刍议35KV变电设备的状态检修

[摘 要] 近年来我国经济发展迅猛,电能供需矛盾日趋突出,变电所数量增长迅速。由于变电运行是一个专业性很强的技术,本文以南宁地区35 kV变电设备的状态检修为例,对之进行了深入的研究,不仅规范了运行管理,提高了生产效率,而且为其他供电公司变电运行的优化提供了很好的实践经验。

[关键词] 35KV 变电设备 状态检修

状态检修是根据先进的状态监测和分析诊断技术提供的设备状态信息,基于设备在需要维修之前存在一个使用寿命这一特点,来判断设备的异常,预测设备的故障,根据设备的健康状态来适时安排检修计划,实施设备不定期检修及确定检修项目。状态检修能有效地克服定期检修造成设备过修或失修的问题,提高设备的安全性和可用性。状态检修是一个系统的工程,其核心部分主要有变电设备的状态检测、设备的故障诊断以及设备的状态预测等。

一、变电设备状态检修的解决方案

开展状态检修的关键是必须抓住设备的状态。我们需要从以下几个环节入手。

1、抓住设备的初始状态

这个环节包括设计、订货、施工等一系列设备投入运行前的各个过程。也就是说状态检修不是单纯的检修环节的工作,而是设备整个生命周期中各个环节都必须予以关注的全过程的管理。需要特别关注的有两个方面的工作:一方面是保证设备在初始时是处于健康的状态,不应在投入运行前具有先天性的不足。状态检修作为一种设备检修的决策技术,其工作的目标是确定检修的恰当时机。另一方面,在设备运行之前,对设备就应有比较清晰的了解,掌握尽可能多的信息。包括设备的铭牌数据、型式试验及特殊试验数据、出厂试验数据、各部件的出厂试验数据及交接试验数据和施工记录等信息。

2、 注重设备运行状态的统计分析

对设备状态进行统计,指导状态检修工作,对保证系统和设备的安全举足重轻。应用新的技术对设备进行监测和试验,准确掌握设备的状态。开展状态检修工作,大量地采用新技术是必要的。但在线监测技术的开发是一项十分艰难的工作,不是一朝一夕就可以解决的。在目前在线监测技术还不够成熟得足以满足状态检修需要的情况下,我们要充分利用成熟的在线离线监测装置和技术,如红外热成像技术、变压器油气像色谱测试等,对设备进行测试,以便分析设备的状态,保证设备和系统的安全。

二、变电设备的状态检修技术

1、变电设备的状态监测

设备的状态监测主要有在线监测、离线监测、定期解体点检。在线监测是通过变电所的分散控制系统、数据采集系统、数字式电液调节器、管理信息系统等系统,在线监测和显示各设备状态的特征参数。离线监测是采用便携式振动监测仪、油液分析仪、红外线热成像仪、超声波检漏仪等进行定期或不定期监测而获得设备状态的特征参数。定期解体点检是在设备的大、小修,低谷消缺,设备停运期间按设备解体点检标准、检修工艺及作业标准对设备解体以判断设备部件可能发生的劣化倾向状态。不同设备依据不同的等级可采用一种或多种不同的监测手段相结合,设备等级的确定可根据设备的可靠性,对人身、设备的安全性,影响设备的出力和效率,环保影响等方面的重要程度,制定分值标准,对设备评估打分,以确定其等级。

2、设备的故障诊断

目前,在设备故障诊断中,结合现场实际,有很多诊断方法:如振动诊断、噪声诊断、射线诊断、污染诊断及专家系统等。振动诊断是机械设备状态的振动监测与故障诊断的简称。在设备诊断技术领域中,振动诊断是普遍采用的最基本方法之一。可根据对振动信号(位移、速度、加速度、高频能量、幅值、相位、频谱以及分析的频率范围)测量处理和分析识别的结果,在不停机、不解体的情况下,就能对机器故障的原因、部位以及劣化程度有所了解。一般机器故障的60%-70%是通过振动和由振动辐射出的噪声反映出来的。专家系统有两类:①是基于知识的智能诊断系统,②是基于神经网络的智能诊断系统。基于神经网络的智能诊断系统又分为多种,如基于模糊理论和神经网络的模糊神经网络诊断、基于分形理论和神经网络的分形神经网络诊断及集成网络神经诊断等。

