变电站状态检修实施方案

为适应现代化变电站发展需要，通过更准确的掌握变电站设备的运行状况从而更加合理的安排变电站内各设备的检修周期和检修内容，变电站设备管理模式也在不断发展中，状态检修也孕育而生，接下来一起来了解一下变电站状态检修实施方案。

1 状态检修的理念

设备的状态检修是基于设备状态，对设备进行适时且适度的检修和试验，是依据设备缺陷、试验、巡检、在线监测、红外测温、不良工况、设备的家族缺陷来进行设备的状态评估,按照评估的结果来调整检修试验周期及检修项目，真正体现该修必修、修必修好的原则。它能够在不牺牲设备可靠性的前提下，缩短试验维修时间、提高设备可用率、降低维修试验成本。

设备状态检修应依据国网公司相关状态检修，结合各变电站现场运行规程和设备状态，制定出适合本站设备管理的相应规程，从而为开展设备状态检修提供依据。

状态检修必须做好如下几方面的工作：

（1）做好资料、数据收集整理与分析工作

电力设备状态检修建立在设备基础管理工作之上，要实行状态检修，必须要有能描述设备状态的准确数据。要注意设备原始记录、设备台帐、图纸、技术资料及相关设备的运行、维修、试验数据等资料、数据的收集整理工作。因此，实现状态检修首先要做好设备的基础管理工作。

（2）加强设备的综合分析

设备管理工作的形势是多种检修方法并存，设备状况多层次，先进的设备监测与故障诊断技术应用的广度和深度都还不够，因此掌握设备状况显得更加重要。在加强对设备历史状态综合分析基础上，制定符合状态检修策略的测试方案：对少数状态较差的设备，适当增加测试频度；对个别有严重缺陷的设备，必要时可考虑进行跟踪测试；对于状态良好的设备，放宽测试周期。

（3）大胆应用新技术，完善在线监测

现代大部分变电站的电气设备已安装在线监测装置，且性能良好，以后的发展中还应积极采用可靠的在线监测装置，对不完善的可利用离线监测来弥补，将在线监测和离线监测有机地结合在一起，准确地掌握设备的真实状态。

（4）严把投运设备的质量关

设备的初始状态如何，对其今后的安全运行有着决定性的影响。应加强包括设计、设备选型和安装调试在内的整个前期管理工作。同时，对某些设备由于设计、制造及材质等方面的原因，在运行中暴露出来的“先天性”缺陷，应下决心通过“改造”来消除；对于新站要杜绝“先天性”缺陷的设备投入运行。

2 如何判断设备状态

2.1针对设备的状态检修引入的主要术语

初值及初值差：初值指能够代表状态量原始值的试验值。初值可以是出厂值、交接试验值、早期预试值、大修后首次试验值等。初值差定义为：（当前测量值-初值）/初值 100%。

注意值：状态量达到该数值时，预示设备有可能存在或有可能发展为某种缺陷。

警示值：关键状态量达到该数值时，已不能确保设备能够继续安全运行。

基准周期：基于对设备状态的评估，推荐的例行维修和例行试验周期，用N（年）表示。

轮试：对于基准周期为2年及以上（即N≥2）的例行维修和试验项目，每年大致进行同类设备数量的1/N（简称为“1/N”），一个基准周期之内所有设备至少试验一次，这一方式称为轮试。

2.2设备状态评估

设备状态评估主要是运用电气设备状态评价量化法实现对试验数据、运行情况、缺陷情况等综合分析，对设备状态量化分析，并依据其设备状态调整原则得出检修周期是否可延长的检修试验周期。

设备状态评分以百分制对设备状态进行表述的一种方法，我们称它为电气设备状态评价量化法。100％表示最佳设备状态,0％分则表示需要尽快维修的设备。其它情形的状态评分介于100％～0％之间。

评分为80％及以上的设备可以延长周期一年进行维修和试验（但不得连续使用该原则），30％及以下设备缩短一年周期维修和试验。评分为30％～80％之间的设备按正常轮试周期进行维修和试验。

按照上述方法对设备进行评估后，其本年度的维修和试验计划就可以编制出来了。我们把需要进行年度例行维修和试验的各类设备可以表示为“1/N”+ X - Y。其中“1/N”表示按基准周期进行正常轮试的部分（适宜轮试的）；X表示因设备状态不良需要提前进行维修和试验的部分；Y表示鉴于设备状态良好可以推迟进行维修和试验的部分。

2.3电气设备状态评价量化法

设备状态评分G为：

（1）

式中，B为基础评分，T为试验评分，E为不良运行工况评分，F为家族缺陷评分。

基础评分（B）：

主要考虑以下几个方面。

（1）制造和工厂试验

（2）运输、安装和交接试验

（3）家族设备安全运行记录

（4）运行时间

试验评分（T）：

试验评分是单个试验项目评分的加权几何平均值。单个项目的评分介于100%～0%之间，100%对应于项目中各状态量远低于注意值或警示值，且没有明显劣化趋势。设一个设备进行了m个单项试验，第i项试验的评分为Gi，权重为Wi（没有给出时取1），则试验评分T为：

（2）设备大修之后，试验评分从大修之后重新开始。

不良运行工况评分（E）：

不良运行工况评分在100%～0%之间，其中0%对应于对设备状态影响最严重的不良运行工况（包括其累积效应）。对于断路器，主要是开断短路电流；对于变压器主要是侵入波、近区（出口）短路等。其它设备暂不考虑不良运行工况影响。

