電網檢測新技術 推進智能電網管控水平
時間:2014-06-20 點擊:2107 次

 

電網檢測新技術 推進智能電網管控水平
 
5月30日,國網江蘇省電力公司的帶電檢測隊伍高效完成了南京4座500千伏變電站專項帶電檢測工作,排查出多個變電站內設備缺陷隱患,并針對每個發現的缺陷給出專業建議,保障青奧會期間南京電網安全穩定運行。
隨著我國經濟社會的快速發展,電力客戶對電力供應要求日益提高,需要電網企業不斷推進堅強智能電網建設,開展電網設備狀態檢測,及時發現缺陷并實施針對性檢修,提高電網運維管理和設備可靠性水平。在國家電網公司的統一部署下,系統各單位以“應用為先”的方針,積極推廣并深化應用帶電檢測技術,已取得一定成效。
轉變傳統運維方式優先選擇帶電檢測
4月17日,在湖南邵陽500千伏長陽鋪變電站內,湖南省電力公司檢修公司現場人員采用紅外測溫技術發現了斷路器一處溫度異常,隨后對帶電檢測發現問題的設備實施消缺。今年春檢,該公司通過一次設備紅外熱像檢測等一系列手段,對湖南電網的61座變電站的161臺主變壓器、57臺高抗、3133臺避雷器、1446余臺高壓開關柜及3萬多個一次設備接地引下線導通點等進行了帶電檢測,并對發現異常的設備進行整改,有效提高了電網主設備的安全穩定性。不僅僅在湖南電網,帶電檢測作為發現設備潛在性運行隱患的有效手段,已在國家電網公司系統內得到廣泛應用。這是公司積極推行電網設備狀態檢修,提升生產效率和效益的體現。
記者了解到,傳統方式下,電網設備健康狀況普遍依靠停電預防性試驗的結果來判斷。近年來,設備制造水平逐步提高,越來越多的新技術、新材料、新工藝大量采用,傳統試驗方法面臨較大的局限性。國網運檢部相關專業人員介紹說:“大多數的傳統試驗項目必須在停電狀態下開展,而且故障檢出率較低。有時,運維人員已經對設備進行了傳統的例行試驗,仍然出現事故。這說明傳統的試驗對設備某些潛在缺陷是無法檢測出來的。”因此,為了提升電網設備運維精益化管理水平,迫切需要將新的檢測技術規?;瘧玫诫娋W生產中去。
據介紹,電力設備狀態檢測的主要內容一般涵蓋傳統例行試驗、專業巡檢、設備在線監測技術和帶電檢測技術,是各類檢測技術的綜合應用。雖然同屬狀態檢測技術,但帶電檢測和在線監測相比,具有更為獨特的優勢。在線監測運用的相關設備、儀器需要常年安裝在被檢測設備上,可以實現部分電網設備在運行條件下的不間斷狀態監測,對于精確獲取設備運行狀態信息,避免設備故障具有重要價值。但是,在線監測技術面臨一次性投資大、狀態信息采集裝置可靠性不高、系統運維經驗缺乏等問題。而帶電檢測是通過特殊的試驗儀器、儀表裝置,在設備運行狀態下,對設備狀態量進行帶電現場檢測。
與在線監測技術相比,各類帶電檢測技術具有檢測手段多樣、檢測范圍廣、機動性強、經濟性好、缺陷檢出率高等優點。正因如此,國家電網公司在充分運用各種狀態檢測技術手段的同時,在技術路線上優先選擇開展帶電檢測。紅外熱像技術、油中溶解氣體分析技術、特高頻局放檢測、超聲波局放檢測技術、高頻局放檢測技術……各類帶電檢測技術被廣泛應用于電網設備缺陷的檢測和診斷,取得了顯著成效。
充分運用先進手段保特高壓電網安全
近年來,特高壓交、直流電網不斷發展,國家電網公司已建成并運行“兩交三直”共5條特高壓線路,在跨區輸電、調劑余缺中發揮著重要作用。帶電檢測技術在公司特高壓設備調試和運維中大顯身手,在保障特高壓電網設備安全穩定運行中發揮了重要作用。
特高壓交流變電站運維屬地化移交后,國家電網公司于2012年3月22日組織了特高壓交流變電站專項帶電檢測工作,利用成熟先進的帶電檢測手段,對1000千伏長治、南陽、荊門特高壓交流變電站的18臺主變壓器、12臺高抗和444個1000千伏組合電器氣室、390個500千伏組合電器氣室、112臺互感器及126臺避雷器進行設備狀態的全面排查。
帶電檢測發揮的作用并不局限于特高壓設備運維。在皖電東送特高壓安吉站調試中,檢修人員采用超聲波局部放電定位技術,快速找到故障點并解體消除。在皖電東送特高壓淮南站調試中,檢修人員在GIS耐壓試驗過程中采用超聲波局部放電檢測技術,成功發現斷路器滅弧室絕緣支撐筒內壁爬電,杜絕了一臺有缺陷的特高壓主設備投入運行。
2014年3月至4月,國家電網公司再次集中組織對在運的7座特高壓變電站和6座換流站開展迎峰度夏前的全面專項帶電檢測,累計完成3257臺設備36104項次檢測,發現主要異常6項。其中準確判斷一起特高壓安吉站某刀閘氣室內存在間歇性局部放電缺陷,運維人員在之后的開蓋檢查中發現了內部異物,部件更換后放電消失。此次檢測成功發現了特高壓GIS內部潛伏性缺陷,預防了特高壓設備故障發生,為國家電網公司特高壓運維及檢修決策提供了重要依據。
及時消除潛在隱患在實踐中創新應用
帶電檢測以設備存在缺陷時產生的“聲、光、電、磁、熱”等異?,F象為突破口,重點監測“振動、超聲波、電磁波、發熱”等參數,在發現設備潛在性運行隱患中發揮了實際效用。