3、设备的状态预测

设备运行状态的预报实际上就是设备状态特征向量的预测,若根据现场的要求设定设备的报警阈值,就可以对设备的运行状态进行实时监测,并能预测一段时间内设备的运行状态趋势。从检修技术的发展历史看,无论事故后检修还是预防性检修都是与技术发展的水平相联系的,状态检修也是一样。实施状态检修,是有技术基础的。只有把这个基础夯实,我们的状态检修工作才能够健康地发展,获得长期的利益。

三、设备检修的操作过程

1、验电

要检修的设备和线路停电后,在装设接地线之前必须进行验电,通过验电可以明显的验证停电设备是否确实无电压,以防发生带电装设接地线、带电合接地开关或误入带电间隔等恶性事故,验电时应在检修设备进出线处两侧各相应位置分别验电。高压验电时必须戴绝缘手套,并使用相应电压等级且合格的验电器。

2、装设接地线

(1)装设接地线的目的:为了防止工作地点突然来电,消除停电设备或线路上的静电感应电压和泄放停电设备上的剩余电荷,保证工作人员的安全,接地线应设置在停电设备有可能来电的部位和可能产生感应电压的部分。(2)装设接地线的方法:装拆接地线均应使用绝缘棒或戴绝缘手套;装设接地线应由两人进行;装设接地线必须先接接地端,再接导体端,连接接触要良好,拆接地线顺序则与此相反。(3)悬挂标示牌和装设遮拦。为了防止工作人员走错间隔,误碰或误分合断路器及隔离开关而造成事故,应在下列场所悬挂相应的标示牌及遮拦:在一经合闸即可送电到工作地点的断路器或隔离开关的操作把手上,均应悬挂“禁止合闸,有人工作”的标示牌;若线路有人工作,在线路断路器或隔离开关的操作把手上,均应悬挂“禁止合闸,线路有人工作”的标示牌;在临时遮拦上悬挂“止步,高压危险”的标示牌;在工作地点处悬挂“在此工作”的标示牌;在工作人员上下用的铁架或梯子上,应悬挂“从此上下”的标示牌;在临近工作地点其他可能误登的架构上,应悬挂“禁止攀登,高压危险”的标示牌。

3、35kV变电设备线路跳闸

线路跳闸后,应检查保护动作情况,检查范围从故障线路CT至线路出口。若没有异常再重点检查跳闸开关,检查消弧线圈状况,检查三铜拐臂和开关位置指示器;如开关为电磁机构,还要检查开关动力保险接触是否良好,如为弹簧机构要检查弹簧储能是否正常,如为液压机构要检查压力是否正常。主变低压侧开关跳闸一般有三种情况:母线故障、越级跳闸(保护拒动和开关拒动)、开关误动。具体是哪一种情况要通过对二次侧和一次设备检查来分析判断。 当主变低压侧过流保护动作,可通过检查保护动作情况和对站内设备的检查进行初步的判断。检查保护时,不仅要检查主变的保护还要检查线路的保护。

四、状态检修工作的注意事项

(一)对带电作业的各项要求

1、对带电作业的注意事项

(1)参加带电作业人员上岗前须经过培训,并在停电的模拟设备上严格进行操练,通过相关规程考试,经负责人批准方可从事带电作业工作;

(2)带电作业必须由专人监护,监护人不得兼其它工作;

(3)作业人员身体健康,精力充沛;工作负责人应随时观察作业人员,如果发现作业人员的体力或精神状态不佳,应立即停止其工作。

2、绝缘工具的要求

(1)选择性能优良的绝缘材料,如环氧酚醛玻璃布板(管),避免选用吸水性大的材料;

(2)绝缘材料尺寸稳定,耐腐蚀性能好,有足够的机械强度;

(3)按不同电压等级选用相应有效绝缘长度的操作杆;

