浅析风电场变电设备开展状态检修的必要性

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【摘 要】风电场变电设备运行是否安全可靠将直接影响风场的安全稳定和经济效益。风电场开展状态检修有其必要性，状态检修是根据设备运行状态来决定是否要进行检修的优化检修工作模式，能有效减少变电设备的停役时间和提高设备安全运行水平。本文对风电场开展变电设备状态检修的必要性进行分析，同时也对开展状态检修过程中需要注意的问题作了一些探讨。

【关键词】风电场；变电设备；状态检修

目前，国内风电场变电设备检修基本采用计划性检修模式，即利用小风季节开展各类检修工作。随着电网对风电场安全可靠性的要求越来越高，以及风电场自身安全及发电效益的要求，传统的计划检修已不能满足要求，主要表现在：①必须停电，变电设备一停电将导致风场无法外送电；②停电后设备状态（如工作电压、温度等）和运行中不一致，影响判断准确性；③由于是周期性定期试验，绝缘仍可能在2次试验期间发生故障。因此，计划检修不是根据设备的实际状况是否有必要、有目的地来确定设备检修， 而是规定一定的检修周期。因此，风电场变电设备有必要从现行的计划检修向状态检修转变。

一、风电场变电设备状态检修的主要内容

状态检修是根据设备运行状态来决定是否要进行检修。它主要包括设备运行维护、在线监测、带电检测、预防性试验、故障记录、设备管理、设备检修等一系列工作，是一项系统工程。其中，在线监测、故障诊断、实施维修，这三个过程构成了状态检修工作的主要内容。

1、在线监测

要实现设备的状态检修，首先要通过对变电设备进行在线监测，及时、有效地监测设备的运行状态，发现设备的潜伏性故障。在线监测是在设备运行过程中利用固定安装的监测装置对设备的有关技术参数进行连续的在线测量，其目的是能及时、有效地监测设备的运行状态，发现设备的潜伏性故障，以实现设备的状态检修。主要内容有：①日常运行维护过程中由人们的感官所了解到的信息，如设备运行中的外观异常、振动、响声等变化；②设备运行中常规参数监视，如电气设备的运行压力、频率、功率、电流、电压、电阻及运行温度等；③主变、断路器等的运行状态。主变的在线监测项目主要有局部放电测量、油中气体测量与分析、有载开关的触头磨损、绝缘参数测量等；监测断路器操作回路的完整性、开断能力、机械特性等，对断路器及气体绝缘组合电器的机械性能也应成为在线监测和状态评估的重要内容。

2、故障诊断

设备监测与故障诊断是状态检修的核心问题。故障诊断一般分为动态诊断和静态诊断，动态诊断依靠状态监测与故障诊断技术在线探查设备的性能及健康状态，静态诊断则要通过常规或离线检查掌握设备的状态。目的都是为检修决策提供依据，检测异常情况、分析和预测设备状态变化趋势、诊断和识别故障及其原因。一般情况下， 设备运行检查、预防性试验和在线监测所得到的有关设备运行状态的信息常常是不全面的， 以致无法对设备是否存在内部缺陷及缺陷程度等作出最终判断，需通过相应的试验进行进一步诊断。因此，开展变电设备状态检修有必要针对已发现的缺陷征兆对设备进行一些特殊的诊断性试验。全面而客观地对设备进行评价。因此，应充分利用现代高科技技术，对过去的设备运行维护经验、设备试验的历史数据、损坏或事故的发生规律、使用寿命、各种不同设备的结构特点及特性等进行认真总结、分析和研究，研究开发各种变电设备故障诊断专家系统，用于风电场变电设备状态检修管理。

3、实施检修

实施维修是状态检测中必不可少的一个环节，在线监测和故障诊断为实施维修提供了检修的依据和方法。状态检修指通过对设备的历史运行、检修及试验状态和连续监测数据分析其趋势，加以预测、诊断，估计设备的寿命，然后确定检修项目、频度与检修内容。设备缺陷和故障发生是随机的， 随时都有可能发展成设备损坏和事故，要实时地从运行检查和试验监测得到的各种设备运行状态有关信息中，及时捕捉到可能引发设备事故的种种蛛丝马迹，从而做出准确的分析和判断， 保证变电设备检修决策的及时性和准确性。

二、开展状态检修过程中应注意的几个问题

1、夯实基础管理工作，保证状态检修的顺利开展

风电场变电设备实施状态检修是建立在扎实的电气设备基础管理工作之上的，没有原始记录、技术分析等基础管理工作，是不可能管理好设备。应根据具体实际情况，结合开展"零"缺陷、点检制和检修质量四级验收制，继续并完善传统基础管理方法和程序。同时，状态检修和计划检修、定期维修应相结合。虽然状态维修是技术发展必然，但是传统的计划检修和定期维修不能放弃。

2、完善检测手段，严格把好质量关

运行中的变电设备需要不断完善试验检测手段。因为设备出现的缺陷或隐患是多样性的，而不同的检查试验设备和方法常常只对发现特定的缺陷和隐患有效，而确定变电设备该不该修是依据对设备的运行状态的了解及对设备进行的各种检查试验数据的分析来实现的。因此要全面了解设备的运行状况，应通过各种试验检测手段得到尽可能多的与设备缺陷、隐患有关的信息，方可提高分析判断的准确率。

3、加强技术经济分析，优化状态检修的科学评价

状态检修的特点就是依靠较为完善的技术经济分析进行决策；在线监测容性设备，通过测量变电设备的电容、电容电流、介质损耗、不平衡电压等参量和氧化锌避雷器的全电流、阻性电流、功耗等参量，将某一设备的绝缘状况与安装在同一个变电站中的其它容性设备的绝缘状况相比较。状态检修体制下针对性更强，按项目和诊断意见进行检修取代了以往盲目无依据的强制检修，其结果是减少了过剩维修，提高了针对性，节约大量的检修费用。

4、强化安全意识，提高人员素质

状态检修和计划检修是两种不同的管理模式，状态检修要求风场技术人员对设备的故障模式分析的掌握和检修人员对现场绝缘试验技术水平要有较高水平，即对现场工作人员的安全意识和综合素质提出了更高的要求。因此，必须强化人员的技术培训，重点是对新设备、新原理的掌握，要注重技术培训，建设人才队伍，为风电场变电设备实施状态检修打造强有力的技术人才队伍。

三、结束语

目前，风电场变电设备状态检修技术水平正处于起步发展阶段，大部分管理技术系统还不能做到将离线的信息和在线的信息有机结合起来，导致所得的结论可信度不够高。在数据的融合和判据的效用方面，还有许多工作要做。因此，实际工作中要详细地分析所有收集到的信息资料，从而综合判断设备的状态。总之，风电场变电设备从计划检修向状态检修转换是一项复杂系统工程，它涉及监测技术、诊断技术、人员素质等多个方面， 应在充分保证电网安全和风电场自身安全运行的前提下，积极有序推进开展状态检修工作。