高壓開關(guān)設(shè)備的操作使用
高壓開關(guān)設(shè)備檢修的發(fā)展歷程以及我國目前的檢修方式，指出了我國傳統(tǒng)開關(guān)設(shè)備檢修方式的不足和狀態(tài)檢修的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又對(duì)遼寧省電網(wǎng)有限公司已經(jīng)制定的輸變電設(shè)備評(píng)價(jià)導(dǎo)則、檢修導(dǎo)則和狀態(tài)檢修試驗(yàn)實(shí)施細(xì)則的有關(guān)開關(guān)設(shè)備方面內(nèi)容作一簡(jiǎn)要介紹，對(duì)相關(guān)人員已后進(jìn)行狀態(tài)檢修工作有一定的借鑒意義。
1.前言
電力發(fā)展初期，開關(guān)設(shè)備采用“事后檢修”的模式，這種被動(dòng)的做法致使設(shè)備處于該修未修或*失修的狀態(tài)。因此，二戰(zhàn)前后，美、英等國倡導(dǎo)的“預(yù)防檢修”的思想很快被人們接受。這種以預(yù)防為目的、以時(shí)間為基礎(chǔ)的定期檢修制度較好地解決了設(shè)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(xiàn)象，造成人力、物力，財(cái)力的極大浪費(fèi)。鑒于此，美國通用電氣公司首先提出了把以時(shí)間為基礎(chǔ)的預(yù)防維修改為以狀態(tài)為基礎(chǔ)的預(yù)防維修。提出“預(yù)知檢修”的思路，強(qiáng)調(diào)以設(shè)備的健康狀態(tài)為檢修依據(jù)，使檢修真正步入科學(xué)發(fā)展的軌道，這就是狀態(tài)檢修的雛形。80年代后期，隨著人工智能技術(shù)、測(cè)試技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步以及設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)和故障診斷技術(shù)的發(fā)展，使?fàn)顟B(tài)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(tài)檢修(CBM)，基于可靠性的檢修(RCM)。根據(jù)CIGRE2000年在范圍內(nèi)對(duì)斷路器的檢修模式的統(tǒng)計(jì)(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(guān)設(shè)備目前的檢修方式
我國開關(guān)設(shè)備的檢修一直沿用定期檢修和事后檢修相結(jié)合的檢修模式。定期檢修模式有自身的科學(xué)依據(jù)和合理性，在我國多年的實(shí)踐中有效減少了高壓開關(guān)設(shè)備的故障，保證了開關(guān)設(shè)備的良好運(yùn)行。定期檢修模式又存在嚴(yán)重的缺點(diǎn)，對(duì)所有的開關(guān)設(shè)備都統(tǒng)一對(duì)待，存在“一刀切”的盲目現(xiàn)象。近年來我國電網(wǎng)快速發(fā)展，開關(guān)設(shè)備數(shù)量急劇增加，檢修工作量劇增，給檢修工作帶來困難。同時(shí)隨著開關(guān)設(shè)備質(zhì)量的提高，免維護(hù)設(shè)備(GIS)得得大量采用，早期制定的設(shè)備檢修和試驗(yàn)周期已和目前實(shí)際情況不相適應(yīng)，迫切需要一種新的檢修方式。
3.高壓開關(guān)設(shè)備我國狀態(tài)檢修進(jìn)展
基于我國目前檢修方式存在的問題，國網(wǎng)公司把握全局，不失時(shí)機(jī)開始推行狀態(tài)檢修。2006年初，為確保狀態(tài)檢修工作規(guī)范、有序、健康開展，國網(wǎng)公司全面開展了狀態(tài)檢修相關(guān)準(zhǔn)備和規(guī)章制度體系建設(shè)工作，2007年，國網(wǎng)公司進(jìn)一步加大了相關(guān)工作力度，組織編制了狀態(tài)檢修相關(guān)規(guī)章制度和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)狀態(tài)檢修工作進(jìn)行了全面規(guī)范。在《*公司設(shè)備狀態(tài)檢修管理規(guī)定》中給出了狀態(tài)檢修的定義，狀態(tài)檢修是企業(yè)以安全、可靠性、環(huán)境、成本為基礎(chǔ)，通過設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、檢修決策，達(dá)到運(yùn)行安全可靠、檢修成本合理的一種檢修策略。目前，部分網(wǎng)、省公司狀態(tài)檢修準(zhǔn)備工作已經(jīng)通過國網(wǎng)公司狀態(tài)檢修專家組的驗(yàn)收，已經(jīng)全面開展?fàn)顟B(tài)檢修工作，2009年將有更多網(wǎng)、省公司要接受國網(wǎng)公司狀態(tài)檢修專家組的驗(yàn)收。這樣，我國輸變電設(shè)備檢修工作進(jìn)入了一個(gè)全新的階段。
