浅谈变电站设备状态检修及高压SF6断路器的检修策略

浅谈变电站设备状态检修及高压SF6断路器的检修策略【摘要】本文简单介绍了状态检修的概念，阐述了设备实施状态检修的必要性，并对高压SF6断路器的检修策略进行了探讨。【关键词】状态检修；SF6断路器；检修策略Abstract：ThispaperintroducestheconceptofCondition-BasedMaintenance，describesthenecessityofthiskindofmaintenance，anddiscussesthecountermeasureofHVSF6breaker’smaintenance.Keywords：Condition-BasedMaintenance；HVSF6breaker；maintenanceplan一、引言建设“电网坚强，资产优良、服务优质、业绩优秀”的现代供电公司，是企业发展战略的需要。“一强三优”目标的提出，对电网的主设备提出了更高的要求，不仅电网主设备要实现安全可靠运行，而且要保持良好的健康状态和设备完好率，才能达到电网坚强和供电可靠。状态检修是企业以安全、环境、成本为基础，通过设备状态评价、风险评估、检修决策等手段开展设备检修工作，达到设备运行安全可靠、检修成本合理的一种检修策略。在电网发展日益庞大，用户对可靠性的要求越来越高的今天，状态检修更加显现出不可替代的作用。二、电气设备状态检修的基本概念及必要性就检修体制而言，电气设备检修可归纳为四种：事后维修、预防性定期检修、状态检修和改进性检修。预防性定期检修，也称计划检修，是目前我国变电站应用最为普遍的检修模式。计划检修是按一定的时间间隔进行检修，这个时间间隔是电力规程规定的，根据经验得来的。随着技术的发展，规程规定的检修周期在很多方面已经不再适用。这种与设备健康状态无关的定期检修缺乏针对性，存在很多弊端：1）需停电；2）设备检修时的状态和运行中不符；3）易造成维修不足。某些设备可能会在检修间隔期间发生故障；4）易造成维修过度。即使设备良好，仍进行试验和维修，造成浪费甚至损坏设备。状态检修，也称作预知检修或主动检修，是一种以设备状态为基础、以预测设备状态发展趋势为依据的检修方式。《国家电网公司状态检修试验规程及19类设备状态检修导则》对状态检修（Condition-basedMaintenance）的定义是：“状态检修是企业以安全、可靠性、环境、成本为基础，通过设备状态评价、风险评估，检修决策，达到运行安全可靠，检修成本合理的一种检修策略。”这种检修不仅减少了设备不必要的检修工作量，做到有目的的检修，提高了检修质量和效果，而且减少了设备停电检修次数，提高了供电可靠性，节约了检修费用。状态检修与传统的定期检修体制相比具有以下优势：（1）提高设备可靠性，降低维修成本；（2）延长设备的使用寿命，降低运行费用；（3）检修工作更有针对性，检修质量得到提高；（4）促使人员技术管理水平和设备运行水平的上升；（5）提高了电网和人身的安全水平，减少检修工作量。状态检修工作的核心是确定设备的状态，依据设备的状态开展相应的试验、检修工作。开展状态检修工作并不意味着简单地减少检修工作量、降低检修费用，而是将设备检修管理工作的重点由修理转移到管理上来，相应设备状态监控的管理工作要大力加强，通过强调管理和技术分析的作用，严格控制，细化分析，真正做到“应修必修，修必修好”。三、高压SF6断路器的检修策略高压SF6断路器是将SF6气体作为灭弧介质和绝缘介质的一种断路器，通过开断电流时吹出SF6气体来实现熄灭电弧，从而有效保护电网安全，其具有具有灭弧能力强、介质强度高、不检修周期长等优点，在变电站110kV及以上电压等级中已得到广泛使用。SF6断路器总体性能稳定，故障少。特别是以ABB、西门子、阿尔斯通为主的国外SF6断路器，其科技含量高，开断能力强，设备运行相对稳定。