淺談變電站設(shè)備狀態(tài)檢修及高壓SF6斷路器的檢修策略

淺談變電站設(shè)備狀態(tài)檢修及高壓SF6斷路器的檢修策略【摘要】本文簡(jiǎn)單介紹了狀態(tài)檢修的概念，闡述了設(shè)備實(shí)施狀態(tài)檢修的必要性，并對(duì)高壓SF6斷路器的檢修策略進(jìn)行了探討。【關(guān)鍵詞】狀態(tài)檢修；SF6斷路器；檢修策略Abstract：ThispaperintroducestheconceptofCondition-BasedMaintenance，describesthenecessityofthiskindofmaintenance，anddiscussesthecountermeasureofHVSF6breaker’smaintenance.Keywords：Condition-BasedMaintenance；HVSF6breaker；maintenanceplan一、引言建設(shè)“電網(wǎng)堅(jiān)強(qiáng)，資產(chǎn)優(yōu)良、服務(wù)優(yōu)質(zhì)、業(yè)績(jī)優(yōu)秀”的現(xiàn)代供電公司，是企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的需要?！耙粡?qiáng)三優(yōu)”目標(biāo)的提出，對(duì)電網(wǎng)的主設(shè)備提出了更高的要求，不僅電網(wǎng)主設(shè)備要實(shí)現(xiàn)安全可靠運(yùn)行，而且要保持良好的健康狀態(tài)和設(shè)備完好率，才能達(dá)到電網(wǎng)堅(jiān)強(qiáng)和供電可靠。狀態(tài)檢修是企業(yè)以安全、環(huán)境、成本為基礎(chǔ)，通過(guò)設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、檢修決策等手段開展設(shè)備檢修工作，達(dá)到設(shè)備運(yùn)行安全可靠、檢修成本合理的一種檢修策略。在電網(wǎng)發(fā)展日益龐大，用戶對(duì)可靠性的要求越來(lái)越高的今天，狀態(tài)檢修更加顯現(xiàn)出不可替代的作用。二、電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的基本概念及必要性就檢修體制而言，電氣設(shè)備檢修可歸納為四種：事后維修、預(yù)防性定期檢修、狀態(tài)檢修和改進(jìn)性檢修。預(yù)防性定期檢修，也稱計(jì)劃?rùn)z修，是目前我國(guó)變電站應(yīng)用最為普遍的檢修模式。計(jì)劃?rùn)z修是按一定的時(shí)間間隔進(jìn)行檢修，這個(gè)時(shí)間間隔是電力規(guī)程規(guī)定的，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得來(lái)的。隨著技術(shù)的發(fā)展，規(guī)程規(guī)定的檢修周期在很多方面已經(jīng)不再適用。這種與設(shè)備健康狀態(tài)無(wú)關(guān)的定期檢修缺乏針對(duì)性，存在很多弊端：1）需停電；2）設(shè)備檢修時(shí)的狀態(tài)和運(yùn)行中不符；3）易造成維修不足。某些設(shè)備可能會(huì)在檢修間隔期間發(fā)生故障；4）易造成維修過(guò)度。即使設(shè)備良好，仍進(jìn)行試驗(yàn)和維修，造成浪費(fèi)甚至損壞設(shè)備。狀態(tài)檢修，也稱作預(yù)知檢修或主動(dòng)檢修，是一種以設(shè)備狀態(tài)為基礎(chǔ)、以預(yù)測(cè)設(shè)備狀態(tài)發(fā)展趨勢(shì)為依據(jù)的檢修方式?！秶?guó)家電網(wǎng)公司狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程及19類設(shè)備狀態(tài)檢修導(dǎo)則》對(duì)狀態(tài)檢修（Condition-basedMaintenance）的定義是：“狀態(tài)檢修是企業(yè)以安全、可靠性、環(huán)境、成本為基礎(chǔ)，通過(guò)設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，檢修決策，達(dá)到運(yùn)行安全可靠，檢修成本合理的一種檢修策略?！边@種檢修不僅減少了設(shè)備不必要的檢修工作量，做到有目的的檢修，提高了檢修質(zhì)量和效果，而且減少了設(shè)備停電檢修次數(shù)，提高了供電可靠性，節(jié)約了檢修費(fèi)用。