国内外状态维修技术的发展及前景

国内外状态维修(wéixiū)技术

的发展及前景精品资料主要内容Ⅰ状态检测、状态维修技术的发展(fāzhǎn)Ⅱ状态检测技术的进展Ⅲ状态诊断及维修决策Ⅳ小结精品资料Ⅰ状态检测、状态维修(wéixiū)技术的发展国内渐入正道，发展将更求实但认识、行动还不够科学、有效国外发展不求“一刀切”，注重从实际出发(chūfā)，力图获得最大实效精品资料1、国内发展(fāzhǎn)近况国网、南网等技术领导部门已重视，并出台相应的导则、规定(guīdìng)进行引导各地正进行改进，开始注意实用、有效从孤立科研、报奖型实用型从分散、自生自灭有组织、有计划精品资料前几年国网监测设备的部分(bùfen)统计检测对象已装在线监测设备发现缺陷成功报警监测设备自身事故变压器本体742

台·套19

台·次350

台·次电容型设备1371台·套-133

台·次MOA2000+台·套-70+

台·次断路器58

台·套3

台·次18

台·次GIS1

台·套0

台·次0台·次综合性110台·套5

台·次51

台·次精品资料早期(zǎoqī)监测设备状况分析在线监测设备正常有问题测

电容型

设备固定式766台·套334台·套便携式717台·套10台·套测MOA仅全电流13709台·套45台·套精品资料各网公司对电容(diànróng)型监测的推广意见IIIIIIIVV整体(zhěngtǐ)赞成反对待定精品资料如美国优化维修(wéixiū)后的得益Ⅱ状态检测(jiǎncè)技术的进展精品资料美国采用(cǎiyòng)SPDM后多家企业的收益精品资料美国HECO性能提高(tígāo)程度已节省$4.5M用于提高系统可靠性降低非计划维修约50%，更有利于合理利用资源(zīyuán)以提高维修效率及系统稳定性精品资料新加坡SSPG的状态(zhuàngtài)监测成果（一）精品资料新加坡SSPG的状态(zhuàngtài)监测成果（二）精品资料新加坡新能源电网(diànwǎng)的对策精品资料电网资产管理面对(miànduì)的挑战高服务质量———零事故低服务价格———降低维修(wéixiū)成本精品资料状态监测(jiāncè)质保策略精品资料新能源运行(yùnxíng)管理策略精品资料状态监测与资产(zīchǎn)管理流程精品资料美国(měiɡuó)确未“一刀切”维修(wéixiū)活动---成本(EPRI)精品资料电力设备维修方式分类(fēnlèi)原则后果轻微？状态维修定期维修事故维修NNYNYYYN渐变？数据分散？数据可测？故障模式特征多种维修(wéixiū)方式并非对立精品资料基本思路（一）改进维修策略就是(jiùshì)为了争取更高的安全性及效益一切都要从当地实际出发，实事求是、科学办事精品资料基本思路（二）采用(cǎiyòng)各种有效手段，掌握设备的状况，包括巡视、运行参数、检测等电的/非电(热、化、机)的方法，离线/在线手段；凡经济、有效的都值得采用(cǎiyòng)精品资料基本思路（三）综合所获得的各种信息才有助于作出较正确的判断按诊断结果决定是否(shìfǒu)需修、何时再试验等。而检修结果又可用来检查判断是否(shìfǒu)正确，改进判断方法精品资料基本思路（四）掌握(zhǎngwò)设备状况不仅为维修服务，且为了优化运行及今后的扩改建一切为了提高全企业的安全性及效益精品资料Ⅱ状态(zhuàngtài)监测技术的进展各种方法都有其适用性、有其优缺点要全面了解有效方法的特点与局限性要掌握对其结果的判断(pànduàn)方法、汇总过去的经验教训精品资料1、油中溶解气体分析(DGA)方法(fāngfǎ)的依据精品资料故障气体(qìtǐ)的演变vs能量不同类型的故障裂解变压器油后产生(chǎnshēng)了不同的气体氢气乙烷乙烯乙炔607kJ/mole720kJ/mole960kJ/mole338kJ/mole精品资料

典型故障条件下不同(bùtónɡ)气体组分所占百分数精品资料我国当时确定(quèdìng)“注意值”的统计依据设备名称气体组分注意值（ppm）6000台·次中超过注意值所占比例变压器及电抗器总烃乙炔氢15051505.6％5.7％3.6％由大量(dàliàng)统计才得出“注意值”精品资料一种多组分气体监测(jiāncè)系统原理精品资料一种(yīzhǒnɡ)便携式多组分监测仪（光声光谱）精品资料远红外法FTIR原理(yuánlǐ)及性能计算机光源干涉仪样品检测器干涉图光谱图精品资料一种(yīzhǒnɡ)简易型气体检测仪示意图H2COC2H2信号H2CO燃料电池传感器油气分离膜C2H2精品资料CLP的在线油中溶解气体(qìtǐ)监测系统400多台变压器装简易型DGA靠趋势的横向比较发现问题如有问题，另加以精密、全面在线监测采用软件(ruǎnjiàn)实现诊断及决策支持几年来已取得很大效益香港CLP的经验精品资料DGA试用(shìyòng)于电缆头失效因素:界面上放电（空穴(kōnɡxué)放电）