对于断路器和变压器利用不同的公式进行计算。

家族缺陷评分（F）：

有家族缺陷时，那些尚未发生或检出家族缺陷的设备，在隐患消除之前，其状态评分应通过下式评估家族缺陷的影响。计算家族缺陷评分时，f是依据缺陷发生的部位和性质（参考表1）确定的。

（3）

式中，N为家族设备总台数，n为发生该家族缺陷的设备台数（N＞n≥1）。

设备大修之后，如果涉及家族缺陷的隐患已消除，即不再考虑其影响。

对设备安全运行无大的影响，突发恶化风险很小

暂不危及设备安全运行，突发恶化风险不大

对设备安全运行有一定威胁，可监控

对设备安全运行有一定威胁，不易连续监控

对设备安全运行有现实威胁

评分

86%～100%

61%～85%

1%～60%

16%～30%

0%～15%

2.4设备状态检修周期调整原则

（1）对于已实施了带电检测或在线监测的试验项目，如确认其数据准确度足以反映设备状态、且实时数据反映设备状态良好，该例行试验项目可以免除。如所有例行试验项目都已实现了带电检测或在线监测，且全部符合前述免除例行试验之条件，可以延长或免除其例行试验。

（2）符合以下各项条件的设备（这部分设备表示为Y），其例行维修和试验可以延迟1个年度，但本原则不宜连续应用：

a) 巡检中未见可能危及该设备安全运行的任何异常。

b) 上次例行试验与其前次例行（或交接）试验结果相比无明显差异。

c) 没有任何可能危及设备安全运行的家族缺陷。

d) 上次例行试验以来，没有经受严重的不良运行工况。

（3）存在下列情形之一的设备（这部分设备表示为X），不论是否到期，都应列入最近的年度例行试验计划（情况严重时，须经设备管理者裁定是否需要停电进行诊断性试验）：

a) 巡检中发现有异常，此异常可能危及设备安全运行。

b) 以往的例行试验显示状态量有朝着注意值或警示值方向发展的明显趋势。

c) 经受了严重的不良运行工况，且无法确定是否对设备状态有实质性损害。

d) 有致命性家族缺陷。

（4）存在下列情形之一的设备，需进行诊断性试验：

a) 巡检、在线监测或例行维修和试验发现异常，例行试验不能或不足以确认异常原因。

b) 怀疑存在重大家族缺陷。

c) 经历了严重不良工况。

d) 长期运行，期间未曾进行诊断试验。

（5）存在下列情形之一设备，需要进行大修，不适宜大修的予以更换：

a) 诊断性试验表明存在危及设备安全运行的缺陷。

b) 受重大家族缺陷警示，需要消除可能存在的缺陷隐患。

c) 依据设备技术文件之推荐或者运行经验，达到了大修条件。

3 建议加装的在线监测装置

3.1变压器（电抗器）气体在线监测装置

变电站安装的在线监测装置主要是监视变压器油中气体变化情况，但它主要是监测总的气体变化趋势，对变压器油中特征气体反应不灵敏，用变压器内部总的气体变化来判断变压器内部异常情况，显然很难办到。要想真正能反应出变压器内部异常则必须将变压器油在线监测装置更换为多组份在线监测装置，才能够达到监视其变压器内部故障的目的，但由于特征气体的数值较小，在线监视装置在现场会受到各种干扰，导致测量还不够准确。

3.2套管在线监测装置

套管在线监测技术已经基本成熟，通过对套管的介质损耗和电容量的变化，能较好地监视其套管的绝缘状态，只是该技术在国内还未得到普遍运用，经验较少，加上所测参数数值较大，在线监视装置抗干扰能力还不是很过关，测量的准确度还有待提高。目前公司即将采用的为交流特高压变压器1000kV套管检测仪，能在线检测套管的介损、电容及泄漏电流，若实际运行经验证实工作良好有效，应逐步在500kV套管中加以推广。

3.3避雷器在线监测

避雷器在线监测技术运用已非常广泛，所监测数据由于避雷器阻性电流和总电流相差较大，阻性电流绝对值较小，加上周边带电设备对其干扰，影响阻性电流和功耗准确性测量精度，但随着该技术的不断提高，其测量准确性越来越高。目前变电站避雷器在线监测装置需进一步提高其测量准确性。

直流避雷器由于阻性电流太小无法进行准确测量，国内外还未见到该项技术的运用。

3.4交流电容式电压互感器和交流电流互感器在线监测

部分500KV电容式电压互感器和带有末屏的电流互感器已经加装了在线监测装置，主要通过监视其设备的介质损耗及电容量的变化来达到监视其绝缘状况，其原理与套管的在线监测技术一致，其技术也较成熟。

3.5GIS设备的局放在线监测设备

GIS设备的局放在线监测能测量绝缘的局部放电特性，主要是利用压电传感器测量局放时超声波等特征量，反映GIS设备的运行工况。

3.6建议

1）更换变压器油在线装置，使其能检测到油中的特征气体。

2）加装套管在线监测装置。

3）进一步完善电容式电压互感器和交流电流互感器的在线监测装置，对于还未装在线监测装置的需加装在线监测装置。

4）交流避雷器在线监测装置更换为能测量其阻性电流及功耗的装置。