4.開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)評(píng)價(jià)
與其它設(shè)備一樣，開關(guān)設(shè)備狀態(tài)檢修的基本流程主要包括設(shè)備信息收集、設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、檢修策略、檢修計(jì)劃、檢修實(shí)施及績效評(píng)價(jià)等七個(gè)環(huán)節(jié)。目前，許多網(wǎng)、省電力公司都建立了適合自己地區(qū)的開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)評(píng)價(jià)導(dǎo)則，對(duì)于遼寧省電力有限公司來說，已經(jīng)初步完成了《SF6斷路器狀態(tài)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》、《GIS狀態(tài)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》和《隔離開關(guān)和接地開關(guān)狀態(tài)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》的制定。開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)評(píng)價(jià)是開展其狀態(tài)檢修工作的基礎(chǔ)，必須通過持續(xù)、規(guī)范的設(shè)備跟蹤管理，綜合離線、在線等各種分析結(jié)果，才能夠準(zhǔn)確掌握開關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和健康水平，為開展?fàn)顟B(tài)檢修以后五個(gè)環(huán)節(jié)工作創(chuàng)造條件。對(duì)于開關(guān)設(shè)備來說，由于目前在線監(jiān)測(cè)手段還不成熟，狀態(tài)評(píng)價(jià)工作應(yīng)以日常監(jiān)視、檢測(cè)、試驗(yàn)為主，避免因?yàn)檫^分依賴在線監(jiān)測(cè)造成在設(shè)備狀態(tài)掌握上出現(xiàn)問題。對(duì)于開關(guān)設(shè)備來說，和其它設(shè)備一樣，狀態(tài)量分為一般狀態(tài)量和重要狀態(tài)量;開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)同樣分為：正常狀態(tài)、注意狀態(tài)、異常狀態(tài)和嚴(yán)重狀態(tài)四種狀態(tài)。開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)量有原始資料、運(yùn)行資料、試驗(yàn)資料和其它資料構(gòu)成;考慮到開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)量對(duì)安全運(yùn)行的影響程度不同，從輕到重分為四個(gè)等級(jí)，對(duì)應(yīng)的權(quán)重分別為權(quán)重1、權(quán)重2、權(quán)重3和權(quán)重4;視開關(guān)設(shè)備狀態(tài)量的劣化程度從輕到重分為四級(jí)，分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ級(jí)。其對(duì)應(yīng)的基本扣分值為2、4、8、10分。每一狀態(tài)量的扣分值都等于基本扣分值乘以權(quán)重系數(shù)。再通過扣分值與設(shè)備口評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表相比較，就可以得到設(shè)備的狀態(tài)。以下分別介紹斷路器、GIS和隔離開關(guān)的狀態(tài)評(píng)價(jià)。
4.高壓開關(guān)設(shè)備1SF6斷路器狀態(tài)評(píng)價(jià)