2013年9月12日,國網北京市電力公司的檢測人員在某220千伏變電站綜合應用特高頻、高頻等局部放電檢測技術成功發現一起110千伏GIS電纜終端內部潛伏性缺陷。解體檢查時采用醫學CT掃描技術對該電纜終端內部結構進行了三維成像,發現該110千伏GIS電纜終端內部絕緣材料存在微小氣隙。電纜終端內部存在微小氣隙將引發局部放電,局部放電將造成絕緣的不斷劣化直至電纜發生擊穿故障,給設備安全運行帶來了很大安全隱患。“絕緣材料內部的微小氣隙是產品生產過程中產生的,該電纜終端通過了出廠檢驗和現場耐壓試驗的考驗,這樣的隱患依靠傳統的停電試驗方法是無法檢出的。”國網北京電力專業人員說。
帶電檢測技術還在發現并排查處理設備家族缺陷中也起到了不可或缺的作用。2012年5月7日,國網河北省電力公司在處理220千伏兆通變電站進線充油電纜GIS終端滲油缺陷時,發現電纜硅油聚合結晶和內部放電情況。由于該型號產品無外掛油箱,很難通過簡單的運行巡視發現內部硅油缺陷,但經現場試驗驗證,利用超聲波、高頻、特高頻等帶電檢測方法則能夠發現此類缺陷。
為避免同類型電纜終端發生故障,國網運檢部及時印發通知,在國家電網公司系統組織開展專項隱患排查,掌握了此類產品在公司系統的分布情況,排查出其中48只GIS終端存在異常,為有針對性地開展治理工作奠定了基礎。
同時,國家電網公司系統各單位結合設備帶電檢測、在線監測的實際情況,積極開展基于帶電檢測為基礎的設備狀態評價研究工作,為實現基于帶電檢測的設備狀態量優化分析,提升狀態檢修精益化水平提供了理論依據和技術支撐。此外,國家電網公司推廣帶電檢測技術,推動了相關技術學科和檢測裝備制造業的發展,也為新技術在電網運維中的創新應用提供了借鑒。
國網青海省電力公司在國內率先提出應用X射線進行GIS等電力設備內部狀態的可視化監測診斷,解決了GIS設備內部故障隱患難以有限識別與判斷的重大難題。國網青海電力的趙德祥回憶,某開關設備廠家生產的GIS設備內部塑料吸附劑罩出現斷裂,該開關廠家需對西安供電公司應用的GIS設備塑料吸附劑罩進行更換。此時,一個難題擺在設備廠商面前。因無法確定GIS設備哪些部位的吸附劑罩是塑料制品需更換,在傳統方式下,只能結合停電對GIS設備進行全部開蓋檢查,需花費大量的人力、物力和財力,并且需要長時間停電檢修。當時正值盛夏,長時間停電檢修會嚴重影響當地的安全供電。2012年7月30日,青海省電科院在廠家的邀請下,用一個星期的時間,利用CR檢測技術,在不停電的情況下,對西安供電公司變電站的部分吸附劑罩進行了檢測,準確判斷出GIS設備內部吸附劑罩的材質,為廠家解決了困難。
從多方面著手持續提升帶電檢測水平
國家電網公司將帶電檢測人員培訓作為一項重點工作,制定了3年培訓計劃,2013年舉辦10期培訓班,培訓1000人;2014年,計劃舉辦培訓班30期,預計培訓2500人;2015年,計劃分區域培訓帶電檢測人員,預計培訓6000人。培訓依據技術和技能人員實際工作需求設置了不同的課程和培養計劃,技術人員側重分析和診斷,技能人員側重現場操作,保證培訓的針對性,為帶電檢測工作全面推廣奠定基礎。
國家電網公司組織對各單位帶電檢測儀器裝備配置及使用情況進行梳理,引導各單位積極使用先進成熟的帶電檢測技術,提高發現設備缺陷的能力;依據《運檢裝備配置使用規范》,要求各單位盡快將帶電檢測裝備配置到位,不斷完善狀態檢測技術手段,規范開展檢測分析,確保設備狀態可控、在控;進一步加強檢測儀器監督工作,制定檢測儀器技術標準和使用規范,嚴格入網選型和檢測校驗把關;建立并完善檢測儀器使用管理制度,明確溯源檢定周期和操作方法,確保檢測數據準確可信。
國家電網公司按照目前的各類技術應用情況,征集2011年至2013年帶電檢測技術應用典型案例,以總結帶電檢測工作先進經驗,促進系統各單位帶電檢測技術水平提升。公司還對上報的典型案例組織專家按專業進行技術評審,對帶電檢測發現重要設備重大缺陷的案例要在系統內予以發布和表彰,提高各單位通過帶電檢測技術發現設備缺陷的工作積極性,不斷提高技術水平。
國網運檢部專業人員介紹,多年的實踐證明,國家電網公司系統全面推廣應用設備帶電檢測技術,有利于及時發現設備的潛在性運行隱患;有利于科學地進行檢修決策,有效降低檢修成本,提高設備可用性;有利于形成符合狀態檢修要求的管理體制,提高電網檢修、運行的基礎管理水平,為增強企業的綜合競爭力提供保證。帶電檢測技術水平的高低某種程度上決定了設備運維工作質量。下一步,國家電網公司將從多方面著手,在總結各類帶電檢測技術應用經驗的基礎上,大力試點并積極推行新型技術,將成熟技術逐步納入標準化工作體系,不斷豐富設備檢測內容,全面提升電網設備帶電檢測水平,為電網安全運行保駕護航。
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