高壓開關設備的操作使用
高壓開關設備檢修的發展歷程以及我國目前的檢修方式，指出了我國傳統開關設備檢修方式的不足和狀態檢修的優點，同時又對遼寧省電網有限公司已經制定的輸變電設備評價導則、檢修導則和狀態檢修試驗實施細則的有關開關設備方面內容作一簡要介紹，對相關人員已后進行狀態檢修工作有一定的借鑒意義。
1.前言
電力發展初期，開關設備采用“事后檢修”的模式，這種被動的做法致使設備處于該修未修或*失修的狀態。因此，二戰前后，美、英等國倡導的“預防檢修”的思想很快被人們接受。這種以預防為目的、以時間為基礎的定期檢修制度較好地解決了設備的失修問題，然而，這種檢修模式存在“小病大治，無病也治”的盲目現象，造成人力、物力，財力的極大浪費。鑒于此，美國通用電氣公司首先提出了把以時間為基礎的預防維修改為以狀態為基礎的預防維修。提出“預知檢修”的思路，強調以設備的健康狀態為檢修依據，使檢修真正步入科學發展的軌道，這就是狀態檢修的雛形。80年代后期，隨著人工智能技術、測試技術和計算機技術的進步以及設備的狀態監測技術和故障診斷技術的發展，使狀態檢修更加成熟和完善。目前世界上主要的檢修模式有以下幾種：定期檢修(TBM)，狀態檢修(CBM)，基于可靠性的檢修(RCM)。根據CIGRE2000年在范圍內對斷路器的檢修模式的統計(CIGREBrochure165:LifemanagementofCircuit-Breakers,2000)，約有41%國家采取的是TBM，38%國家采取的是CBM，15%國家采取的是RCM，其余6%國家采取其它的檢修模式。
2開關設備目前的檢修方式
我國開關設備的檢修一直沿用定期檢修和事后檢修相結合的檢修模式。定期檢修模式有自身的科學依據和合理性，在我國多年的實踐中有效減少了高壓開關設備的故障，保證了開關設備的良好運行。定期檢修模式又存在嚴重的缺點，對所有的開關設備都統一對待，存在“一刀切”的盲目現象。近年來我國電網快速發展，開關設備數量急劇增加，檢修工作量劇增，給檢修工作帶來困難。同時隨著開關設備質量的提高，免維護設備(GIS)得得大量采用，早期制定的設備檢修和試驗周期已和目前實際情況不相適應，迫切需要一種新的檢修方式。
3.高壓開關設備我國狀態檢修進展
基于我國目前檢修方式存在的問題，國網公司把握全局，不失時機開始推行狀態檢修。2006年初，為確保狀態檢修工作規范、有序、健康開展，國網公司全面開展了狀態檢修相關準備和規章制度體系建設工作，2007年，國網公司進一步加大了相關工作力度，組織編制了狀態檢修相關規章制度和技術標準，對狀態檢修工作進行了全面規范。在《*公司設備狀態檢修管理規定》中給出了狀態檢修的定義，狀態檢修是企業以安全、可靠性、環境、成本為基礎，通過設備狀態評價、風險評估、檢修決策，達到運行安全可靠、檢修成本合理的一種檢修策略。目前，部分網、省公司狀態檢修準備工作已經通過國網公司狀態檢修專家組的驗收，已經全面開展狀態檢修工作，2009年將有更多網、省公司要接受國網公司狀態檢修專家組的驗收。這樣，我國輸變電設備檢修工作進入了一個全新的階段。
4.開關設備的狀態評價
與其它設備一樣，開關設備狀態檢修的基本流程主要包括設備信息收集、設備狀態評價、風險評估、檢修策略、檢修計劃、檢修實施及績效評價等七個環節。目前，許多網、省電力公司都建立了適合自己地區的開關設備的狀態評價導則，對于遼寧省電力有限公司來說，已經初步完成了《SF6斷路器狀態評價導則》、《GIS狀態評價導則》和《隔離開關和接地開關狀態評價導則》的制定。開關設備的狀態評價是開展其狀態檢修工作的基礎，必須通過持續、規范的設備跟蹤管理，綜合離線、在線等各種分析結果，才能夠準確掌握開關設備的運行狀態和健康水平，為開展狀態檢修以后五個環節工作創造條件。對于開關設備來說，由于目前在線監測手段還不成熟，狀態評價工作應以日常監視、檢測、試驗為主，避免因為過分依賴在線監測造成在設備狀態掌握上出現問題。