电力系统设备状态检修

设备状态检修解析状态检修基本内容状态检修新技术状态检修规程第一部分

状态检修基本内容主要内容检修模式的演变实施状态检修的条件和现状开展状态检修的基本概念状态检修基本流程检修观念的演变经过2个阶段：事后检修／故障检修（18世纪第一次产业革命）和预防性检修（19世纪第二次产业革命）。

检修模式的演变预防性检修：（1）定期检修

（2）状态检修（3）以寿命评估为基础的检修（4）以可靠性为中心的检修等等

检修模式的演变定期检修缺点：（1）不必要的大修可能增加总体故障率

（2）定期大修浪费了大量人力和物力

（3）定期大修降低了设备寿命（维修不足、盲目维修）

检修模式的演变状态检修：是企业以安全、环境、效益等为基础，通过设备的状态评价、风险分析、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设备检修策略。

检修模式的演变状态维修的直接效益：

1、节省大量维修费用；

2、提高电力设备可用系数；

3、增加发供电能力；

4、延长设备使用寿命；

5、确保发供电可靠性；

6、降低维修成本、减少维修风险。

检修模式的演变状态维修的间接效益：

1、提高电力设备的质量和运行维护水平；

2、提高常规测试技术水平

；

3、推广使用先进的测量仪器和试验设备，改进试验方法

；

4、采用信息管理的决策技术

；5、提高技术管理水平；

6、状态检修是今后的发展方向。

检修模式的演变状态检修的基础条件:a.积累了大量的运行经验，其运行和维护技术日臻完善,提供了技术基础.b.国产设备的质量有了很大提高,提供了物质基础.c.新型设备投入运行及新技术的应用，监测手段的不断提高.

d.综合智能系统在状态监测及故障诊断中应用.

实施状态检修的条件状态检修的前提条件:

1、健全的设备管理体制；

2、完善的检修质量管理体系；

3、灵活的设备运行方式；

4、齐全的设备管理台帐；

5、高素质的检修队伍、运行队伍和设备管理人员；

6、具备状态检修的设备记录和检测手段；

7、先进的测试、分析设备。

实施状态检修的条件开展状态检修现状多年来，公司系统各网省公司在改变传统的定期检修模式上进行了一些尝试，开展了许多有意义的工作,共编制各类管理制度、技术标准140份，各类设备检修工艺导则约300份。同时，许多单位以科技项目的形式，积极开展了相关研究工作，对设备状态检修进行了大量技术性和管理性的探索。开展状态检修现状①应用红外热像仪对电气设备内部热故障的诊断研究（1999年华中网局二等奖）②架空输电线路状态维修的试验研究(2003年湖北省科技进步三等奖)③电气设备电晕及故障紫外光成像检测诊断技术研究(2006年湖北省科技进步三等奖)④复合绝缘子运行状态检测方法的研究(2007年完成)⑤变压器故障诊断油专家系统的开发(2008年湖北省电力公司二等奖)开展状态检修现状存在的问题:设备状态检修制度尚未建立。标准体系建设不能适应状态检修的需要。设备状态的判定标准不完善。设备状态评价支持系统不完备。缺乏有效的风险评估体系。人员技术素质不适应状态检修的要求。开展状态检修的基本概念指导思想:以科学发展观为指导，紧密围绕“一强三优”现代公司的发展目标，按照“集团化、集约化、精益化、标准化”的基本要求，在充分保证电网安全运行和可靠供电的条件下，以制度建设为基础，以安全水平提升为目标，以设备状态评价为核心，以加强基础管理为手段，规范设备管理流程，落实安全责任，强化设备运行监视和状态分析，提高设备检修、维护工作的针对性和有效性，推进状态检修工作规范、有序开展。开展状态检修的基本概念基本原则:开展状态检修必须坚持“安全第一”，以提高设备的可靠性和管理水平为目的，通过对设备状态的掌握和跟踪，及时发现设备缺陷，合理安排检修计划和项目，提高检修效率和运行可靠性；必须坚持体系建设先行，对状态检修相关工作各环节进行规范；必须以对设备的状态评价为基础，全面掌握设备真实健康水平；必须坚持试点先行、循序渐进、持续完善、保证安全的基本方针。开展状态检修的基本概念状态检修的核心:

状态检修工作的核心是确定设备的状态，依据设备状态开展相应的试验、检修工作。

开展状态检修的基本概念状态检修的目标:

状态检修目标是通过加强对设备状态的检测和监视，提高设备的运行可靠性，从而提升电网安全运行水平。状态检修的基本流程

建立状态检修基本工作流程是保证状态检修工作顺利开展的基础。状态检修的基本流程

状态检修的基本流程主要包括设备信息收集、设备状态评价、风险评估、检修策略、检修计划、检修实施及绩效评价等七个环节。状态检修的基本流程

设备信息收集是开展状态检修的基础，要在设备制造、投运、运行、维护、检修、试验等全过程中，通过对投运前基础信息、运行信息、试验检测数据、历次检修报告和记录、同类型设备的参考信息等特征参量进行收集、汇总，为设备状态的评价奠定基础。状态检修的基本流程

设备状态评价主要依据《国家电网公司输变电设备状态检修试验规程》、《输变电设备状态评价导则》等技术标准，依据收集到的各类设备信息，确定设备状态和发展趋势。

设备状态评价是开展状态检修工作的基础，必须通过持续、规范的设备跟踪管理，综合离线、在线等各种分析结果，才能够准确掌握设备运行状态和健康水平，为开展状态检修下一阶段工作创造条件。状态检修的基本流程

设备风险评估是开展状态检修工作的重要环节。其目的就是要按照《国家电网公司输变电设备风险评价导则》的要求，利用设备状态评价结果，综合考虑安全、环境和效益等三个方面的风险，确定设备运行存在的风险程度，为检修策略和应急预案的制订提供依据。状态检修的基本流程

检修策略以设备状态评价结果为基础，参考风险评估结果，在充分考虑电网发展、技术进步等情况下，对设备检修的必要性和紧迫性进行排序，并依据《输变电设备状态检修导则》等技术标准确定检修方式、内容，并制订具体检修方案。状态检修的基本流程

检修计划依据设备检修策略制定。主要分为两个部分：覆盖整个设备寿命周期内的长期检修、维护计划，用于指导设备全寿命周期内的检修、维护工作；与公司资金计划相对应的年度检修计划和多年滚动计划、规划，用于指导年度检修工作的开展，以及未来一定时期内检修工作安排和资金需求。状态检修的基本流程

绩效评估是在状态检修工作开展过程中，依据《国家电网公司输变电设备状态检修绩效评估标准》，对工作体系的有效性、检修策略的适应性、工作目标实现程度、工作绩效等进行评估，确定状态检修工作取得的成效，查找工作中存在的问题，提出持续改进的措施和建议。第二部分

状态检修新技术主要内容带电检测技术在线检测技术状态评价技术带电检测技术-色谱检测

油色谱分析方法可及时发现油浸设备内部过热、放电以及密封不良等大部分设备缺陷。检测气体：H2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2

带电检测技术-色谱检测

注射器取油样加载气振荡取气样色谱分析与标样结果比对在线检测技术-色谱透气性、机械性、耐热性、化学性。

在线检测技术-色谱

带电检测技术-红外检测红外成像测温技术是一种高科技检测技术。它集光电成像技术、计算机技术、图像处理技术于一身,通过接收物体发出的红外线红外辐射将其热像显示在荧光屏上,从而准确检测到表面的温度分布情况,进而可以准确、及时、快速地判断设备的发热情况

。

带电检测技术-红外检测具有设备无需停电、精度高、非接触的特点。

故障诊断：接头过热检测、油设备的内部过热（电流致热型/电压致热型）故障检测，避雷器受潮、老化性缺陷检测等。

带电检测技术-红外检测带电检测技术-紫外检测紫外光成像仪可较好地检测带电设备表面的放电状况。其基本原理是：局部放电过程中带电粒子复合时会释放出紫外线，紫外成像技术就是利用紫外光成像仪接收放电产生的紫外线信号，经处理后成像并与可见光图像叠加，达到确定电晕的位置和强度的目的

。

带电检测技术-紫外检测更灵敏、更直接观察放电，能迅速准确定位放电点。具有设备无需停电、精度高、非接触的特点。运用于现场电晕检测，如检测2008年初冰雪灾害天气下变电站覆冰雪时的电晕、荆门特高压站的电晕等等。带电检测技术-紫外检测图

