设备状态巡视在变电运行技术的研究

1、设备状态巡视在变电运行技术的研究设备状态巡视在变电运行技术的研究黄江水摘要:本文主要分析了变电设备缺陷与巡视类型的关系,研究并提出了变电状态巡视方案和针对变电设备实际情况采用的差异化巡视策略.关键词:状态巡视;差异化巡视;变电运行引言随着变电设备状态检修的深入开展,调控一体模式改革的持续推进,国网公司三集五大建设思路下的”大运行模式”呼之欲出,变电设备的检修策略,变电运行管理模式已发生了深刻的变化;随着变电设备健康水平的不断提高,微机保护的全面应用,综合自动化系统应用水平的不断完善,在线监测系统的推广应用,变电设备的实时运行工况已基本实现可控,在控;为提高设备巡视质量,全面,及时发现设备隐患缺

2、陷,加强设备健康状态运行管控水平,同时也减少不必要的运行巡视工作量,在科学评估,合理安排,确保变电设备安全运行的前提下,可积极推行变电设备状态巡视.1变电设备缺陷与巡视类型关系分析通过对厦门电业局2007年1月1日2010年5月31日近三年多以来巡视方式发现的缺陷情况分析,结果如下:1.1缺陷来源数据统计表(见表1)1.2夜巡分析日巡发现缺陷比重最大,达近41.1%.夜巡仅占0.1%.从已发现的夜巡缺陷分析,夜巡发现的缺陷可通过日巡发现缺陷的大致部位,再通过红外热成像或夜间确认具体的故障部位.测温缺陷中电压致热型发热缺陷2起,占发热缺陷的1.6%,根据带电设备红外检测管理规定,检测电压致热的设

3、备应在日落之后或阴天进行,目前检修部门已经根据该规定每季度安排一次夜间全面红外热像检测.电流致热型缺陷120起,占发热缺陷的98.4%,带电设备红外检测管理规定要求检测电流致热的设备最好在设备负荷高峰状态下且环境温度大于30%时进行,且目前运维站使用的热成像仪可在白天进行检测.结论:夜间巡视可结合季节性特巡每季度开展一次.1.3日巡发现的I类缺陷分析日巡分析:I类缺陷6.24%通过日常巡视发现,类缺陷提高到18.2%,111,1V类更高,说明日巡是发现,类缺陷的主要手段.根据输变电设备缺陷管理规定,类设备缺陷指缺陷比较严重,在短期内虽不会使设备发生事故或威胁人身和设在变化的.当负荷减小,如果无

4、功补偿容量不变,则有可能过补偿,这对线路的安全运行是不利的,同时由于无功倒送也增加了系统的损耗.解决办法是采用多级投切的柱上无功补偿,将容量至少分到两组电容器,如300kVar可分为100kVar与200kV.drI可实现100,200,300kVar三种补偿容量,减少了过补的可能性,从而使电容器的利用率大为增加.根据我公司多年DWK运行经验,采用线路中相对分散的高压无功补偿能有效降低线损.3分散调压与母线调压相对于主变分接头对母线的”集中”调压,调压器在线路中调压也可以说是一种”分散”的调压方式.它在最需要调压的地方安装,调压效果明显,与传统调压方式相比,它具有以下优点.调压灵活,方便.主变

5、有载调压不能兼顾各条线路的个性,即10kV线路负载不同电压降也不一样,有的需要调压,有的则不需要.调压点位置的选取也各不一样,有的在线路出口,有的在中间,有的在后端.还有一些对电压质量要求较高的负荷,需要单独对这些负荷调节电压,可在该负荷前端安装调压器调节小范围内电压.可调节次数多.主变调压是通过分接开关在10kV的上一电压等级调节,由于电压较高,其可动作次数较少,这就限制了它的调压作用的发挥.调压器则采用自耦变压器在10kV电压等级上调节,10kV分接开关额定功率下的电寿命在5万次以上,机械寿命大于5O万次.电压调节效果明显.主变为双绕组变压器,而调压器为白耦式.调压器的短路阻抗百分数比主变

6、小得多,一般小于l%,因此在带负载的情况下,调压器的调压效果好得多,但由于其短路阻抗较小,需要在其前端安装开关实现短路保护.风险较小.主变是10kV系统的电源,因此对主变的操作非常严格,有的主变虽然有有载调压的功能,也很少使用.调压器使用在线路中间或末端,能起到有效延长10kV供电半径的作用,假设在末端使用调压器将电压调节到线路出口电压,则可将供电半径延长一倍,达到30km左右,实际应用中离电源点较远的负荷,通过多个调压器串联,供电距离甚至可以达到80100km.4结束语本文提出了10kV高压无功补偿与电压调节”就地”,”分散”解决的建议.即在高压无功补偿方面,适当减少变电站的集中补偿,根据负

