电气一次设备状态检修的运用研究

电气一次设备状态检修的运用研究

许颖 

陕西渭河发电有限公司  陕西省西咸新区秦汉新城  712085

摘要：文章主要分析电气一次设备状态检修常用方法，并从变压器状态检修、发电机状态检修以及断路器状态检修等方面阐述电气一次设备状态检修的运用要点，精准判断一次设备运行期间所存在的异常情况及故障问题，提前发现与处理设备潜在故障隐患，减少故障发生，进而为电力系统正常稳定运行提供基础保障。

关键词：电气一次设备；状态检修；运用要点

引言

电气一次设备是保证电力系统正常运行的重要支撑，其中发电机、变压器等均属于电气一次设备类型，由于电气一次设备长时间处于大负荷运行状态下，极易引发各种故障，降低电气一次设备运行稳定性，无法保证电能正常使用。如何合理运用电气一次设备状态检修，是目前各相关人员需要考虑的问题。

1.电气一次设备状态检修的方法

1.1基于数学模型的检修方法

主要是利用数学模型对设备发生故障后所产生的电信号进行分析，收集运行状态下电气一次设备所产生的异常电信号，并通过数学模型对其进行分离处理，为一次设备故障类型判断与识别提供参考依据，确定当前电气一次设备运行质量。通过运用该检修方法获取基于运行状态下电气一次设备信号强弱情况，由于一次设备在运行期间与其他设备之间有着紧密联系，使其他设备能够根据所传递的信号执行各项操作指令。在正常工况条件下，电信号在传递过程中无任何异常现象；当一次设备存在故障时，此时电信号异常波动极为明显。即可利用数学模型收集异常电信号，确认其是否在正常区间，以直观反馈电气一次设备状态，同时实现短时间快速定位故障所在位置[1]。

图 1 基于数学模型检修方法运用的电信号异常情况对比

1.2基于人工神经网络的检修方法

模拟神经元系统，实时监测电气一次设备的重点结构或关键部位，收集与自动分析神经节点信号，为评估电气一次设备运行状态提供参考依据，该检修方法即为人工神经网络诊断法。该检修方法具有较高的智能化、自动化水平，被广泛运用于设备维护与检修中，可以利用神经网络系统内部的多个传感器收集与一次设备相关的信息，并在短时间内快速分析所收集的大量数据，既能减少人为主观因素对设备故障判断的干扰影响，又能提升设备故障定位准确性。

例如，通过人工神经网络检修法获取电气一次设备负荷变化情况，将“需要系数法”在模拟神经元系统中导入，并通过下述公式计算其负荷：

    式中为计算负荷；为需要系数；为设备最大功率。根据规定要求的电气一次设备负荷极限值，确定由人工神经网络检测法所获取的负荷值是否在规定范围内；并将负荷值转换为一次设备发生故障时，代表所引起异常情况对应的特征信号，通过收集与分析特征信号，以判断当前电气一次设备是否存在异常情况以及对应的故障类型。

此外，自学、联想及记忆是人工神经网络所具备的功能，可在这些功能支持下检测更加复杂的设备故障，有利于提升一次设备故障诊断效率，提前发现与处理设备潜在故障隐患，降低故障发生概率，为电力系统稳定运行提供基础保障。

2.电气一次设备状态检修的具体运用

2.1变压器状态检修

输电、变电及配电等均属于电力资源调配作业内容，其中变压器则是电力资源调配作业中的关键设备，也是电气一次设备状态检修重点。处于运行状态下的变压器发生故障时，则会是供电能耗明显增加，若故障问题未及时处理，将会导致整个供电系统瘫痪，合理运用电气一次设备状态检修，减少设备组件拆卸，避免检修过程中对变压器造成损坏，有效保护变压器设备性能。变压器状态检修流程如下：

（1）在变压器设备状态检修过程中，先确认变压器内部各零部件是否存在严重损坏或老化等情况，并利用湿度检测仪，判断变压器内部湿度是否处于正常状态，以判断其受潮程度。或者对部分老化零部件进行试验，初步掌握变压器设备状态。

（2）待变压器基础状态检修工作完成后，检测变压器引线、接地和其他线缆状态，确认是否存在绝缘性能降低、接地失效等情况，有利于及时发现与处理变压器引线、接地及其他线路所存在的短路故障隐患[2]。

（3）确认运行状态下的变压器是否存在轻微或有规律的异响，若异响过于刺耳或起伏较大，说明变压器内部零部件可能存在损坏问题；同时结合变压器近期运行参数记录，根据各项参数变化掌握变压器内部各零部件标准损耗情况，评估各零部件使用性能，再决定是否需要更换存在损坏或老化问题的零部件，以保证变压器运行状态稳定性，降低故障发生概率。

2.2发电机状态检修

发电机是支撑电力系统稳定运行的重要一次设备，在电力系统中发挥着提供动力的关键作用，发电机长时间运行，且运行环境条件较差，极易导致运行状态下的发电机发生故障问题。作为提供能源转化服务的设备，主要通过发电机将电力系统所转化的机械能转化为电能，一旦突发故障问题，不仅会影响系统整体运行稳定性，也会引发一系列运行故障。严重则会造成大面积停电问题。

检修发电机运行状态时，一般情况下，需要发电机处于关闭状态下才能开展检修工作，通过记录发电机检修数据，并与处于正常状态下的发电机运行数据进行对比分析，若发现二者运行数据差异明显，即可下达发电机关闭指令，方便检修发电机，避免因无故关闭发电机而影响电力系统正常运行

[3]。

2.3断路器状态检修

断路器在电力系统运行过程中发挥着突发异常情况时能够及时断开电路的重要作用；例如，当短路情况发生时，断路器将判断当前短路情况，并自动断开电路，以减少故障发生对电力系统正常运行造成的负面影响，将其带来的损失控制在最小化，提升电力系统运行稳定性。断路器出现故障时，通常情况下，其温度会明显升高，同时伴随起伏较大的噪声；若断路器长时间高负载运行，加上受到强电流或高电压影响，则会加快断路器老化，最终导致断路器所具备的功能失效，无法做到发生短路故障时能够及时断开电路，威胁电力系统稳定运行。基于此，需要开展断路器状态检修工作，具体流程如下：

（1）利用先进监控设备对断路器状态进行分析，满足断路器状态在线及离线监测需求，可以保证断路器接触不良情况发现及时性。应用在线监测技术分析电压参数、电流参数以及温度参数等；如采用红外检测方式获取断路器运行温度，根据温度参数变化评估断路器运行状态，确认断路器是否存在故障问题。

（2）部分高压断路器检修工作难度较大，且检修过程中存在诸多安全隐患，检修人员可以利用断路器触头寿命评估软件，收集断路器运行参数，自动分析断路器分闸次数，确定断路器触头使用期限，决定是否需要更换断路器触头，以保证断路器自动断开电路的功能正常使用。

3结束语

随着社会经济迅速发展，用电需求也呈日益增长趋势，促使现阶段电力系统运行规模不断扩大，同时对电气一次设备运行稳定性也提出更高要求。合理运用电气一次设备状态检修，可以保证设备潜在故障问题发现与处理及时性，降低故障隐患发生概率，提高设备稳定性。

参考文献：

[1]温宝春.电气一次设备状态检修的应用分析[J].科技风,2023,(25):102-104.

[2]武发全.电气一次设备状态检修的运用[J].自动化应用,2023,64(S1):62-65.

[3]贺红军.电气一次设备状态检修分析[J].光源与照明,2022,(07):119-121.