狀態(tài)檢修與傳統(tǒng)的定期檢修體制相比具有以下優(yōu)勢(shì)：（1）提高設(shè)備可靠性，降低維修成本；（2）延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，降低運(yùn)行費(fèi)用；（3）檢修工作更有針對(duì)性，檢修質(zhì)量得到提高；（4）促使人員技術(shù)管理水平和設(shè)備運(yùn)行水平的上升；（5）提高了電網(wǎng)和人身的安全水平，減少檢修工作量。狀態(tài)檢修工作的核心是確定設(shè)備的狀態(tài)，依據(jù)設(shè)備的狀態(tài)開展相應(yīng)的試驗(yàn)、檢修工作。開展?fàn)顟B(tài)檢修工作并不意味著簡(jiǎn)單地減少檢修工作量、降低檢修費(fèi)用，而是將設(shè)備檢修管理工作的重點(diǎn)由修理轉(zhuǎn)移到管理上來(lái)，相應(yīng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控的管理工作要大力加強(qiáng)，通過(guò)強(qiáng)調(diào)管理和技術(shù)分析的作用，嚴(yán)格控制，細(xì)化分析，真正做到“應(yīng)修必修，修必修好”。三、高壓SF6斷路器的檢修策略高壓SF6斷路器是將SF6氣體作為滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)的一種斷路器，通過(guò)開斷電流時(shí)吹出SF6氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)熄滅電弧，從而有效保護(hù)電網(wǎng)安全，其具有具有滅弧能力強(qiáng)、介質(zhì)強(qiáng)度高、不檢修周期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在變電站110kV及以上電壓等級(jí)中已得到廣泛使用。SF6斷路器總體性能穩(wěn)定，故障少。特別是以ABB、西門子、阿爾斯通為主的國(guó)外SF6斷路器，其科技含量高，開斷能力強(qiáng)，設(shè)備運(yùn)行相對(duì)穩(wěn)定。目前，對(duì)SF6斷路器的檢修方式主要包括以下幾種：檢測(cè)SF6氣體是否有泄漏現(xiàn)象，并找出泄漏部位進(jìn)行處理；測(cè)試SF6斷路器的分合閘動(dòng)作電壓，保證斷路器在規(guī)定的電壓范圍內(nèi)能可靠動(dòng)作；檢測(cè)導(dǎo)電回路電阻是否超標(biāo)，若電阻嚴(yán)重超標(biāo)會(huì)導(dǎo)致斷路器在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)熱或者在開斷電流時(shí)發(fā)生故障；測(cè)試斷路器的分合速度、合閘時(shí)間等機(jī)械特性；檢測(cè)斷路器內(nèi)SF6氣體微水量，若微水超標(biāo)將影響斷路器的滅弧性能和絕緣性能。對(duì)于SF6高壓斷路器，要真正做到狀態(tài)檢修仍很困難。高壓斷路器發(fā)生的故障，只有一部分是具有漸變的過(guò)程，而很多故障是突發(fā)性的，至少在目前根本無(wú)法事先預(yù)知可能發(fā)生的故障，例如機(jī)械受力部件的失效等。就是對(duì)于漸變的一些元器件的老化過(guò)程，也沒(méi)有揭示出具體的時(shí)間進(jìn)程。因此，當(dāng)前要完全做到狀態(tài)檢修還不太現(xiàn)實(shí)。對(duì)SF6高壓斷路器實(shí)行狀態(tài)檢修，首先要加強(qiáng)組織管理。生產(chǎn)技術(shù)部門、運(yùn)行部門、檢修部門及專業(yè)班組都應(yīng)按規(guī)定設(shè)立了專人負(fù)責(zé)，將責(zé)任落到實(shí)處。其次要深入貫徹設(shè)備全生命周期管理，各級(jí)部門和班組根據(jù)職責(zé)劃分分層次建立健全相關(guān)技術(shù)檔案，主要包括設(shè)備招標(biāo)、選材、制造、出廠、交接、斷路器產(chǎn)品使用說(shuō)明書、安裝竣工報(bào)告和圖紙等投運(yùn)前資料以及設(shè)備歷年電氣試驗(yàn)、油、氣化驗(yàn)、檢修調(diào)試、設(shè)備參數(shù)、斷路器設(shè)備臺(tái)帳、缺陷記錄、障礙記錄、跳閘記錄、安裝地點(diǎn)最大短路電流、檢修調(diào)試等記錄等運(yùn)行數(shù)據(jù)，加強(qiáng)設(shè)備狀態(tài)信息的收集和分析，為設(shè)備狀態(tài)評(píng)估奠定基礎(chǔ)；然后是實(shí)現(xiàn)斷路器設(shè)備狀態(tài)監(jiān)督和評(píng)估工作，合理確定設(shè)備的檢修周期。