劣化信号:分解气体，电磁波，局放，超声波传感器

(气体采集)

周期诊断金属壳

预焊接终端长时间累积精品资料2、固体(gùtǐ)绝缘的老化检测要分析变压器老化程度或推断寿命，重要(zhòngyào)的是纸的状况，可从三个方面：聚合度DP（DegreeofPolymerization）油中CO及CO2含量糠醛（Furfural）含量且主要看其增长率。精品资料基于糠醛含量(hánliàng)的变压器老化评估更换策略（糠醛含量高）提高变电站条件，如通风(tōngfēng)、冷却系统错开变电站每台变压器负荷范围精品资料某发电机升压(shēnɡyā)变数量容量运行年限糠醛（μg/kg）最大值最小值平均值1230/4038-421202070精品资料糠醛、聚合度与剩余(shèngyú)寿命估计之间的关系55℃温升变压器糠醛含量DP估计值剩余寿命的百分率估计建议与解释58800100正常老化速率130700902926007965450066加速老化速率1,464400501,720380462,021360422,37434038过度老化，危险区域2,789320333,277300293,85128024高故障风险4,524260195,31524013纸板及变压器绝缘寿命期望终点6,24522077,3372000精品资料各地的糠醛含量F与运行(yùnxíng)时间T的统计芜湖局绍兴(shàoxīnɡ)局安庆局台州局湖北省中国电科院精品资料统计(tǒngjì)我国电厂、供电局的主变数据01020304050-0.20.00.20.40.60.81.01.21.41.6电厂主变变电站主变糠醛含量对数值运行年限(年)精品资料3、局部放电(fàngdiàn)检测问题(wèntí)是测到多少pC就有问题(wèntí)？局部放电是油、纸绝缘等有机材料损坏的重要原因，电容芯子的伏秒特性及运行中各种电压下的场强：1

油纸电气强度；2

胶纸电气强度；3

运行中各种电压下的场强；E0

长期工作场强精品资料首先是测到的信号(xìnhào)是否被试品局放？用差分法抑制干扰(gānrǎo)的一例精品资料超声法巡测局放精品资料基于(jīyú)特征法以区分局放位置精品资料以UHF法测局放的实例(shílì)对500kV主变实测(shícè)时，在400~800MHz时，信噪比约为50dB，局部放电的检测灵敏度可达100pC以下精品资料UHF局放检测(jiǎncè)传感器精品资料以UHF法检测(jiǎncè)变压器局放精品资料UHF与IEC60270的相关性研究(yánjiū)UHF与IEC60270线性相关 振幅(zhènfú)，能量QIEC相关性因素取决于局放点油箱的尺寸故障类型传感器类型AmplitudeU/mV精品资料绝缘诊断GNDHVSpacerSF6gasSurfaceParticleProtrusionFreeparticleDetachmentVoidGasInsulatedSwitchgear(GIS)GIS绝缘(juéyuán)故障诊断GIS故障(gùzhàng)原因微粒及突出物25%Shield&electrostaticcontacts18%Currentcurryingcontacts11%支撑10%绝缘配合10%受潮7%其他19%击穿LI

微粒及突出物局部放电

(PD)AC精品资料GIS局放的频谱图例(túlì)精品资料用UHF法于测GIS局放精品资料154kVGIS母线(mǔxiàn)测试例OscilloscopeTDS7404B(Analogbandwidth:4GHz,Digitalsamplingrate:10GS/s@2ch)12D-SFA(10m)12D-SFA(10m)BushingLoop-type:ADisc-type:AUHFcouplersPDsource0.25MPa-absLoop-type:BLoop-type:CLoop-type:DDisc-type:BDisc-type:CInsidetheterminaltankunit,anartificialdefectsuchasmetallicparticlewasprovidedeitheronthesurfaceofaconductororontheinnersurfaceoftheenclosure.SuitableachighvoltagesareappliedthroughthedampingresistancesoastohavePDpulsesgeneratedfromeachartificialdefect.UHFcouplersdetecttheelectromagneticwavethatpropagatesinsideGISduetoPDpulses.精品资料电磁波传感器的不同安装(ānzhuāng)位置精品资料外天线(tiānxiàn)法环形(huánxínɡ)传感器及超高频前置放大器精品资料4、光学(guāngxué)检测方法红外测温---点到面、自动传输及诊断(zhěnduàn)激光测GIS的泄漏紫外测放电法光纤测温技术精品资料紫外成像——工作(gōngzuò)原理所有(suǒyǒu)的电晕及放电现象都会产生不同份量、比例的：可见光–比例非常小紫外光--太阳盲区外--太阳盲区内精品资料紫外成像——双光谱(guāngpǔ)在白天、日光下检测紫外光的放射(fàngshè)现象太阳盲区滤片+紫外光探测器检测电晕及电气放电用可见光图像显示被测物体的实物形状光源紫外图像可见光图像图像重叠双光谱图像精品资料紫外成像——污染(wūrǎn)、破损绝缘子精品资料用紫外法监测(jiāncè)带电水冲洗精品资料气体泄漏(xièlòu)激光成像——原理精品资料气体泄漏(xièlòu)激光成像——特点非接触式、远距离检测（15-30m)设备带电时可实时监测气体泄漏,快速、准确找出泄漏位置可探测到0.002ml/s的泄漏率激光照相机产生传统的实时电视图像、视频输出，可以在任何标准的显示(xiǎnshì)器上显示(xiǎnshì)或记录在录像带上。精品资料用激光法测气体(qìtǐ)泄漏（一）

