变电一次设备故障预测与检修方案研究

年艳朝

摘要：随着我国各个行业以及生活用电需求的不断增加，电力供应的安全性和稳定性逐渐成为人们关注的话题。变电一次设备是变电站的主要部分，变电一次设备的安全运转为变电站的平稳运作和正常供电提供基础保障，因此分析变电一次设备故障预测以及检修方案极为重要。本文从变电一次设备故障预测和检修的重要性出发，重点分析了故障预测内容、检修流程以及方案。

关键词：变电一次设备；设备故障；预测与检修

引言：新时期，电网也相继进入一个新的发展阶段，电力体系建设智能化的同时，变电设备也得到相应的发展。变电一次设备在现实运作阶段，由于电压不稳定、负荷超载等问题，使得变电一次设备出现故障，影响整体电网运营安全。目前，加强对变电一次设备的监管，寻求新的故障预测和检测方式，制定科学合理的故障检修方案，降低故障发生次数非常重要。

一、变电一次设备故障预测与检修的重要性

变电一次设备作为整体发电、变电以及输送电的主要环节，变电一次设备的稳定运行关乎着电网整体的稳定以及安全。近些年，我国变电设备容量日益扩大、电压也在增高，而且电网用户对电力供应的安全稳定提出更高要求，使得变电站无法运用先前的停电施工方法处理故障。如果可以使用此方式进行检修，前提是对停电范围采取严格监管。目前，变电设备向着智能化的方向演变，采取现场对设备解体检修并不简单，限制性因素过多。所以变电一次设备在现实运作时，应严格控制设备的运行状态，检查设备运行中存在的安全隐患并及时做好预测。提前做好设备故障解除的检修方案，减少设备故障的发生，维护电网的顺利运作。

二、变电一次设备故障预测的内容

变电一次设备状态预测的主要内容涉及变压器、断路器、金属氧化物避雷器等内容，采用状态检测的方法来检查并核实设备故障内容。通常情况下，变电一次设备的主变压器可以采用以下方法来进行设备状态预测：油中溶解气体、电容值、局部放电、套管介质损耗等。而少油式断路器在进行设备故障预测的时候可以采用电容、介质损耗监测、泄漏电流等方法。如果是SF6断路器，则可以采用SF6气体及其溶解物监测方法，借助这种方法能够对其电路温度、电阻变化进行分析，从而利于其故障预测。对于金属氧化物避雷器而言，也可以采用基础数据分析和泄漏电流监测来预测其故障。对于其他电容设备的故障预测则主要采用介质损耗、电容以及泄露电流等等方法。

三、变电一次设备状态检修流程

1.收集设备信息

在进行变电一次设备状态检修时，其中较为主要的基础工作是及时收集不同设备的数据信息。主要包含有关设备尚未获得使用前的各种数据与参数，一级设备长期运作阶段出现的故障数据、试验数据于历史监测记录等。将收集到的全部数据进行整合，最终保存在数据库中，有助于电力企业在第一时间进行变电一次设备的故障维修，而且可以保证更加科学的判断设备的运作状况。

2.评价设备状态

在展开设备状态评价工作的过程中，能够为检修策略的制定奠定良好的基础。通过以上设备信息的收集工作，在国家相关规定以及技术要求的基础上，电力企业就可以对设备现阶段的运行状态进行科学的检验和综合性判断。

3.制定检修方案

检修方案的制定，首先需要确保设备运行状况评价结构的准确性以及整体性，作业人员需要多方面考虑企业成本、设备运作的稳定和电力用户满意度等，保证检修方案的切实可行。因为检修方案达到国家有关规定，有利于提高变电一次设备故障检修的质量。作业人员需要严格暗战检修方案进行检修，可以真正排除变电一次设备的故障、维护电力体系运作的稳定。

四、变电一次设备状态检修方案

从保证电力系统安全稳定运行的角度分析，必须做好变电一次设备检修工作。总结先前定期检修工作中存在的问题，进行状态检修工作，可以提高检修的效率，缩减检修成本，有利于实现对故障的预防，是目前电力作业人员普遍使用的手段。

1.状态检测

在当前的技术条件下，变电一次设备状态检测可以分为三种不同的方式：

①在线检测

这也是最为常用的一种检测方式，主要是利用相应的信息收集系统（以各类传感器为主），对变电一次设备在运行过程中的状态信息进行在线采集，然后经信息管理系统的整理分析，结合数字化调节器和分布式控制系统，实现对于信息的在线检测，判断设备是否存在异常。

②离线检测

一般是利用振动检测仪、红外测温仪、油质分析仪以及超声波检漏仪等设备，对变电一次设备进行定期或者不定期的检测，查看设备内部的元件是否处于正常工作状态。

③定期解体检测

定期阶梯检测方式应用不常见，主要用于停运阶段以及维修阶段变电一次设备的检测，联系设备自身出厂规格、运行标准和相关的检修手段，检测设备的内部元件，主要查看潜在损坏以及裂化状态。作业技术人员在进行变电一次设备检修工作中，应按照设备的型号和特征，选取合适的检测方法，确保检测的时效性以及安全性。

2.状态预测

在变电一次设备状态检测中，状态预测需要结合相应的预测模型展开，通常来讲，预测模型有两种：①基于BP神经网络的状态检测；②基于灰色系统理论的状态。预测事实上，变电一次设备状态预测主要是针对设备的状态特征向量进行预测，依照预先设定的警报阈值，在线预测变电一次设备的运行状态。在实际应用中，基于灰色理论的状态预测效果更加理想，尤其是在短期预测中，有着非常显著的效果。可以将灰色理论预测模型分为基于灰色理论的动态预测模型，以及基于信息状态预测的残差分辨模型。例如，对于轴承，其本身在使用过程中会出现机械磨损，而一般情况下，磨损情况呈浴盆曲线发展，结合灰色系统模型，能够在前一阶段磨损数值的基础上，预测出下一个阶段的磨损情况，从而合理安排检修时间在保证检修效果的同时，也避免了频繁检修导致的成本增加问题。

3.故障诊断

故障诊断是状态检修中一个非常重要的内容，可以及时发现设备中存在的故障隐患，对故障的类型、危害等进行判断，为后续的故障处理奠定良好的基础。对于变电一次设备而言，故障诊断方式是多种多样的，包括噪声诊断、振动诊断、射线诊断、污染诊断以及专家系统诊断等，而在实际操作中，最为常用的方法：

①振动诊断

主要是结合相应的仪器，对变电一次设备在运行过程中的振动信息（包括位移、速度、相位、频谱、幅值等）进行分析和识别，从而判断设备运行的健康状况，对其中存在的故障和隐患进行诊断。相关统计数据显示，振动诊断可以准确识别60%左右的变电一次设备故障。

②专家系统诊断

运用专家系统，可以有效识别以及判断变电一次设备运作时的故障，专家系统体现了智能型、高效性以及安全等优势。专家系统诊断主要包括信息诊断和神经网络诊断，在使用时可以将神经网络诊断划分成模糊式、集成化、分形模式等形态。对变压器的运行状况进行分析。变压器的组成，硬件平台由电压、电流变送器等部件构成，实际运作过程中需要用过电压以及电流参量对其进行有效控制。软件平台主要由一些历史数据模块、实时数据模块、数据统计模块等部分组成，可以有效的对电网电气节能系统进行控制，将其中限定值、动作定值中的数据体现出来，并根据数数值制定出对应的设计方案，只有这样才能起到一定的防范作用。

参考文献：

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