7、荷的集中程度将其分散安装在10kV线路中,成为柱上无功补偿,同时使用多级投切的无功补偿,能有效降低线损12个百分点;在改善电压质量上,将调压器作为主变调压的一种有效补充,改善了电压质量,减轻了主变的调压负担;此外在调压的同时能延长10kV的供电半径,减少了变电站的布点,给10kV电网设计带来了方便.圜撞2011年7月表1缺陷程度发现背景数量比例操作维护2196-35%测温l80.52%I类监控报警2437.O5%日巡32O.93%夜巡lO.O3%I类汇总51314.88%操作维护2778.04%测温611.77%监控报警49414.33%类日巡1905.51%夜巡10.03%专项检查21O.6

8、1%类汇总104430.29%操作维护2607.54%测温330.96%监控报警2717.86%类日巡108031.33%夜巡lO.O3%专项检查611.77%类汇总l70649.49%操作维护551.6O%测温1O0.29%类监控报警30.09%日巡l153.34%专项检查10.O3%类汇总1845.34%总计3447100.0o%H巡发现1荚缺陷性备荚型分柳电窖器蛆攀-i一4063%指示器黛嗣嗣麓2188%蹙压船鞠一12s0%开蕉柜簟_-一9%互聘韶一6¨%穿墙蜜蕾-6.2s%*l3¨%备安全,但需在近期内安排消除或消除前应加强监视,跟踪的设备缺陷,其消缺时限为一个月,

9、在一个月时间内类缺陷不易发展为I类缺陷.基于设备基本巡视周期为1个月的前提下,对日巡发现I类缺陷设备进行分析.将设备分为2l类,通过日巡发现到I类缺陷的有电容器组,指示器,变压器,开关柜,互感器,穿墙套管,开关等7类设备.这7类设备I类缺陷分析如下:(1)日巡发现电容器组I类缺陷设备分析日巡中发现的电容器组I类缺陷,1起为投运2个月发现,6起为投运5年至10年发现(其中5起为户外设备,另一起户内设备为瓷瓶质量问题),6起为投运超过10年.可采取以下巡视策略:设备投产第1季度缩短巡视周期;投运超过5年的户外电容器组缩短巡视周期;投运超过10年的电容器组缩短巡视周期撞圜2011年7月(2)日巡中发

10、现的指示器I类缺陷比例达21.88%,这些缺陷不会突变引起电网设备故障,不需特殊巡视策略.(3)日巡发现变压器I类缺陷分析日巡发现壹压器I类缺陷运行年限分析LL日巡中发现的变压器I类缺陷,设备运行年限均超过10年.可采取以下巡视策略:投运超过10年的变压器缩短巡视周期.(4)日巡发现的穿墙套管,互感器,开关,开关柜I类缺陷分析穿墙套管,互蹲器,开关,开柜缺硝遁伴跟分析l一一_一II.皂;*x*日巡发现的穿墙套管和互感器I类缺陷除一例运行年限为9年,其余均超过10年.可采取以下巡视策略:投运超过10年的穿墙套管和互感器缩短巡视周期.曰巡发现的开关I类缺陷只有1条,且运行年限超10年,其机构固有缺

11、陷较多,设备已改造更换.不考虑特殊巡视策略.日巡发现的开关柜I类缺陷有3条,运行年限分散.从故障部位看,1起为零序CT,对一次主回路没有影响.1起为站用变传感器,因站用变有熔丝保护,故障影响范围较小.1起为开关CT内部故障,但主绝缘合格,对一次主回路没有影响.变电站开关柜数据比较多的,不考虑特殊巡视策略.结论:日巡可以发现大部分缺陷,在一定的周期内,部分设备可以只安排日巡,而且能满足巡视要求.通过对近三年多以来的历史设备缺陷数据与不同巡视类型关系的分析,参考输变电设备状态检修试验规程关于设备巡检周期的规定,根据设备的运行年限,健康状况等实际情况,结合开展三级巡视机制,可有针对性地对设备实施不同

12、巡视类型,不同巡视重点的差异化巡视策略,同时对实施中发现的问题及时进行总结,改进和完善.针对分析结果,提出以下状态巡视方案.2状态巡视方案2.1状态巡视定义在设备运行期问,根据变电站变电设备的配置情况,变电站的结线方式,运行年限和环境,设备的故障概率(由状态检修评价结果得出),负荷大小及性质,按规定的巡检内容和巡检周期对各类设备进行巡视检查.状态巡视分为A,B两类,具体分类原则如下:(1)A类巡视(全面巡视):对全站设备按照本指导书的全面巡视标准进行巡视.以变电站投运时间为分界点,细分AI,A一两,J,类.(2)B类巡视(特殊巡视):在A类巡视基础上根据具体设备一-一觚碘-一-誓-景甜.-J譬