SF6leakagefromloadbreak132kVswitchgearmechanism.BlacktraceofSF6gasunderlasercamera精品资料用激光(jīguāng)法测气体泄漏（二）11kV开关(kāiguān)压力计接头处发生SF6气体泄漏精品资料变压器热点温度(wēndù)测量(光纤法)温度计（传感器端部）安装(ānzhuāng)精品资料变压器热点(rèdiǎn)温度的在线监测HotspotTopOilLoad精品资料电缆(diànlǎn)温度监测(光纤法)内含(nèihán)DTS的电力电缆精品资料Ⅲ状态诊断(zhěnduàn)及维修决策(一)多方搜集信息是分析诊断的重要依据，要经科学、全面的综合(zōnghé)分析才能得到较为准确的诊断结论(二)至于是否实施维修、如何维修，这既取决于设备状态，还取决于设备的重要性、所要求的可靠性、维修的经济性等（全寿命管理LCC、资产管理）精品资料1、获得各种(ɡèzhǒnɡ)信息综合分析诊断测量方法要正确、获得数据才可靠(kěkào)设备的耐压水平与残余寿命与测得数据之间没有直接的函数联系

因此要依据发现的现象（运行中的征兆）、各种试验数据等进行综合分析；不仅看当前测值，而且要看趋势（纵比、横比）、要吸收过去的经验、教训。精品资料不同(bùtónɡ)方法对500kVCT损坏前的报警时间

（美国EPRI）精品资料在击穿前的40hr内的相对(xiāngduì)tan的比较精品资料如IEC新标准(biāozhǔn)也改变了简单划分"0"、"1"及"2"还给出了不同类型(lèixíng)设备油中气体典型值（×10-6）精品资料用改良(gǎiliáng)三比值法后的一些对比例精品资料一种已多处应用的辅助诊断专家系统(zhuānjiāxìtǒnɡ)框图Y过热(ɡuòrè)放电导电回路

过热导磁回路

过热涉及

固体绝缘不涉及

固体绝缘三比值法、神经网络、

援例分析作第二次判断三比值法、神经网络、

援例分析作第二次判断三比值法、神经网络、

援例分析作第一次判断输入电气试验、附件及

外观检查等异常信息N附件故障内部故障判断套管、风扇、

油泵等附件故障基于粗糙集的

故障诊断较详细的故障类型、

相关案例与建议色谱异常？输入油色谱试验数据综合诊断精品资料用辅助(fǔzhù)诊断系统的一实例精品资料给出以往最相似的案例(ànlì)供对照精品资料2、诊断(zhěnduàn)结果维修决策正由于不同系统、不同设备所要求的可靠性不同，即使诊断出同一(tóngyī)类型缺陷其维修决策也往往有异EngineeringKnowledge工程理论AssetData设备信息CurrentandfutureCondition状态Performance性能Risk风险WithandwithoutIntervention维护措施ManagementInformation管理应用DefiningSpendingRequirements维护资金预算LinkingtoCorporateDecisionMaking公司领导决策基于风险的状态管理精品资料变压器：不同(bùtónɡ)措施下的风险曲线图

050,000100,000150,000200,000250,000300,000350,000400,000450,000024681012Year年Totalrisk(£Opex)风险(fēngxiǎn)值Highestriskassetreplacedeachyear每年都对高风险值的设备进行更换后的风险曲线Highestriskassetreplacedevery2years每2年对高风险值的设备进行一次更换后的风险曲线Nointervention不采取任何维护情况下的风险曲线精品资料国内一种量化的评价(píngjià)方案各地的故障率P(t)等是否(shìfǒu)已有？精品资料缺故障率时暂用检测数据(shùjù)的统计荷兰/2007基于(jīyú)大量数据求状态指数CI（如9.6.1）精品资料一种(yīzhǒnɡ)由PD测值求CI方法精品资料华东(Huádōng)电网输配电设备状态检修系统例根据(gēnjù)国家电网公司最新状态检修导则和华东电网成熟的检修文件研制根据(g