對于開關設備來說，和其它設備一樣，狀態量分為一般狀態量和重要狀態量;開關設備的狀態同樣分為：正常狀態、注意狀態、異常狀態和嚴重狀態四種狀態。開關設備的狀態量有原始資料、運行資料、試驗資料和其它資料構成;考慮到開關設備的狀態量對安全運行的影響程度不同，從輕到重分為四個等級，對應的權重分別為權重1、權重2、權重3和權重4;視開關設備狀態量的劣化程度從輕到重分為四級，分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ級。其對應的基本扣分值為2、4、8、10分。每一狀態量的扣分值都等于基本扣分值乘以權重系數。再通過扣分值與設備口評價標準表相比較，就可以得到設備的狀態。以下分別介紹斷路器、GIS和隔離開關的狀態評價。
4.高壓開關設備1SF6斷路器狀態評價
在遼寧省電力有限公司《SF6斷路器狀態評價導則》中，斷路器的狀態評價分為部件評價和整體評價兩部分。考慮到SF6斷路器各部件上的獨立性，將斷路器分為：本體、操動機構、并聯電容、合閘電阻等四個部件。在進行斷路器狀態評價時，應對這四個部件進行分別評價，得出這四個部件處于哪一種狀態，斷路器整體評價應綜合其部件的評價結果。當所有部件都為正常狀態時，整體評價為正常狀態;當任一部件狀態為注意狀態、異常狀態或嚴重狀態時，整體評價應為其中zui嚴重的狀態。
4.2GIS狀態評價
在遼寧省電力有限公司《GIS狀態評價導則》中，GIS以間隔為評價單元進行評價，考慮到GIS由各種元件組合而成，所以其狀態評價也是按元件單獨進行評價，元件分別為：斷路器、隔離開關及接地開關、避雷器、互感器(包括電流互感器和電壓互感器)、匯控柜和進(出)線等。GIS中斷路器的狀態評價和獨立斷路器的狀態評價稍有不同，由于GIS為封閉式結構，如果斷路器有并聯電容和和合閘電阻，對它們進行評價評價非常困難，再考慮到GIS為免維護產品，所以在對GIS中斷路器進行評價時，不再對斷路器的并聯電容器和合閘電阻進行評價。評價GIS整體評價應綜合所有元件的評價結果，當所有元件評價為正常狀態時，GIS評價為正常狀態;當任一元件狀態為注意狀態、異常狀態或嚴重狀態時，整體評價應為其中zui嚴重的狀態。
4.3高壓開關設備隔離開關和接地開關狀態評價
在遼寧省電力有限公司《隔離開關和接地開關狀態評價導則》中，狀態量的獲取主要由家族性缺陷、運行巡檢和試驗三種手段獲取。由于新技術的發展，紅外測溫技術和絕緣支柱超聲波探傷技術在隔離開關和接地開關運行中廣泛使用。相比其它產品紅外熱像檢測對隔離開關和接地開關尤為重要，也是非常有效的。這幾年遼寧省電力有限公司大力開展了紅外測溫工作，每年都能發現好多次缺陷，避免了事故的發生。支柱絕緣子折斷事故時有發生，給公司變電運行帶來很大安全隱患，如果能結合停電或者檢修等對支柱絕緣子進行探傷，則可以很大程度上避免支柱絕緣子折斷事故發生。
5開關設備的檢修工作
5.1開關設備狀態檢修原則
狀態檢修應遵循“應修必修，修必修好”的原則，依據開關設備狀態評價的結果，考慮設備風險因素，動態制定設備的檢修計劃，合理安排狀態檢修的計劃和內容。
5.2開關設備狀態檢修分類
遼寧省電力有限公司制定的《SF6斷路器檢修導則》、《GIS檢修導則》以及《隔離開關檢修導則》中，將開關設備檢修工作分為四類：A類檢修、B類檢修、C類檢修和D類檢修。其中A、B、C類檢修是停電檢修，D類是不停電檢修。A類是指開關設備的整體解體性檢查、維修、更換和試驗;B類檢修是指開關設備局部性的檢修，部件的解體檢查、維修、更換和試驗;C類檢修是對開關設備常規性檢查、維護和試驗;D類檢修是對開關設備在不停電狀態下進行的帶電測試、外觀檢查和維修。
5.3開關設備狀態檢修策略