(4)使用前必须按规程对绝缘工器具进行绝缘测试,绝缘合格方可使用。

3、对带电作业工器具现场使用要求

(1)持操作杆作业的人员必须戴干净的手套;

(2)作业现场的工作人员应戴好安全帽,以防刷头转动时损坏,甩下伤人;

(3)在工作现场地面应放苫布,所有暂不使用的工器具均应摆放在苫布上,严禁与地面直接接触;每位使用和传递工具的人员均要戴上干净的手套,不得赤手接触绝缘工器具,传递工具时要轻拿轻放,避免与设备或架构磕碰。

4、对气象条件的要求

带电作业必须选择在良好的天气下进行,现场风速不能过大,并随时注意天气的变化,必要时应停止作业。只要保证足够的安全距离,使用可靠的带电作业专用工器具,严格执行相关操作规程,带电作业可大大提高劳动效率,为维护电力设备安全稳定运行做出巨大贡献,提高企业的竞争能力。

(二)预防设备热故障的对策

针对隔离开关和导线线夹发生热缺陷的原因,我们提出了预防设备热故障的对策,在实际应用中效果很好。

1、严把金具质量关。变电所母线及设备线夹金具,根据需要选用优质产品,载流量及动热稳定性能,应符合设计要求。特别是设备线夹,应积极采用先进的铜、铝扩散焊接工艺的铜铝过渡产品,坚决杜绝伪劣产品入网运行。

2、采取防氧化措施。设备接头的接触表面要进行防氧化处理,应优先采用电力复合脂(即导电膏)以代替传统使用的凡士林。

3、提高接触面处理质量。接头接触面可采用锉刀把接触面严重不平的地方及毛刺锉掉,使接触面平整光洁,但应注意母线加212后的截面减少值:铜质不超过原截面的3%,铝质不超过5%。

4、控制紧固压力。部分检修人员在接头的连接上有错误认识,认为连接螺栓拧得愈紧愈好,其实不然。因铝质母线弹性系数小,当螺母的压力达到某个临界压力值时,若材料的强度差,再继续增加压力,将会造成接触面部分变形隆起,反而使接触面积减少,接触电阻增大。因此进行螺栓紧固时,螺栓不能拧得过紧,以弹簧垫圈压平即可,有条件时,应用力矩扳手进行紧固,以防压力过大。

5、严格工艺程序。制定连接点安装技术规范。根据造成连接点过热的不同类型,制定不同的工艺规范。安装时,严格按照规范进行。

6、加强运行监视。对于运行设备,运行值班人员要定期巡视接头发热情况。有些连接点过热可通过观察来确定,比如运行中过热的连接点会失去金属光泽,导体连接点附近涂的色漆颜色加深等。

(三)对接地引下线的运行维护

1、加强日常外观检查,若有细微锈蚀必须及早刷漆。

2、从接地引下线地面以下30cm起至地面以上50cm范围,按安全设施规范化管理要求,在接地线表面涂以(15～100)mm宽度相等的黄绿间隔条纹漆,进一步增强防锈强度。

3、按规程要求,采用测量接地引下线与接地网(或相邻设备)之间的直流电阻值来检查其连接情况。在现场测量中,由于地中存在自然电场和人工电场的干扰,只有加大电流才能消除干扰,因此我们推荐直流伏安法,并建议测量所加电流在10A左右。

4、要特别注意继电保护二次接线盒接地或控制箱外壳接地的引下线连接完整可靠,千万不可锈蚀断裂。

5、在中性点不接地的配网中,电缆头的接地线必须经过零序CT的铁芯内部。否则,一旦接错,运行人员就无法得到该电缆接地的信号,可能引起故障延续和扩大,甚至发生火灾。

五、结束语

实施状态检修是一次重大改革,也是电力企业实现利润最大化的重要手段。供电企业在开展输变电状态检修的各方条件日益具备时,状态检修必将成为变电设备检修的主流。本文结合电力设备检修的实际情况,深入分析了开关设备及继电保护设备的故障规律,提出了设备状态检修的整体策略,对于进一步提高电力设备状态检修的应用水平具有很好的指导意义。

参 考 文 献

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