(tài)檢測的費用，將狀態(tài)檢測的項目作得更加完善，安裝結(jié)構(gòu)更加合理，起到事半功倍的效果。
　　
　　四、應(yīng)該對狀態(tài)檢測統(tǒng)籌安排作好長期的規(guī)劃
　　
　　狀態(tài)檢測主要包括三個方面的內(nèi)容：
　　
　　1、高壓電氣設(shè)備的監(jiān)測元件：指各種傳感器(包括：壓力、溫度、濕度、電壓、電流、位移等)、采集器、集中器、現(xiàn)場后臺軟件及主屏等；
　　
　　2、通訊通道(可與調(diào)度自動化共用)；
　　
　　3、建立專家分析系統(tǒng)平臺，以便于對復雜疑難的故障進行診斷分析。
　　
　　其中電氣設(shè)備的監(jiān)測元件是基礎(chǔ)，由于近年來傳感器與信息技術(shù)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)作為用戶只要提出明確的要求，傳感元件的安裝調(diào)試完全可以由設(shè)備制造廠家來完成。目前110KV以上的配電間及變電站已基本形成了光纖聯(lián)絡(luò)，這為狀態(tài)檢測提供了有利條件。專家分析系統(tǒng)平臺的"規(guī)劃"應(yīng)是我們認真研究的課題。狀態(tài)檢測的發(fā)展，不僅要為狀態(tài)檢修打好基礎(chǔ)，還要為電力行業(yè)設(shè)備的運行管理提供方便。
　　
　　對于新建的發(fā)電廠及變電站，狀態(tài)檢測可分三步進行：
　　
　　第一步，要求設(shè)備制造廠家將傳感器元件及采集器在設(shè)備出廠前安裝好，預留好狀態(tài)檢測接口；
　　
　　第二步，發(fā)電廠和變電站的設(shè)備投運前安裝數(shù)據(jù)集中器(RTU)主屏及現(xiàn)場后臺軟件；
　　
　　第三步，規(guī)劃各級專家分析系統(tǒng)，使各級專家分析系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。
　　
　　五、在狀態(tài)檢測的實施對象中，高壓開關(guān)設(shè)備必須先行
　　
　　高壓開關(guān)是電網(wǎng)的保護神，開關(guān)的動作時間一般只有幾十毫秒，動作速度快，監(jiān)測數(shù)據(jù)多，專業(yè)性較強。現(xiàn)場安裝各種傳感器困難較大，如安裝不當甚至會影響高壓開關(guān)的動作特性，而且，在有些傳感器的安裝過程中，不改變高壓開關(guān)的結(jié)構(gòu)就根本無法安裝。所以高壓開關(guān)的狀態(tài)檢測應(yīng)該從高壓開關(guān)的制造過程入手。在高壓開關(guān)設(shè)備的訂貨技術(shù)協(xié)議中，應(yīng)對SF6氣體密度遠傳、分合閘速度、分合閘時間、分合閘線圈狀態(tài)、操動機構(gòu)儲能系統(tǒng)的監(jiān)測提出明確要求，為狀態(tài)檢修和故障預警打好基礎(chǔ)。
　　
　　六、結(jié)束語
　　
　　要把狀態(tài)檢測工作搞好，作好規(guī)劃工作是關(guān)鍵。電力系統(tǒng)作為用戶和設(shè)備的運行管理單位應(yīng)該對狀態(tài)檢測做出總體要求，當好指揮長。具體的工作應(yīng)要求主設(shè)備制造廠來完成。這樣，既可以使檢測項目更加完善，又可使高壓電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修達到更佳的效果。

2019 /

01-07

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