狀態檢修策略既包括年度檢修計劃的制定，也包括試驗、不停電的維護等。檢修策略應根據設備狀態評價的結果動態調整。年度檢修計劃每年至少修訂一次。根據zui近一次設備狀態評價結果，考慮設備風險評估因素，并參考廠家的要求，確定下一次停電檢修時間和檢修類別。在安排檢修計劃時，應協調相關設備檢修周期，盡量統一安排，避免重復停電。對于設備缺陷，應根據缺陷的性質，按照有關缺陷管理規定處理。同一設備存在多種缺陷，也應盡量安排在一次檢修中處理，必要時，可調整檢修類別。C類檢修正常周期宜與試驗周期一致。不停電的維護和試驗根據實際情況安排。
開關設備有四種狀態，設備處于不同的狀態有不同的檢修策略：
(1)“正常狀態”的檢修策略
被評價為“正常狀態”的開關設備執行C類檢修。C類檢修可按照正常周期或延長一年并結合例行試驗安排。在C類檢修之前，可以根據實際需要適當安排D類檢修。
(2)“注意狀態”的檢修策略
被評價為“注意狀態”的開關設備，執行C類檢修。如果單項狀態量扣分導致評價結果為“注意狀態”時，應根據實際情況提前安排C類檢修。如果僅由多項狀態量合計扣分導致評價結果為“注意狀態”時，可按正常周期執行，并根據設備的實際狀況，增加必要的檢修或試驗內容。在C類檢修之前，可以根據實際需要適當加強D類檢修。
(3)“異常狀態”的檢修策略
被評價為“異常狀態”的開關設備，根據評價結果確定檢修類型，并適時安排檢修。實施停電檢修前應加強D類檢修。
(4)“嚴重狀態”的檢修策略
被評價為“嚴重狀態”的開關設備，根據評價結果確定檢修類型，并盡快安排檢修。實施停電檢修前應加強D類檢修。
6開關設備的狀態檢修試驗規程
遼寧省電力公司參照*公司頒布的《輸變電設備狀態檢修試驗規程》，結合遼寧省電力有限公司輸變電設備運行維護經驗，編制了遼寧省電力有限公司《輸變電設備狀態檢修試驗規程實施細則》。根據遼寧省電網設備實際情況，該規程的開關設備部分刪除了少油斷路器，該實施細則規定了遼寧省電力有限公司交流電網中開關設備巡檢和試驗的項目、周期和技術要求，用以判斷開關設備是否符合運行條件，保證開關設備的安全運行。
6.1開關設備狀態量的評價和處置原則
開關設備的評價應該基于巡檢及例行試驗、診斷性試驗、在線監測、帶電檢測、家族缺陷、不良工況等狀態信息，包括其現象強度、量值大小以及發展趨勢就，結合與同類設備的比較，做出綜合判斷。
(1)注意值的處置原則：
有注意值要求的狀態量，若當前試驗值超過注意值或接近注意值得趨勢明顯，對于正在運行的設備，應加強跟蹤監測;對于停電設備，如懷疑屬于嚴重缺陷，不宜投入運行。如對于運行中的開關設備，有電弧分解物隔室，微水測量注意值為300μL/L，當測量達到這個值時，應加強跟蹤監測;無電弧分解物隔室，微水測量注意值為500μL/L，當測量達到這個值時，應加強跟蹤監測。
(2)警示值處置原則：
有警示值要求的狀態量，若當前試驗值超過警示值的趨勢明顯，對于運行設備應盡快安排停電試驗;對于停電設備，消除此隱患之前，一般不應投入運行。對于開關設備，有警示值要求的狀態量只有一項，是例行試驗項目中的斷口間并
聯電容器電容量和介質損耗因數測量，要求電容量初值差不超過5%，如果在試驗中發現斷口間并聯電容的初值差超過5%，根據警示值處置原則，在消除此隱患之前，一般不應投入運行。
6.2與國網試驗規程的區別
遼寧省電力有限公司的《輸變電設備狀態檢修試驗規程實施細則》開關設備部分與國網《輸變電設備狀態檢修試驗規程》開關設備部分相比，有自己的很多特點，簡要介紹如下：
(1)刪除了少油斷路器方面的內容;
(2)將紅外熱像檢測從例行試驗項目調到巡檢相目中;
(3)將氣體密度表(繼電器)校驗從診斷性試驗項目調整到例行試驗項目中;
(4)將GIS中例行試驗中主回路電阻測量調整到診斷性試驗項目中;
(5)對GIS主回路交流耐壓試驗說明條款作了修改;
(6)增加了隔離開關的觸頭接觸壓力項目。
7結論
由定期檢修向狀態檢修的轉變是保證電網安全、運行的有效措施，是我國檢修制度的重大變革。高壓開關設備是電網中zui重要的設備之一，為了保證電網的安全，開關設備的狀態檢修至關重要。
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