线路绝缘子因覆冰而产生电晕

带电检测技术-局部放电超声检测

高压放电时会产生光电声效应，其中的超声波可在绝缘油、固体介质及空气中传播，具有直线传播、穿透能力强的特点，通过检测设备的超声信号，可进行放电缺陷的检测及定位。

带电检测技术-局部放电超声检测

局部放电超声检测技术是通过检测放电时超声信号，对设备内外部放电情况进行检测（或定位）的一种方法，具有设备无需停电、精度较高的特点。局部放电超声检测多用于设备内部局部放电的检测，其传播介质为设备本身的绝缘及其他结构件，适用于设备（组合电器、油浸变压器、电抗器等）内部放电性缺陷的检测及定位。

带电检测技术-局部放电超声检测

带电检测技术-避雷器泄漏电流检测利用运行电压信号将避雷器全电流中的阻性分量分离检出，由此检查和判断避雷器内部受潮、阀片劣化及电容杆损伤的程度。

带电检测技术-避雷器泄漏电流检测

LF-2LCD-4

图

交流带电测试接线图CVT

MOA

运行母线

带电检测技术-SF6检漏由于SF6气体无色、无味，因此，现场对其泄漏的检查存在一定的难度，目前采用的包扎法、挂瓶法、定性法均需要设备停电的情况下进行，检测工作量较大，并影响设备的正常运行。SF6气体泄漏成像仪利用SF6气体红外吸收特性较强的特点。带电检测技术-SF6检漏SF6气体泄漏激光成像仪SF6气体泄漏红外成像仪G:\breaker2_02.wmv在线检测技术电容性、电感性传感器在线检测技术在线检测技术-变压器局放检测用钳型高频电流互感器在接地线上取信号，信号输出至局放在线检测系统，进行实时测量和分析变压器内部局放信号

。

在线检测技术-变压器局放检测局放在线检测系统的基本接线为传感器->测量主机->光纤连接（可选）->笔记本电脑。在线检测技术-变压器局放检测

钳型高频电流互感器在线检测技术-电缆局放检测

在线检测技术-GIS放电

当GIS的内部发生局部放电时,伴随着局部放电信号产生光、电磁波、振动(超声波)等现象，现场存在的大量的电磁干扰信号主要集中在小于300MHz的频段，因此选择超高频(UHF)段的电磁信号(300MHz~3GHz)作为检测信号，可以避开常规放电检测方法中难以识别的电力系统中的干扰。在线检测技术-GIS放电

1、内置传感器；2、外置天线在线检测技术-GIS放电

在线检测技术-线路

通过安装于杆塔上的嵌入式传感器、高性能摄像机采集数据，通过GPRS(CDMA)网络与Internet进行连接，各杆塔的数据平台通过公用网络将数据汇总于专用中心服务器上。在线检测技术-线路导线覆冰监测装置；导线舞动监测装置；导线风偏监测装置；导线温度监测装置；泄漏电流监测装置；绝缘子风偏监测装置；杆塔倾斜监测装置；杆塔应力监测装置；气象监测装置；线路视频监控装置。

在线检测技术-线路温度、电流、距离、风速

状态评价技术人工神经网络专家系统模糊集理论

第三部分

状态检修规程主要内容●新规程概况●新概念解析●新分析方法解析●设备状态信息及评估●周期及项目调整策略●●●●●●●

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●本规程与DL/T596编制思路差异对照表比较内容DL/T596本规程目标和内容目标：预防性试验内容：试验目标：状态检修内容：巡检、检查、功能确认和试验试验数据分析与注意值比较注意值

警示值

纵横比分析

显著性差异分析试验项目未分类

试验项目分为例行和诊断两大类

例行(较少的项目，适用所有的设备)

诊断(较多的项目，适用需要的设备)设备状态信息试验数据

巡检信息

试验数据（含带电/在线检测数据）

家族缺陷

运行经历（不良工况）试验周期定期

基准周期

轮试（抽样控制）

实际周期=f(基准周期，设备状态)●对DL/T596重要试验项目分析标准改进列表改进内容改进原因改进措施1变压器绕组绝缘电阻与实践经验矛盾按实践经验更正2变压器空载电流原无明确分析标准明确了分析标准3变压器短路阻抗原无明确分析标准明确了分析标准4变压器绕组电阻没有考虑原始差异影响分析方法灵敏性低考虑了原始差异影响修正了分析方法5变压器铁心绝缘原无明确分析标准明确了分析标准6变压器交流耐压试验没有考虑频率的影响考虑了频率的影响7断路器主回路电阻没有考虑与原始值的差异考虑了与原始值的差异8CT/套管介损注意值没考虑有机缠绕绝缘注意值偏高增加了有机缠绕绝缘修订了注意值标准9MOA

