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基于电力设备状态检修和运维一体化技术探究

2022-11-28国网武汉市江夏区供电公司

电力设备管理 2022年20期
关键词:定子电力设备变压器

国网武汉市江夏区供电公司 李 俊

电力设备运行与电力系统的经济性、安全性和可靠性密切相关,同时也与国民经济的发展密切相关。近年来,我国电力系统建设加快推进,电力设备的应用不断增加,其运行也越来越受到重视。在电力设备使用过程中,需要对其进行维护和修理,传统的维护和修理模式难以满足当前电气系统运行阶段的需求,因此需要结合当前的维修和运输状态,以提高电力设备的运行效率,满足社会对电力的需求。

1 基于电力设备状态检修和运维一体化的重要意义

电力设备状态检修使人员能够及时发现设备运行中的问题,解决设备运行中的潜在问题,从而制定出解决可能出现的问题的精确故障排除方法,有效消除电力系统运行中的故障。电力系统在运行过程中受多种因素的影响,会出现故障。隐患如不消除,将影响设备的正常运行,导致后期出现更多问题。一般来说,基于状态的护理和定期的护理有一定的区别。不仅可以避免设备维护问题,而且可减少能源企业运营和发展资源的浪费,促进人力、财力和物力的合理利用,并为电力设备的顺利安全运行提供可靠的保证[1]。

采用电力设备状态检修方法和综合测量技术,确定可能出现的问题,根据设备实际运行情况,提高设备检修精度,在一定时间内完成设备检修,消除系统运行中存在的安全隐患,达到降低电力设备运行维护成本的目的。对于电力企业的发展,可以充分利用状态检修法和综合运输法,形成规划与电网运行相结合的综合生产方案,通过两种应用相结合,提高电力设备的运行效率。众所周知,在电力设备的运行过程中,必须保证整个系统的稳定性,以免出现影响人们正常生活的安全问题。将状态检修工作与电力设备相结合,可以提高设备检修精度,避免在人员实际行动中增加设备检修费用,达到提高网络专业运行的目的。

2 基于电力设备状态检修和运维一体化的技术要点

2.1 感应监测技术

感应监测技术原理如图1所示。

该技术能够对电力设备的状态和故障进行全感应,并根据所得结果确定具体故障,从而考虑电力设备的后续维修。如感应电动机、感应检测技术的应用主要有以下几个方面:

一是定子故障,感应电动机、定子故障是电动机内部绝缘损坏的主要原因,导致绕组在匝间短路。定子电流信号分析是定子故障检测的重要手段,这种监测方法成本低,易于实施。感应电动机定子绕组故障导致气体密度失真,从而导致定子电流中出现谐波,因此定子电流可用于故障检测。

二是转子故障,主要由感应电动机转子故障引起,是由于转子导杆断裂导致转速波动、转矩跳动、高温和转子振动所致。对于这类问题,通常采用定子电流测定方法,还可以采用孔隙度控制方法。

三是轴承故障,轴承运行状态直接决定电动机的稳定状态。定子电流检测方法主要用于检测轴承的潜在问题,其优点是控制器不用安装在电动机内部[2]。

2.2 状态监测技术

状态监测技术原理如图2所示。

该技术主要是对故障特征信号进行提取,系统分析可以判断检测到的设备的变化或变化趋势。从本质上讲,状态监控是一种基于状态保存和状态预测的新型监控技术,在应用状态控制技术之前,使用定期维护工具。维修工作主要是按照电力设备监控或停电的时间表进行,主要是为了防止发生一些事故。但在实际操作中,意外故障仍会发生,主要原因是维修单位得不到有关设备的资料,完全根据经验进行维修工作,不仅耗费大量人力、物力、财力和时间,而且效果较差。状态检修可以帮助维修人员更好地了解电力设备信息,减少检修工作的盲目性。

常见的故障诊断方法包括:一是通过信息集成和多传感器技术对电力设备进行故障诊断,利用传感器表面的不同侧面和不同角度对同一物体进行观察,并从时间、空间和频率等方面收集各种故障特性,信息集成技术主要允许多传感器数据,按照一定的标准进行结构和集成,并对数据进行综合分析。

二是运用模糊理论中最大从属原理,快速判断电力设备故障原因,确定电力设备故障类型,然后将模糊理论中最大从属原理与状态信号相结合,分析电气故障的模糊性和变异性。

三是人工智能技术,使用全新的分析和判断技术,如神经网络和专家系统。其中,神经网络技术可以建立设备状态检修和运行一体化模型,通过模型针对设备展开进一步剖析。专家系统需要利用计算机实现,其中蕴含大量有关于电力设备状态检修和运维方面的专业知识,在电力设备运行过程出现任何故障时,都能根据故障表现方式快速分析形成原因,帮助工作人员及时解决电力设备的运行故障[3]。

2.3 现代化监测技术

在电力设备状态和运维一体化中,现代化技术至关重要,通过现代化技术能够从根本将两者结合,根据设备状态和运维情况展开深入监测,为电力设备持续运行予以全面保障。其中,较为常见的现代化监测技术主要有以下几种:一是超声波技术,该技术的监测原理如图3所示。

该技术主要用于根据超声波原理,实时检测电力设备中的内部放电。检测到的信息提供给专家,以便准确地确定故障类型、位置等。此外,用于电力设备状态检修的技术还具有检测程序简单易操作的优点。

二是色谱分析法,该技术的应用原理如图4所示。

该技术常用于监测变压器设备的状态,主要是因为变压器实际作用时,在电压作用下会引起变压器油的分解变质,从而释放一氧化碳、氢、甲烷等物质。在上述监察工作出现故障时,如有电火花或高温,便会导致易燃易爆气体集中,可能引致火警或爆炸。这就需要控制易燃易爆气体的排放,即气体的排放量。其他事项用变压器和气相色谱法估计气体的浓度、组成和降解速率,以确保快速准确地确定电力设备的损坏位置和准确的数据,供后续维护使用。