在遼寧省電力有限公司《SF6斷路器狀態(tài)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》中，斷路器的狀態(tài)評(píng)價(jià)分為部件評(píng)價(jià)和整體評(píng)價(jià)兩部分?？紤]到SF6斷路器各部件上的獨(dú)立性，將斷路器分為：本體、操動(dòng)機(jī)構(gòu)、并聯(lián)電容、合閘電阻等四個(gè)部件。在進(jìn)行斷路器狀態(tài)評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)對(duì)這四個(gè)部件進(jìn)行分別評(píng)價(jià)，得出這四個(gè)部件處于哪一種狀態(tài)，斷路器整體評(píng)價(jià)應(yīng)綜合其部件的評(píng)價(jià)結(jié)果。當(dāng)所有部件都為正常狀態(tài)時(shí)，整體評(píng)價(jià)為正常狀態(tài);當(dāng)任一部件狀態(tài)為注意狀態(tài)、異常狀態(tài)或嚴(yán)重狀態(tài)時(shí)，整體評(píng)價(jià)應(yīng)為其中zui嚴(yán)重的狀態(tài)。
4.2GIS狀態(tài)評(píng)價(jià)
在遼寧省電力有限公司《GIS狀態(tài)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》中，GIS以間隔為評(píng)價(jià)單元進(jìn)行評(píng)價(jià)，考慮到GIS由各種元件組合而成，所以其狀態(tài)評(píng)價(jià)也是按元件單獨(dú)進(jìn)行評(píng)價(jià)，元件分別為：斷路器、隔離開關(guān)及接地開關(guān)、避雷器、互感器(包括電流互感器和電壓互感器)、匯控柜和進(jìn)(出)線等。GIS中斷路器的狀態(tài)評(píng)價(jià)和獨(dú)立斷路器的狀態(tài)評(píng)價(jià)稍有不同，由于GIS為封閉式結(jié)構(gòu)，如果斷路器有并聯(lián)電容和和合閘電阻，對(duì)它們進(jìn)行評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)非常困難，再考慮到GIS為免維護(hù)產(chǎn)品，所以在對(duì)GIS中斷路器進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，不再對(duì)斷路器的并聯(lián)電容器和合閘電阻進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)GIS整體評(píng)價(jià)應(yīng)綜合所有元件的評(píng)價(jià)結(jié)果，當(dāng)所有元件評(píng)價(jià)為正常狀態(tài)時(shí)，GIS評(píng)價(jià)為正常狀態(tài);當(dāng)任一元件狀態(tài)為注意狀態(tài)、異常狀態(tài)或嚴(yán)重狀態(tài)時(shí)，整體評(píng)價(jià)應(yīng)為其中zui嚴(yán)重的狀態(tài)。
4.3高壓開關(guān)設(shè)備隔離開關(guān)和接地開關(guān)狀態(tài)評(píng)價(jià)
在遼寧省電力有限公司《隔離開關(guān)和接地開關(guān)狀態(tài)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》中，狀態(tài)量的獲取主要由家族性缺陷、運(yùn)行巡檢和試驗(yàn)三種手段獲取。由于新技術(shù)的發(fā)展，紅外測(cè)溫技術(shù)和絕緣支柱超聲波探傷技術(shù)在隔離開關(guān)和接地開關(guān)運(yùn)行中廣泛使用。相比其它產(chǎn)品紅外熱像檢測(cè)對(duì)隔離開關(guān)和接地開關(guān)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(cè)溫工作，每年都能發(fā)現(xiàn)好多次缺陷，避免了事故的發(fā)生。支柱絕緣子折斷事故時(shí)有發(fā)生，給公司變電運(yùn)行帶來很大安全隱患，如果能結(jié)合停電或者檢修等對(duì)支柱絕緣子進(jìn)行探傷，則可以很大程度上避免支柱絕緣子折斷事故發(fā)生。
5開關(guān)設(shè)備的檢修工作
5.1開關(guān)設(shè)備狀態(tài)檢修原則
狀態(tài)檢修應(yīng)遵循“應(yīng)修必修，修必修好”的原則，依據(jù)開關(guān)設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)的結(jié)果，考慮設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)因素，動(dòng)態(tài)制定設(shè)備的檢修計(jì)劃，合理安排狀態(tài)檢修的計(jì)劃和內(nèi)容。
5.2開關(guān)設(shè)備狀態(tài)檢修分類
