為適應(yīng)現(xiàn)代化變電站發(fā)展需要，通過更準(zhǔn)確的掌握變電站設(shè)備的運(yùn)行狀況從而更加合理的安排變電站內(nèi)各設(shè)備的檢修周期和檢修內(nèi)容，變電站設(shè)備管理模式也在不斷發(fā)展中，狀態(tài)檢修也孕育而生，下面主要介紹一下變電站狀態(tài)檢修的概念和具體實(shí)施方案。

1 狀態(tài)檢修的理念
設(shè)備的狀態(tài)檢修是基于設(shè)備狀態(tài)，對設(shè)備進(jìn)行適時且適度的檢修和試驗(yàn)，是依據(jù)設(shè)備缺陷、試驗(yàn)、巡檢、在線監(jiān)測、紅外測溫、不良工況、設(shè)備的家族缺陷來進(jìn)行設(shè)備的狀態(tài)評估,按照評估的結(jié)果來調(diào)整檢修試驗(yàn)周期及檢修項目，真正體現(xiàn)該修必修、修必修好的原則。它能夠在不犧牲設(shè)備可靠性的前提下，縮短試驗(yàn)維修時間、提高設(shè)備可用率、降低維修試驗(yàn)成本。

設(shè)備狀態(tài)檢修應(yīng)依據(jù)國網(wǎng)公司相關(guān)狀態(tài)檢修，結(jié)合各變電站現(xiàn)場運(yùn)行規(guī)程和設(shè)備狀態(tài)，制定出適合本站設(shè)備管理的相應(yīng)規(guī)程，從而為開展設(shè)備狀態(tài)檢修提供依據(jù)。

狀態(tài)檢修必須做好如下幾方面的工作：

（1）做好資料、數(shù)據(jù)收集整理與分析工作

電力設(shè)備狀態(tài)檢修建立在設(shè)備基礎(chǔ)管理工作之上，要實(shí)行狀態(tài)檢修，必須要有能描述設(shè)備狀態(tài)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。要注意設(shè)備原始記錄、設(shè)備臺帳、圖紙、技術(shù)資料及相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行、維修、試驗(yàn)數(shù)據(jù)等資料、數(shù)據(jù)的收集整理工作。因此，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修首先要做好設(shè)備的基礎(chǔ)管理工作。

（2）加強(qiáng)設(shè)備的綜合分析

設(shè)備管理工作的形勢是多種檢修方法并存，設(shè)備狀況多層次，先進(jìn)的設(shè)備監(jiān)測與故障診斷技術(shù)應(yīng)用的廣度和深度都還不夠，因此掌握設(shè)備狀況顯得更加重要。在加強(qiáng)對設(shè)備歷史狀態(tài)綜合分析基礎(chǔ)上，制定符合狀態(tài)檢修策略的測試方案：對少數(shù)狀態(tài)較差的設(shè)備，適當(dāng)增加測試頻度；對個別有嚴(yán)重缺陷的設(shè)備，必要時可考慮進(jìn)行跟蹤測試；對于狀態(tài)良好的設(shè)備，放寬測試周期。

（3）大膽應(yīng)用新技術(shù)，完善在線監(jiān)測

現(xiàn)代大部分變電站的電氣設(shè)備已安裝在線監(jiān)測裝置，且性能良好，以后的發(fā)展中還應(yīng)積極采用可靠的在線監(jiān)測裝置，對不完善的可利用離線監(jiān)測來彌補(bǔ)，將在線監(jiān)測和離線監(jiān)測有機(jī)地結(jié)合在一起，準(zhǔn)確地掌握設(shè)備的真實(shí)狀態(tài)。

（4）嚴(yán)把投運(yùn)設(shè)備的質(zhì)量關(guān)

設(shè)備的初始狀態(tài)如何，對其今后的安全運(yùn)行有著決定性的影響。應(yīng)加強(qiáng)包括設(shè)計、設(shè)備選型和安裝調(diào)試在內(nèi)的整個前期管理工作。同時，對某些設(shè)備由于設(shè)計、制造及材質(zhì)等方面的原因，在運(yùn)行中暴露出來的“先天性”缺陷，應(yīng)下決心通過“改造”來消除；對于新站要杜絕“先天性”缺陷的設(shè)備投入運(yùn)行。

2 如何判斷設(shè)備狀態(tài)