U1mA下漏电流注意值未考虑电阻片直径影响可导致误判修订了注意值标准10接地网接地阻抗注意值不符合工程实际修订了注意值标准11盘形瓷绝缘子零值检测判断标准存在不足修订了注意值标准12复合绝缘子评估没有考虑性能的分散性修订了评估标准●●●●●●

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●●新增设备和试验项目SF6绝缘变压器SF6绝缘电磁式电压互感器和电流互感器聚四氟乙烯缠绕绝缘套管和电流互感器串联补偿装置线路避雷器红外热像检测（所有设备）变压器绕组频响分析变压器直流偏磁测量变压器套管不断引线试验技术变压器绝缘油颗粒数检测断路器、隔离开关、分接开关等有机械操作设备的例行检查橡塑电缆主绝缘交流耐压试验橡塑电缆介质损耗因数测量现场污秽度评估复合绝缘子和室温硫化硅橡胶涂层的状态评估瓷质支柱绝缘子超声探伤●●●●●●

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●●试验分类：例行试验、诊断性试验例行试验可发现常见缺陷或缺陷症兆便于现场实施兼顾传统和经验诊断性试验例行试验异常，需进一步明确缺陷性质、位置有家族性缺陷，需进一步明确状态经历严重不良工况，需进一步明确状态●●●●

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●●初值：代表设备“原始”状态的试验值初值：比较的基础出厂试验值交接试验值或首次预试值大修后首次试验值如何理解“原始”：选择正确的初值受安装环境影响：交接或首次预试值，如套管电容量等不受安装环境影响：出厂试验值，如Tr.绕组电阻受大修影响：大修后首次试验值●●●●

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●●注意值/警示值：缺陷的明确性注意值：可能存在或可能发展为缺陷受环境、试验条件等影响大，试验数据分布范围大仅凭试验值的大小无法确定设备的状态对分析设备状态有参考价值，如绝缘电阻警示值：设备已存在缺陷并有可能发展为故障有警示值的状态量通常稳定、不受环境影响正常设备不应超过警示值，如Tr.绕组直流偏差,C或超过警示值就不能保证设备安全运行，如Oil耐压值●●●●

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●●家族缺陷：设计、材质、工艺性缺陷如何认定家族缺陷同一类别的缺陷“异常”出现缺陷分析认定属于“设计、材质、工艺”性缺陷不一定是同厂、甚至不一定是同类设备在评估设备状态中的应用可能性的：需要诊断其他家族设备是否存在必然性的：需要检修以消除事故缺陷隐患新设备、涉及主体或关键部件的，危险性高●●●●

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●●不良工况：可能影响设备状态的运行经历设备状态评估的重要信息之一稳定运行情况下，设备所受影响不大不良工况指：TR：侵入波、过负荷（过热）、过励磁、近区短路开关设备：频繁操作/长时间不操作，开断短路电流支柱瓷绝缘子：频繁操作、地震不良工况可能会对设备造成损害●●●●

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●●轮试：试验与抽样控制轮试：一种计划制订策略基于抽样控制理论，避免长周期设备状态失控实际上是家族缺陷的警示思想本着有利执行的原则，尽量采用轮试：如果发现问题分析问题的性质，确定是否为家族缺陷评估问题的发生机率，是否明显高于正常预期如果是，其它未到期设备应尽快安排试验●●●●

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●●新分析方法解析1纵横比分析适用于易受环境影响的项目至少一组设备才能适用是一种辅助分析的方法，属于“注意”性质●●●

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●●纵横比分析应用实例套管介损%：ABC上次试验值：a1=0.0029b1=0.0021c1=0.0032当前试验值：a2=0.0049b2=0.0034c2=0.0029被分析量：A相当前试验值计算方法：?>30%计算结果：>30%判断结论：A相当前试验值应引起“注意”●●●

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●●显著性差异分析假设服从t分布，建议至少5台以上设备计算状态量的平均值及样本偏差S●●●

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●●显著性差异分析存在显著性差异的判断规则：劣化表现为状态量值减少时（如绝缘电阻）劣化表现为状态量值增加时（如介质损耗因数）劣化表现为偏离初值时（如套管电容）●●●

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●●显著性差异应用实例CT介损%：A B

C第一组：a1=0.0029

b1=0.0021c1=0.0032第二组：a2=0.0049

b2=0.0034c2=0.0029被分析量：第二组A相试验值计算方法：a2

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