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关于电力电气设备状态检修技术的研究

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2012/4/9 16:49:53   

目前,电力电气设备所采用的计划检修体制大多都存在着较为严重的缺陷,这使得我国每年在电力电气设备的维修上都要消耗巨大的维修资金。长期以来,电力电气设备的主要维修方式一直为定期检修,而定期维修的周期很难进行准确确定,因此检修周期常常是根据电力系统的运行经验来制定的。由于电力电气设备的定期维修周期无法被准确制定,这就可能导致电力电气设备出现维修不足或过度维修的情况。过度维修将会造成维修费用不断增加,严重时还会出现没有故障却修出故障的现象;维修不足会造成电力电气设备的可靠性不能达到要求,这将会造成设备障碍,严重时还能引发设备事故,甚至是电网事故。随着新工艺、新技术在电力电气设备制造业上的广泛应用,如今的电力电气设备在性能与质量上都有了很大提高。为此,电力电气设备的检修方法与制度也发生了较大的变化,电力电气设备状态维修技术取代电力电气

设备的定期检修管理也已成为一种必然趋势。

一、电力电气设备状态检修的优点状态检修就是在设备状态评价的基础上,根据电力电气设备状态与分析诊断结果安排检修项目与时间,并主动实施的一种电力电气设备检修方式。状态检修与定期检修不同,定期检修是一种预防性检修,它主要以时间为基准;状态检修是一种响应性检修,它主要以状态为基准。相比之下,状态检修主要有以下几点优势:第一,状态检修可以根据电力电气设备的运行情况、试验结果与结构特点,通过综合分析来确定设备是否需要进行检修,哪些项目需要进行检修,具有较强的针对性,并且能够获取非常好的检修效果。第二,对于工作状态较好的设备,状态检修能够延长检修周期,这样可以节省大量的财力、物力、人力。第三,状态检修大大的克服了定期检修的不确定性与盲目性,进而使电力电气设备的供电可靠率与安全性得到保障。

二、电力电气设备功能的确定(1)电力电气设备的主要功能。维修活动的开展主要是围绕着电力电气设备的主要功能进行的,所以对电力电气设备的主要功能进行确定就显得尤为重要,必须要认真对待。例如,一台三卷式50MVA、110kV降压变压器,其主要功能是将110kV的电压转换为10kV电压和35kV,转变容量的额定值为50MVA。(2)电力电气设备的次要功能。电力电气设备除了具有主要功能外,同时还具有一些

次要功能来辅助主要功能可以可靠实现。电力电气设备的某些次要功能一旦发生障碍,会使电力电气设备的主要功能受到严重影响,造成的后果甚至比设备丧失主要功能所造成的后果还要严重。例如,变压器冷却装置可以为变压器提供冷却作用,是变压器的次要功能,它一旦出现严重故障,可能会导致主变压器烧毁,后果十分严重。所以,也十分有必要关注并清楚的了解电力电气设备的这些次要功能。电力电气设备的次要功能一般可分为四种:密封作用、支持作用、仪表监视作用与防护作用。通常电力电气设备越复杂、它的次要功能就越多。(3)电力电气设备的保护功能。电网供电具有高安全性与连续性的要求,为了降低故障后果与减少故障,电力电气设备大都采用了保护装置,如断路器压力闭锁装置、继电保护装置等。其作用方式一般可分为4种形式:一旦发生故障则设备停止工作;设备不正常运行的异常告警或提醒;消除或缓解由于故障产生的不正常状态;接替已失效的功能。电力电气设备由于安装了保护装置,这可以使故障后果显著降低,从而使得被保护设备的故障维修需求降低,即保护装置的存在影响着维修策略的选择。例如:在保护装置能够正常工作的前提下,断路器机构液压系统因设有压力异常报警,就可以不检查机构液压系统的闭锁情况和不予维修。因而,对机构液压系统的维修可转换为对压力异常报警装置的检查和维修。

三、电气设备的重要度评估及在线监测与故障诊断方法(1)电力电气设备重要度评估。变电站内电力电气设备的型号与装置繁杂多样,要对全面设备进行状态检修非常繁琐麻烦,并且没有必要。所以需要对装置与设备进行重要度评估与筛选,从而使电力电气设备状态检修的可操作性更强。对设备重要度评估的常见方法有模糊Fuzzy聚类方法、层次分析法、蒙特卡罗仿真法与模糊综合评判等,其中蒙特卡罗仿真法和层次分析法比较简单易用,据此对电力电气设备进行设备重要度评估,并得出相应的评估与筛选结果。(2)在线监测与故障诊断方法。电力电气设备状态检修策略的确定需要故障诊断系统与在线监测系统的支持。目前,在线监测系统已经应用得越来越广泛,例如介质损耗监测系统、油色谱监测系统、局部放电监测系统等,其能实现连续的自动监测、数据记录、存储,异常报警等。在线监测与离线检测并不是对立的,而是相辅相成的,在线监测发现设备异常后,必要时可在离线状态下进行更为彻底的全面检查,并且日常还可为状态检修基础工作的开展收集数据,提供必要的基础信息支撑。故障诊断是状态维修实施的重要前提,只有通过确立设备的失效模式与失效原因,才能够对设备实施正确的维修方式并确定最优的维修周期。首先要对设备进行故障诊断,然后确定各种故障的可能性、进而确立设备的故障诊断模型。以变压器为例,其常用的

故障诊断方法有:基于朴素贝叶斯网络的故障诊断模型;粗糙集专家系统;模糊粗糙集理论;粗糙集理论与可拓学相结合的诊断方法等等。而断路器又有机械寿命分析法与电寿命分析法等。

四、红外诊断技术在电力电气设备状态检修中的应用红外诊断技术具有非接触、远距离、不停电、安全、灵活简便以及投入产出比高的特点。它能够检测出不同类型的电力电气设备外部接触性过热故障,同时还(下转第121页)介绍一个比较简单但非常实用的最终沉降量预测方法,叫做指数曲线三点法,最终公式为:S最终沉降量=S1S3-S22S1+S3-2S2式1推导过程见有关参考文献。式中S1、S2、S3分别为建筑物t1、t2、t3时间的沉降量,要求在建筑物荷载基本停止增加以后,选取三个时间的沉降量,并且要求t1到t2、t2到t3的时间间隔相等,且t3一般选取最后一次观测时间。本工程中,依次选取最后三次观测时间所对应的沉降量为S1、S2、S3,代入“式1”,得到各监测点最终沉降量预测值,如表2:表2最终沉降量预测统计表点号1 2 3 4 5预测最终沉降量预测最终沉降量36.71 32.53 34.87 30.14 35.38备注预测最小沉降点点号6 7 8 9 10预测最终沉降量33.92 36.37 35.56 32.45 36.76备注预测最大沉降点34.47可见,各监测点最终沉降量预测值≤40mm,满足规范要求。

五、结束语

本工程中,各沉降监测点的观测沉降量和最终预测沉降量均小于规范要求。建筑物的沉降监测,属于精密工程测量,同是也是判断建筑物沉降安全性的一个非常重要的指标,因此要求观测人员具有高度的责任心和熟练的工作技能,严格按照操作规范和精度指标开展工作,以便得到最能反映建筑物真实情况的监测数据,为有关部门提供精确的第一手资料。根据本人的工作实践,对建筑物沉降监测与数据处理的方法进行了简单的总结与探讨,以便指导和提高日后的建筑物沉降监测工作!

参考文献:

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来源:中国学术期刊网
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