2.1針對設(shè)備的狀態(tài)檢修引入的主要術(shù)語

初值及初值差：初值指能夠代表狀態(tài)量原始值的試驗(yàn)值。初值可以是出廠值、交接試驗(yàn)值、早期預(yù)試值、大修后首次試驗(yàn)值等。初值差定義為：（當(dāng)前測量值-初值）/初值 100%。

注意值：狀態(tài)量達(dá)到該數(shù)值時，預(yù)示設(shè)備有可能存在或有可能發(fā)展為某種缺陷。

警示值：關(guān)鍵狀態(tài)量達(dá)到該數(shù)值時，已不能確保設(shè)備能夠繼續(xù)安全運(yùn)行。

基準(zhǔn)周期：基于對設(shè)備狀態(tài)的評估，推薦的例行維修和例行試驗(yàn)周期，用N（年）表示。

輪試：對于基準(zhǔn)周期為2年及以上（即N≥2）的例行維修和試驗(yàn)項目，每年大致進(jìn)行同類設(shè)備數(shù)量的1/N（簡稱為“1/N”），一個基準(zhǔn)周期之內(nèi)所有設(shè)備至少試驗(yàn)一次，這一方式稱為輪試。

2.2設(shè)備狀態(tài)評估
設(shè)備狀態(tài)評估主要是運(yùn)用電氣設(shè)備狀態(tài)評價量化法實(shí)現(xiàn)對試驗(yàn)數(shù)據(jù)、運(yùn)行情況、缺陷情況等綜合分析，對設(shè)備狀態(tài)量化分析，并依據(jù)其設(shè)備狀態(tài)調(diào)整原則得出檢修周期是否可延長的檢修試驗(yàn)周期。

設(shè)備狀態(tài)評分以百分制對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行表述的一種方法，我們稱它為電氣設(shè)備狀態(tài)評價量化法。100％表示最佳設(shè)備狀態(tài),0％分則表示需要盡快維修的設(shè)備。其它情形的狀態(tài)評分介于100％～0％之間。

評分為80％及以上的設(shè)備可以延長周期一年進(jìn)行維修和試驗(yàn)（但不得連續(xù)使用該原則），30％及以下設(shè)備縮短一年周期維修和試驗(yàn)。評分為30％～80％之間的設(shè)備按正常輪試周期進(jìn)行維修和試驗(yàn)。

按照上述方法對設(shè)備進(jìn)行評估后，其本年度的維修和試驗(yàn)計劃就可以編制出來了。我們把需要進(jìn)行年度例行維修和試驗(yàn)的各類設(shè)備可以表示為“1/N”+ X - Y。其中“1/N”表示按基準(zhǔn)周期進(jìn)行正常輪試的部分（適宜輪試的）；X表示因設(shè)備狀態(tài)不良需要提前進(jìn)行維修和試驗(yàn)的部分；Y表示鑒于設(shè)備狀態(tài)良好可以推遲進(jìn)行維修和試驗(yàn)的部分。

2.3電氣設(shè)備狀態(tài)評價量化法

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設(shè)備狀態(tài)評分G為：

（1）

式中，B為基礎(chǔ)評分，T為試驗(yàn)評分，E為不良運(yùn)行工況評分，F(xiàn)為家族缺陷評分。

基礎(chǔ)評分（B）：

主要考慮以下幾個方面。

（1）制造和工廠試驗(yàn)

（2）運(yùn)輸、安裝和交接試驗(yàn)

（3）家族設(shè)備安全運(yùn)行記錄

（4）運(yùn)行時間

試驗(yàn)評分（T）：

試驗(yàn)評分是單個試驗(yàn)項目評分的加權(quán)幾何平均值。單個項目的評分介于100%～0%之間，100%對應(yīng)于項目中各狀態(tài)量遠(yuǎn)低于注意值或警示值，且沒有明顯劣化趨勢。設(shè)一個設(shè)備進(jìn)行了m個單項試驗(yàn)，第i項試驗(yàn)的評分為Gi，權(quán)重為Wi（沒有給出時取1），則試驗(yàn)評分T為：

（2）設(shè)備大修之后，試驗(yàn)評分從大修之后重新開始。

不良運(yùn)行工況評分（E）：

不良運(yùn)行工況評分在100%～0%之間，其中0%對應(yīng)于對設(shè)備狀態(tài)影響最嚴(yán)重的不良運(yùn)行工況（包括其累積效應(yīng)）。對于斷路器，主要是開斷短路電流；對于變壓器主要是侵入波、近區(qū)（出口）短路等。其它設(shè)備暫不考慮不良運(yùn)行工況影響。