目前，对SF6断路器的检修方式主要包括以下几种：检测SF6气体是否有泄漏现象，并找出泄漏部位进行处理；测试SF6断路器的分合闸动作电压，保证断路器在规定的电压范围内能可靠动作；检测导电回路电阻是否超标，若电阻严重超标会导致断路器在运行过程中发热或者在开断电流时发生故障；测试断路器的分合速度、合闸时间等机械特性；检测断路器内SF6气体微水量，若微水超标将影响断路器的灭弧性能和绝缘性能。对于SF6高压断路器，要真正做到状态检修仍很困难。高压断路器发生的故障，只有一部分是具有渐变的过程，而很多故障是突发性的，至少在目前根本无法事先预知可能发生的故障，例如机械受力部件的失效等。就是对于渐变的一些元器件的老化过程，也没有揭示出具体的时间进程。因此，当前要完全做到状态检修还不太现实。对SF6高压断路器实行状态检修，首先要加强组织管理。生产技术部门、运行部门、检修部门及专业班组都应按规定设立了专人负责，将责任落到实处。其次要深入贯彻设备全生命周期管理，各级部门和班组根据职责划分分层次建立健全相关技术档案，主要包括设备招标、选材、制造、出厂、交接、断路器产品使用说明书、安装竣工报告和图纸等投运前资料以及设备历年电气试验、油、气化验、检修调试、设备参数、断路器设备台帐、缺陷记录、障碍记录、跳闸记录、安装地点最大短路电流、检修调试等记录等运行数据，加强设备状态信息的收集和分析，为设备状态评估奠定基础；然后是实现断路器设备状态监督和评估工作，合理确定设备的检修周期。过去对设备的评估通常仅仅是对其“好”、“坏”进行判断，实际上，处于“正常”和“缺陷”状态之间的设备要占据大多数，而这些设备才是状态监督的重点。对于高压SF6断路器，单一的技术手段往往不能充分地把握其实际状态，现在更有效的监督手段就是对设备进行跨专业分析，综合各专业的专长，更准确地掌握设备健康状态。目前行业上还没有制定出比较合理的检修周期和检修项目，相应的维护检修经验比较匮乏。根据SF6断路器的实际状况，目前可推荐策略如下。“坚持日常监督，做好定期预试，立足状态检修”。以运行巡视、定期离线试验和在线监测的手段为基础，贯彻状态检修的方法，对已暴露和发现的故障及其潜伏性缺陷及时安排检修，这种状态检修包括了预知检修和后知检修。具体检修方案的制定，可参考某单位的做法：①依据开关触头的电寿命，既开关开断故障电流次数达到产品技术要求时进行大修；②开关机械动作次数达到产品的机械寿命时进行机构的大修；③当开关存在影响正常运行的缺陷时进行针对性消缺检修；④当开关防污能力不满足所在地的要求时进行清扫性检修或外施防污措施；⑤每三年进行一次回路电阻和微水测试。对于配国产液压机构，由于液压机构性能不稳定渗漏油严重维护工作量大，我们建议仍延续一年一次的小修制度和二年一次的解体检修。⑥加强巡检及开关动作特性试验，强化检修人员的设备状态巡检和消缺工作。四、结语随着经济的发展，长期以来形成的预防性定期检修已不能满足供电企业生产的目标，即用最低的成本，建设具有足够可靠性的电力网络。全面实施电网设备状态检修是电网公司生产管理方式的重大变革，是精益化生产的核心内容。2007年以来，国家电网公司全面推进电网设备状态检修工作，各单位以设备状态评价为基础，加强设备状态检（监）测，科学制定检修计划，大幅度减少了设备过修、失修，检修工作量明显下降，设备可靠性明显提高。与状态检修开展前的2007年相比，2010年66千伏及以上输变电设备大修次数和工作量分别减少了30%和28%；66千伏及以上变压器、断路器和输电线路可用系数分别提高了0.119、0.081、0.213个百分点，状态检修的安全效益和经济效益显著。供电企业在开展输变电状态检修的各方条件日益完备的情况下，状态检修必将成为变电设备检修的主流。参考文献[1]张成林.变电站设备状态检修现状分