遼寧省電力有限公司制定的《SF6斷路器檢修導(dǎo)則》、《GIS檢修導(dǎo)則》以及《隔離開關(guān)檢修導(dǎo)則》中，將開關(guān)設(shè)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(guān)設(shè)備的整體解體性檢查、維修、更換和試驗(yàn);B類檢修是指開關(guān)設(shè)備局部性的檢修，部件的解體檢查、維修、更換和試驗(yàn);C類檢修是對(duì)開關(guān)設(shè)備常規(guī)性檢查、維護(hù)和試驗(yàn);D類檢修是對(duì)開關(guān)設(shè)備在不停電狀態(tài)下進(jìn)行的帶電測(cè)試、外觀檢查和維修。
5.3開關(guān)設(shè)備狀態(tài)檢修策略
狀態(tài)檢修策略既包括年度檢修計(jì)劃的制定，也包括試驗(yàn)、不停電的維護(hù)等。檢修策略應(yīng)根據(jù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)的結(jié)果動(dòng)態(tài)調(diào)整。年度檢修計(jì)劃每年至少修訂一次。根據(jù)zui近一次設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果，考慮設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估因素，并參考廠家的要求，確定下一次停電檢修時(shí)間和檢修類別。在安排檢修計(jì)劃時(shí)，應(yīng)協(xié)調(diào)相關(guān)設(shè)備檢修周期，盡量統(tǒng)一安排，避免重復(fù)停電。對(duì)于設(shè)備缺陷，應(yīng)根據(jù)缺陷的性質(zhì)，按照有關(guān)缺陷管理規(guī)定處理。同一設(shè)備存在多種缺陷，也應(yīng)盡量安排在一次檢修中處理，必要時(shí)，可調(diào)整檢修類別。C類檢修正常周期宜與試驗(yàn)周期一致。不停電的維護(hù)和試驗(yàn)根據(jù)實(shí)際情況安排。
開關(guān)設(shè)備有四種狀態(tài)，設(shè)備處于不同的狀態(tài)有不同的檢修策略：
(1)“正常狀態(tài)”的檢修策略
被評(píng)價(jià)為“正常狀態(tài)”的開關(guān)設(shè)備執(zhí)行C類檢修。C類檢修可按照正常周期或延長一年并結(jié)合例行試驗(yàn)安排。在C類檢修之前，可以根據(jù)實(shí)際需要適當(dāng)安排D類檢修。
(2)“注意狀態(tài)”的檢修策略
被評(píng)價(jià)為“注意狀態(tài)”的開關(guān)設(shè)備，執(zhí)行C類檢修。如果單項(xiàng)狀態(tài)量扣分導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果為“注意狀態(tài)”時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況提前安排C類檢修。如果僅由多項(xiàng)狀態(tài)量合計(jì)扣分導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果為“注意狀態(tài)”時(shí)，可按正常周期執(zhí)行，并根據(jù)設(shè)備的實(shí)際狀況，增加必要的檢修或試驗(yàn)內(nèi)容。在C類檢修之前，可以根據(jù)實(shí)際需要適當(dāng)加強(qiáng)D類檢修。
(3)“異常狀態(tài)”的檢修策略
被評(píng)價(jià)為“異常狀態(tài)”的開關(guān)設(shè)備，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果確定檢修類型，并適時(shí)安排檢修。實(shí)施停電檢修前應(yīng)加強(qiáng)D類檢修。
(4)“嚴(yán)重狀態(tài)”的檢修策略
被評(píng)價(jià)為“嚴(yán)重狀態(tài)”的開關(guān)設(shè)備，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果確定檢修類型，并盡快安排檢修。實(shí)施停電檢修前應(yīng)加強(qiáng)D類檢修。
6開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程