對于斷路器和變壓器利用不同的公式進(jìn)行計算。

家族缺陷評分（F）：

有家族缺陷時，那些尚未發(fā)生或檢出家族缺陷的設(shè)備，在隱患消除之前，其狀態(tài)評分應(yīng)通過下式評估家族缺陷的影響。計算家族缺陷評分時，f是依據(jù)缺陷發(fā)生的部位和性質(zhì)（參考表1）確定的。

（3）

式中，N為家族設(shè)備總臺數(shù)，n為發(fā)生該家族缺陷的設(shè)備臺數(shù)（N＞n≥1）。

設(shè)備大修之后，如果涉及家族缺陷的隱患已消除，即不再考慮其影響。

表1 f取值原則

缺 陷

對設(shè)備安全運(yùn)行無大的影響，突發(fā)惡化風(fēng)險很小

暫不危及設(shè)備安全運(yùn)行，突發(fā)惡化風(fēng)險不大

對設(shè)備安全運(yùn)行有一定威脅，可監(jiān)控
對設(shè)備安全運(yùn)行有一定威脅，不易連續(xù)監(jiān)控

對設(shè)備安全運(yùn)行有現(xiàn)實(shí)威脅

評分

86%～100%

61%～85%

31%～60%

16%～30%

0%～15%

2.4設(shè)備狀態(tài)檢修周期調(diào)整原則

（1）對于已實(shí)施了帶電檢測或在線監(jiān)測的試驗(yàn)項目，如確認(rèn)其數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度足以反映設(shè)備狀態(tài)、且實(shí)時數(shù)據(jù)反映設(shè)備狀態(tài)良好，該例行試驗(yàn)項目可以免除。如所有例行試驗(yàn)項目都已實(shí)現(xiàn)了帶電檢測或在線監(jiān)測，且全部符合前述免除例行試驗(yàn)之條件，可以延長或免除其例行試驗(yàn)。

（2）符合以下各項條件的設(shè)備（這部分設(shè)備表示為Y），其例行維修和試驗(yàn)可以延遲1個年度，但本原則不宜連續(xù)應(yīng)用：

a) 巡檢中未見可能危及該設(shè)備安全運(yùn)行的任何異常。

b) 上次例行試驗(yàn)與其前次例行（或交接）試驗(yàn)結(jié)果相比無明顯差異。

c) 沒有任何可能危及設(shè)備安全運(yùn)行的家族缺陷。

d) 上次例行試驗(yàn)以來，沒有經(jīng)受嚴(yán)重的不良運(yùn)行工況。

（3）存在下列情形之一的設(shè)備（這部分設(shè)備表示為X），不論是否到期，都應(yīng)列入最近的年度例行試驗(yàn)計劃（情況嚴(yán)重時，須經(jīng)設(shè)備管理者裁定是否需要停電進(jìn)行診斷性試驗(yàn)）：

a) 巡檢中發(fā)現(xiàn)有異常，此異?？赡芪＜霸O(shè)備安全運(yùn)行。

b) 以往的例行試驗(yàn)顯示狀態(tài)量有朝著注意值或警示值方向發(fā)展的明顯趨勢。

c) 經(jīng)受了嚴(yán)重的不良運(yùn)行工況，且無法確定是否對設(shè)備狀態(tài)有實(shí)質(zhì)性損害。

d) 有致命性家族缺陷。

（4）存在下列情形之一的設(shè)備，需進(jìn)行診斷性試驗(yàn)：

a) 巡檢、在線監(jiān)測或例行維修和試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)異常，例行試驗(yàn)不能或不足以確認(rèn)異常原因。

b) 懷疑存在重大家族缺陷。

c) 經(jīng)歷了嚴(yán)重不良工況。

d) 長期運(yùn)行，期間未曾進(jìn)行診斷試驗(yàn)。

（5）存在下列情形之一設(shè)備，需要進(jìn)行大修，不適宜大修的予以更換：

a) 診斷性試驗(yàn)表明存在危及設(shè)備安全運(yùn)行的缺陷。

b) 受重大家族缺陷警示，需要消除可能存在的缺陷隱患。

c) 依據(jù)設(shè)備技術(shù)文件之推薦或者運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，達(dá)到了大修條件。