13、状态和特殊时期进行的巡视,可以结合A类巡视进行.2.2状态巡视方案2.2.1状态巡视管理规定(1)A类巡视:AI类:投运10年及以下变电站,变电站为所带负荷较为重要,供电可靠性和设备健康状况较好的重要变电站,所带负荷性质一般的变电站或设备状况良好的变电站,每月1次巡视.A一类:投运10年以上变电站,地区220kV枢纽变电站,所带负荷为具有政治经济影响力的重要负荷的地区重要变电站,变电站为所带负荷较为重要且供电可靠性和设备健康状况较差的重要变电站,每两周1次巡视.(3)B类巡视(特殊巡视)保电特巡.全站巡视,主要包括:a.雷电,强降雨,台风及其它灾害天气(冰雾等)警报前后.b.重大活动,重要节日

14、保供电前.c.其他上级部门根据实际需要发布的特巡.易发缺陷设备特巡.针对具体设备进行不同周期的巡视,主要包括:a.列入跟踪监督的重点设备,统计为频发,易发缺陷的设备,危急和严重类家族缺陷设备.b.超期服役设备(每周1次).c.投运超过5年的户外电容器组(两周1次).d.状态检修策略中要求特巡的设备.e.新投运的设备,对核心部件或主体进行解体性检修后重新投运的设备(投运的第1季度每周1次).f.每年38月份鸟害频发季度发现鸟窝的变电站.g.调度部门发布的重载设备,带重要负荷的设备.注:易发缺陷设备的具体对象和巡视周期由运行部门或生产管理部门根据设备缺陷的严重程度实时发布.故障巡视:系统冲击,跳闸

15、,有接地故障情况时,应进行故障巡视,必要时,应派专人监视;设备缺陷近期有发展,运行中有可能引起事故时,也应进行故障巡视.投运巡视:主变压器投入运行以后6h内每小时巡视一次,其它设备投入运行3h内每小时巡视一次.夜间巡视:220kV变电站每月1次,110kV变电站夜间巡视仅根据防污闪特巡要求进行安排.通信设备巡视:每月两次对通信设施按照本指导书的巡视标准进行一次巡视检查.站用电切换的工作完成后,应对通信设施进行一次巡视检查.不同巡视类型可以结合进行,但不得降低巡视要求.巡视应结合进行设备定期试验轮换及定期维护工作.2.2.2建立三级巡视机制为提高设备巡视质量,全面,及时发现设备隐患缺陷,加强设备

16、健康状态运行管控水平,启动三级巡视机制,即形成由变电运行人员,车间班组管理人员,生产技术专家组三个层面的巡视制度.(1)专家组巡视:专家组成员由单位状态检修评估专家组,检修相关专业人员组成,由单位生产管理部门牵头组织,结合春季和秋季安全大检查开展变电设备诊断巡视,每年2次.诊断巡视结果作为B类巡视设备确定的重要基础数据.(2)车间班组管理人员联合巡视:联合巡视组成员由运行部门管理人员,变电运维操作站管理人员组成,按全面巡视的要求对所辖变电站进行巡视,每年2次.3重点设备状态巡视管理3.1重点设备的范围(1)巡视中发现的类缺陷;(2)隐患排查发现的设备隐患;(3)专业技术监督或专项检查中发现的设

17、备隐患;(4)状态检修评估结果中”异常郴”严重”部分;(5)上级部门要求加强巡视的其它设备.3.2重点设备状态评估方式(1)生产管理部门每年年底定期组织变电,检修人员进行年度设备状态评估,根据设备状态评估结果确定重点设备巡视策略.(2)运行部门根据生产部门即时发布的重点设备跟踪清单,隐患排查发现的设备隐患和巡视发现的类缺陷,即时确定巡视策略和巡视周期,并报生技部备案.(3)重点设备消除:设备消缺验收后,由运行部门更新重点设备库,取消该设备重点巡视要求,并上报生产管理部门.3.3重点设备库管理运行部门负责建立重点设备库,实行动态管理,根据评估情况和隐患消除情况实时更新设备库.变电运维站根据重点设备库实施巡视计划.重点设备库格式:表23.4状态巡视类型调整变电站状态巡视周期表和状态巡视原则,由变电站运行部门每年年底提出,单位生产管理部门审核后发布实施.4结束语通过实施状态巡视,减少不必要的巡视数量,有效地提高运行人员的工作效率,可以节约大量人力资源和成本;同时在变电站数量不断增加的情况下,实施状态巡视,在目前生产人员普遍紧缺情况下,运行人员能腾出更多的时间专注于两票执行安全,在保证设备电网安全的前提下,进一步增强保人身安全