遼寧省電力公司參照*公司頒布的《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》，結(jié)合遼寧省電力有限公司輸變電設(shè)備運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，編制了遼寧省電力有限公司《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程實(shí)施細(xì)則》。根據(jù)遼寧省電網(wǎng)設(shè)備實(shí)際情況，該規(guī)程的開關(guān)設(shè)備部分刪除了少油斷路器，該實(shí)施細(xì)則規(guī)定了遼寧省電力有限公司交流電網(wǎng)中開關(guān)設(shè)備巡檢和試驗(yàn)的項(xiàng)目、周期和技術(shù)要求，用以判斷開關(guān)設(shè)備是否符合運(yùn)行條件，保證開關(guān)設(shè)備的安全運(yùn)行。
6.1開關(guān)設(shè)備狀態(tài)量的評(píng)價(jià)和處置原則
開關(guān)設(shè)備的評(píng)價(jià)應(yīng)該基于巡檢及例行試驗(yàn)、診斷性試驗(yàn)、在線監(jiān)測(cè)、帶電檢測(cè)、家族缺陷、不良工況等狀態(tài)信息，包括其現(xiàn)象強(qiáng)度、量值大小以及發(fā)展趨勢(shì)就，結(jié)合與同類設(shè)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(tài)量，若當(dāng)前試驗(yàn)值超過注意值或接近注意值得趨勢(shì)明顯，對(duì)于正在運(yùn)行的設(shè)備，應(yīng)加強(qiáng)跟蹤監(jiān)測(cè);對(duì)于停電設(shè)備，如懷疑屬于嚴(yán)重缺陷，不宜投入運(yùn)行。如對(duì)于運(yùn)行中的開關(guān)設(shè)備，有電弧分解物隔室，微水測(cè)量注意值為300μL/L，當(dāng)測(cè)量達(dá)到這個(gè)值時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)跟蹤監(jiān)測(cè);無電弧分解物隔室，微水測(cè)量注意值為500μL/L，當(dāng)測(cè)量達(dá)到這個(gè)值時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)跟蹤監(jiān)測(cè)。
(2)警示值處置原則：
有警示值要求的狀態(tài)量，若當(dāng)前試驗(yàn)值超過警示值的趨勢(shì)明顯，對(duì)于運(yùn)行設(shè)備應(yīng)盡快安排停電試驗(yàn);對(duì)于停電設(shè)備，消除此隱患之前，一般不應(yīng)投入運(yùn)行。對(duì)于開關(guān)設(shè)備，有警示值要求的狀態(tài)量只有一項(xiàng)，是例行試驗(yàn)項(xiàng)目中的斷口間并
聯(lián)電容器電容量和介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)量，要求電容量初值差不超過5%，如果在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)斷口間并聯(lián)電容的初值差超過5%，根據(jù)警示值處置原則，在消除此隱患之前，一般不應(yīng)投入運(yùn)行。
6.2與國網(wǎng)試驗(yàn)規(guī)程的區(qū)別
遼寧省電力有限公司的《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程實(shí)施細(xì)則》開關(guān)設(shè)備部分與國網(wǎng)《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》開關(guān)設(shè)備部分相比，有自己的很多特點(diǎn)，簡(jiǎn)要介紹如下：
(1)刪除了少油斷路器方面的內(nèi)容;
(2)將紅外熱像檢測(cè)從例行試驗(yàn)項(xiàng)目調(diào)到巡檢相目中;
(3)將氣體密度表(繼電器)校驗(yàn)從診斷性試驗(yàn)項(xiàng)目調(diào)整到例行試驗(yàn)項(xiàng)目中;
(4)將GIS中例行試驗(yàn)中主回路電阻測(cè)量調(diào)整到診斷性試驗(yàn)項(xiàng)目中;
(5)對(duì)GIS主回路交流耐壓試驗(yàn)說明條款作了修改;
(6)增加了隔離開關(guān)的觸頭接觸壓力項(xiàng)目。
7結(jié)論
由定期檢修向狀態(tài)檢修的轉(zhuǎn)變是保證電網(wǎng)安全、運(yùn)行的有效措施，是我國檢修制度的重大變革。高壓開關(guān)設(shè)備是電網(wǎng)中zui重要的設(shè)備之一，為了保證電網(wǎng)的安全，開關(guān)設(shè)備的狀態(tài)檢修至關(guān)重要。
尊敬的客戶：
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