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3 建議加裝的在線監(jiān)測裝置

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3.1變壓器（電抗器）氣體在線監(jiān)測裝置

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變電站安裝的在線監(jiān)測裝置主要是監(jiān)視變壓器油中氣體變化情況，但它主要是監(jiān)測總的氣體變化趨勢，對變壓器油中特征氣體反應(yīng)不靈敏，用變壓器內(nèi)部總的氣體變化來判斷變壓器內(nèi)部異常情況，顯然很難辦到。要想真正能反應(yīng)出變壓器內(nèi)部異常則必須將變壓器油在線監(jiān)測裝置更換為多組份在線監(jiān)測裝置，才能夠達(dá)到監(jiān)視其變壓器內(nèi)部故障的目的，但由于特征氣體的數(shù)值較小，在線監(jiān)視裝置在現(xiàn)場會受到各種干擾，導(dǎo)致測量還不夠準(zhǔn)確。
3.2套管在線監(jiān)測裝置

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套管在線監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)基本成熟，通過對套管的介質(zhì)損耗和電容量的變化，能較好地監(jiān)視其套管的絕緣狀態(tài)，只是該技術(shù)在國內(nèi)還未得到普遍運(yùn)用，經(jīng)驗(yàn)較少，加上所測參數(shù)數(shù)值較大，在線監(jiān)視裝置抗干擾能力還不是很過關(guān)，測量的準(zhǔn)確度還有待提高。目前公司即將采用的為交流特高壓變壓器1000kV套管檢測儀，能在線檢測套管的介損、電容及泄漏電流，若實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證實(shí)工作良好有效，應(yīng)逐步在500kV套管中加以推廣。

3.3避雷器在線監(jiān)測

避雷器在線監(jiān)測技術(shù)運(yùn)用已非常廣泛，所監(jiān)測數(shù)據(jù)由于避雷器阻性電流和總電流相差較大，阻性電流絕對值較小，加上周邊帶電設(shè)備對其干擾，影響阻性電流和功耗準(zhǔn)確性測量精度，但隨著該技術(shù)的不斷提高，其測量準(zhǔn)確性越來越高。目前變電站避雷器在線監(jiān)測裝置需進(jìn)一步提高其測量準(zhǔn)確性。

直流避雷器由于阻性電流太小無法進(jìn)行準(zhǔn)確測量，國內(nèi)外還未見到該項技術(shù)的運(yùn)用。

3.4交流電容式電壓互感器和交流電流互感器在線監(jiān)測

部分500KV電容式電壓互感器和帶有末屏的電流互感器已經(jīng)加裝了在線監(jiān)測裝置，主要通過監(jiān)視其設(shè)備的介質(zhì)損耗及電容量的變化來達(dá)到監(jiān)視其絕緣狀況，其原理與套管的在線監(jiān)測技術(shù)一致，其技術(shù)也較成熟。

3.5GIS設(shè)備的局放在線監(jiān)測設(shè)備

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GIS設(shè)備的局放在線監(jiān)測能測量絕緣的局部放電特性，主要是利用壓電傳感器測量局放時超聲波等特征量，反映GIS設(shè)備的運(yùn)行工況。

3.6建議

1）更換變壓器油在線裝置，使其能檢測到油中的特征氣體。

2）加裝套管在線監(jiān)測裝置。

3）進(jìn)一步完善電容式電壓互感器和交流電流互感器的在線監(jiān)測裝置，對于還未裝在線監(jiān)測裝置的需加裝在線監(jiān)測裝置。

4）交流避雷器在線監(jiān)測裝置更換為能測量其阻性電流及功耗的裝置。

5）GIS設(shè)備也應(yīng)開展在線監(jiān)測工作，加裝局放在線監(jiān)測裝置。

6）所用的在線裝置的抗干擾能力要強(qiáng)，測量準(zhǔn)確度要更高

4 結(jié) 語
建立變電站設(shè)備狀態(tài)檢修系統(tǒng)，使變電站的所有設(shè)備，能夠全面而合理的進(jìn)行管理，從而避免了設(shè)備的檢修時的過度檢修和不足檢修，同時使得存在隱患的能夠在第一時間得到消除，從而降低事故發(fā)生幾率，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。