三是采用红外辐射原理的红外技术,通过红外设备实时检测和动态检测电力设备运行状态。红外设备的应用原理如图5所示。

电力设备运行过程中的内部温度控制可以间接反映其实际运行状态,实现对电力设备可能出现的运行故障的及时准确检测,为后续故障排除提供依据。该技术主要用于检测接触器、隔离开关等设备的故障。其他以及由于操作不当导致电力设备散热异常,可延长电力设备的使用寿命,提高其工作效率[4]。

3 基于电力设备状态检修和运维一体化的开展策略

3.1 优化工作体质

首先,作为发电企业,必须明确其在电网运行过程中确保电力设备稳定安全运行的责任。电力企业领导要认识到电力设备的重要性,充分利用集成技术和状态维修在电力设备运行中的作用,根据电力供应企业的实际情况改革运行体制。其次,推进体制改革,各部门需要转变工作思路,探索修理与技术、知识融为一体的状态,逐步形成修理与操作融为一体的工作状态,并逐步扩大修理工作范围,要着眼全区电力设备高效维修保养,使系统运行更加科学,规范设备运行状态,消除电力设备运行中的隐性因素。最后,推进体制改革需要各部门在体制改革的基础上分析自身发展,以适应地区能源技术进步的变化,形成有针对性的电网维护体系,为电力系统的安全发展打下良好的基础。

3.2 拟定标准规程

科学的电力设备运行维护规程是电力设备运行维护规范化实施的基础,因此在实现电力设备状态和运维一体化中,应积极既定标准规程。一是供电部门可定期改善现有电力设备的维修程序和系统,重点是操作环境、操作条件、新工艺应用和设备升级,完善和完善电力设备的维修程序和系统。

二是鉴于电力设备的特殊性,电力部门可以在时间和人员两方面进一步完善电力设备的生产流程。例如,为确保特定地区电力设备的适当运行维护,并制定相应的运行维护程序和重点,提高电力设备运行的科学稳定性,为提高电力设备维修保养效率提供依据。在特种设备的操作和保养阶段,有关人员也可跟随日常操作和保养,视乎环境和负荷情况,适当调节停电的清洗和检查期,特别是灰尘较多或气体腐蚀较多的地方,必须至少每三个月清洗一次。

如果变压器在粉尘环境中运行和维护,维护和操作人员应每两个月进行一次清洁;在发生变压器重气作用断开等事故后,根据变压器的紧急过载情况,散热器可以在允许和正常过载时间内停止现有变压器的运行。打开与变压器相关的测量装置,直流电源和风扇,并打开底部放油阀,检查变压器故障停止。初步排除故障后,向有关部门报告,变压器故障发生过程应记录在值班日志中。

三是供电服务部门可根据电力设备日常检查和维护的要求,在正常运行条件下保存电力设备档案。严格执行检修卡、办理手续登记,确保电力设备规范维修[5]。

3.3 调整组织方式

从工作人员能力、工作协调、安全质量控制、人力资源效率和能力发展等方面,将传统的生产企业组织模式与维和行动综合生产模式进行比较,确定职能、活动范围,维持和平行动综合模式下设备操作员的组织模式和培训优先事项,从而确定状态维护工作的前进模式。

一是总结现时维修业务的分析,以循序渐进的方式推动维修工作由维修人员逐步过渡至维修人员;二是按照先35kV后110kV原则推进工作内容,先简单后复杂,再简单严格控制安全风险;三是澄清维持和平行动人员履行公务时的安全责任,并制定综合维持和平行动和维修规则,以确保管理系统和业务要求高度运作;四是将电力设备检修人员与运维人员组织在同一团队,明确告知双方设备维修和运维的主要责任,加速工作人员的整合、专业化和正常化;综合维持和平行动。深入分析结合实际情况,一方面明确了从传统模式向综合作业平稳过渡的步骤,另一方面明确了状态抢修工作的控制要素,积极探索,有效提升了状态抢修作业与日常作业的融合水平。

3.4 培育人员素质

电气维修设备的状况对人员要求较高,特别是在使用现代测量集成技术时,需要掌握该技术的原理和基本应用形式,并根据具体工艺突出该技术的实用价值。一是电力企业要提高职工的职业素养。在安排维修电力设备时,需要分析技术人员的能力,特别是工作人员应付意外事故的能力,使其在电力供应出现故障时能做出独立和正确的决定,防止意外发生。

二是维修人员还应学习电力设备状态维修的新知识和新方法,特别是在电力需求日益增长的过程中,应掌握各种设备状态维修方法,提高专业水平,体现技术应用的成本。

三是通过定期组织员工培训,或聘请高素质、经验丰富的维修人员,可以减少电力系统的紧急事故发生,确保电力系统的稳定运行。同时,在购置新装备后,要确保新装备的质量符合相关标准法规。新设备运抵指定地点后,电力公司必须配备专家对设备进行定期检查。获取运行状态数据,保证设备在运行过程中的最佳状态。

4 结语

总而言之,随着我国市场经济的进步和发展,以及人民生活质量的提高,电力设备的应用越来越广泛,相关的国修技术也越来越适应当前的环境。检修技术作为新形势下的检修方式,可以完成电力设备运行相关数据的综合管理,保证其合理判断,从而提出科学的检修方案。随着计算机技术和互联网技术的迅猛发展,电力设备状态和维修技术与计算机互联网技术有效集成,使工作效率不断提高。在适应电力设备应用趋势的同时,及时进行相应的调整,以便更好地检测设备故障。

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