過(guò)去對(duì)設(shè)備的評(píng)估通常僅僅是對(duì)其“好”、“壞”進(jìn)行判斷，實(shí)際上，處于“正?！焙汀叭毕荨睜顟B(tài)之間的設(shè)備要占據(jù)大多數(shù)，而這些設(shè)備才是狀態(tài)監(jiān)督的重點(diǎn)。對(duì)于高壓SF6斷路器，單一的技術(shù)手段往往不能充分地把握其實(shí)際狀態(tài)，現(xiàn)在更有效的監(jiān)督手段就是對(duì)設(shè)備進(jìn)行跨專業(yè)分析，綜合各專業(yè)的專長(zhǎng)，更準(zhǔn)確地掌握設(shè)備健康狀態(tài)。目前行業(yè)上還沒(méi)有制定出比較合理的檢修周期和檢修項(xiàng)目，相應(yīng)的維護(hù)檢修經(jīng)驗(yàn)比較匱乏。根據(jù)SF6斷路器的實(shí)際狀況，目前可推薦策略如下。“堅(jiān)持日常監(jiān)督，做好定期預(yù)試，立足狀態(tài)檢修”。以運(yùn)行巡視、定期離線試驗(yàn)和在線監(jiān)測(cè)的手段為基礎(chǔ)，貫徹狀態(tài)檢修的方法，對(duì)已暴露和發(fā)現(xiàn)的故障及其潛伏性缺陷及時(shí)安排檢修，這種狀態(tài)檢修包括了預(yù)知檢修和后知檢修。具體檢修方案的制定，可參考某單位的做法：①依據(jù)開關(guān)觸頭的電壽命，既開關(guān)開斷故障電流次數(shù)達(dá)到產(chǎn)品技術(shù)要求時(shí)進(jìn)行大修；②開關(guān)機(jī)械動(dòng)作次數(shù)達(dá)到產(chǎn)品的機(jī)械壽命時(shí)進(jìn)行機(jī)構(gòu)的大修；③當(dāng)開關(guān)存在影響正常運(yùn)行的缺陷時(shí)進(jìn)行針對(duì)性消缺檢修；④當(dāng)開關(guān)防污能力不滿足所在地的要求時(shí)進(jìn)行清掃性檢修或外施防污措施；⑤每三年進(jìn)行一次回路電阻和微水測(cè)試。對(duì)于配國(guó)產(chǎn)液壓機(jī)構(gòu)，由于液壓機(jī)構(gòu)性能不穩(wěn)定滲漏油嚴(yán)重維護(hù)工作量大，我們建議仍延續(xù)一年一次的小修制度和二年一次的解體檢修。⑥加強(qiáng)巡檢及開關(guān)動(dòng)作特性試驗(yàn)，強(qiáng)化檢修人員的設(shè)備狀態(tài)巡檢和消缺工作。四、結(jié)語(yǔ)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，長(zhǎng)期以來(lái)形成的預(yù)防性定期檢修已不能滿足供電企業(yè)生產(chǎn)的目標(biāo)，即用最低的成本，建設(shè)具有足夠可靠性的電力網(wǎng)絡(luò)。全面實(shí)施電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修是電網(wǎng)公司生產(chǎn)管理方式的重大變革，是精益化生產(chǎn)的核心內(nèi)容。2007年以來(lái)，國(guó)家電網(wǎng)公司全面推進(jìn)電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修工作，各單位以設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)，加強(qiáng)設(shè)備狀態(tài)檢（監(jiān)）測(cè)，科學(xué)制定檢修計(jì)劃，大幅度減少了設(shè)備過(guò)修、失修，檢修工作量明顯下降，設(shè)備可靠性明顯提高。與狀態(tài)檢修開展前的2007年相比，2010年66千伏及以上輸變電設(shè)備大修次數(shù)和工作量分別減少了30%和28%；66千伏及以上變壓器、斷路器和輸電線路可用系數(shù)分別提高了0.119、0.081、0.213個(gè)百分點(diǎn)，狀態(tài)檢修的安全效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著。供電企業(yè)在開展輸變電狀態(tài)檢修的各方條件日益完備的情況下，狀態(tài)檢修必將成為變電設(shè)備檢修的主流。參考文獻(xiàn)[1]張成林.變電站設(shè)備狀態(tài)檢修現(xiàn)狀分