裝備研究院電儀室（以下稱檢測單位）自承擔(dān)公司電氣設(shè)備檢測任務(wù)以來，相繼開展了紅外成像檢測、電能質(zhì)量檢測、局部放電檢測和電機(jī)檢測等電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測業(yè)務(wù)。通過以上業(yè)務(wù)的開展，檢測單位期望逐步為設(shè)備用戶提供優(yōu)質(zhì)和全面的服務(wù)。

電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的目的是采用有效的檢測手段和分析診斷技術(shù)，及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，保證設(shè)備的安全、可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。所以電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測應(yīng)該是一個(gè)檢測、分析、處理、反饋、復(fù)測閉環(huán)的過程。檢測單位年復(fù)一年在這個(gè)過程中積累數(shù)據(jù)，從而總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，掌握電氣設(shè)備運(yùn)行特點(diǎn)，最終與設(shè)備用戶共同實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備長周期運(yùn)行的目的。

只有檢測過程形成閉環(huán)，檢測手段才對(duì)設(shè)備運(yùn)行具有指導(dǎo)作用。也就是說，檢測單位承擔(dān)檢測業(yè)務(wù)后，希望設(shè)備用戶根據(jù)檢測發(fā)現(xiàn)的問題，現(xiàn)場進(jìn)行整改后向檢測單位提供整改方式及整改后結(jié)果。但是，有些設(shè)備用戶對(duì)檢測結(jié)果重視程度不夠，處理情況未能及時(shí)提供給檢測單位，不利于檢測單位對(duì)設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。因電機(jī)檢測業(yè)務(wù)目前未發(fā)現(xiàn)過問題，故本文僅分別就三個(gè)檢測手段的三個(gè)完整案例給予說明，希望引起設(shè)備管理部門和設(shè)備用戶對(duì)電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測閉環(huán)管理的足夠重視，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備安穩(wěn)長運(yùn)行的目的。

1 電能質(zhì)量檢測實(shí)例

1.1 委托原因

某部職防樓2#配電柜負(fù)荷不大，卻多次越級(jí)跳閘。電工懷疑電流諧波過大引起，委托裝備研究院電儀室進(jìn)行檢測。電工為預(yù)防再次跳閘，采取臨時(shí)措施，由1#配電柜的配出為2#配電柜進(jìn)行供電，結(jié)果從未出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象。

1.2 檢測結(jié)果

檢測設(shè)備：Fluke 434電能質(zhì)量分析儀；檢測對(duì)象：2#進(jìn)線（380V）。

(1）三相相電壓（rms有效值）均在228V左右?；妷翰黄胶舛燃s為0.2%，三相基波電流分別為24、26.7、19.7A，不平衡度約為10.8%，三相電流不平衡度略高，電流、電壓相位差很小。

(2）總諧波電壓畸變率為2.2%左右（國標(biāo)為低于5%），3次、5次、7次、13次、15次諧波電壓含有率分別為0.4%、1.4%、1.3%、0.6%、0.3%左右，各次諧波電壓含有率均在標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)；

總諧波電流畸變率為77.6%左右，3次、5次、7次、11次諧波電壓含有率分別為4.3%、61.8%、43.6%、14.2%左右，5次、7次諧波含量較高，電流畸變明顯。

(3）有功功率為16.44kW、視在功率為20.38kVA、無功功率為容性4.02kVAR、功率因數(shù)為0.81。

(4）整個(gè)檢測過程，電壓平穩(wěn)、電流有波動(dòng)。

1.3 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集

(1）電能信號(hào)如圖1所示。

圖1 電能信號(hào)

三相相電壓（rms）為228V左右，三相基波電壓不平衡度在0.2%左右，三相基波電流不平衡度在10.5%左右，三相基波電壓不平衡度符合標(biāo)準(zhǔn)要求，三相電流不平衡度略高，電流、電壓相位差很小。

(2）諧波

諧波電壓如圖2所示。

圖2 諧波電壓

各次諧波電壓含有率均較低，THD（總諧波電壓畸變率，諧波相對(duì)于基波有效值的諧波失真總度）、5次、7次、11次諧波電壓含有率分別為2.2%、1.4%、1.3%、0.6%左右，均在標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)。

諧波電流如圖3所示。

圖3 諧波電流

5次、7次、11次諧波電流含有率較高， THD（總諧波電流畸變率，諧波相對(duì)于基波有效值的諧波失真總度）、3次、5次、7次、11次諧波電壓含有率分別為77.6%、4.3%、61.8%、43.6%、14.2%左右，電流畸變明顯。

1.4 分析

目前2#配電柜負(fù)荷由1#配電柜配出供電，配出開關(guān)容量125A，1#、2#配電柜進(jìn)線開關(guān)容量400A。由于所帶負(fù)荷多為變頻空調(diào)，諧波電流較大屬正?，F(xiàn)象，但因目前負(fù)荷電流（rms）只有三十幾安培，125A的配出開關(guān)容量也已足夠，且目前運(yùn)行方式下并未出現(xiàn)越級(jí)跳閘現(xiàn)象，越級(jí)跳閘原因應(yīng)與電能質(zhì)量無關(guān)。

1.5 建議

(1)檢查2#配電柜進(jìn)線電纜是否存在缺陷。

(2)檢查2#配電柜的上級(jí)配出開關(guān)保護(hù)配置是否存在問題。

(3)更換2#配電柜的上級(jí)配出開關(guān)。

1.6 現(xiàn)場隱患排除反饋

職防樓電工根據(jù)檢測單位提出的建議進(jìn)行現(xiàn)場檢查后，排除了2#配電柜進(jìn)線電纜存在缺陷的可能和2#配電柜的上級(jí)配出開關(guān)保護(hù)配置存在問題的可能，最后更換了2#配電柜的上級(jí)配出開關(guān)，隱患排除，至今未出現(xiàn)越級(jí)跳閘現(xiàn)象。

1.7 閉環(huán)管理成效

現(xiàn)場設(shè)備出現(xiàn)供電異常，用戶向檢測單位提出諧波檢測委托。根據(jù)用戶的委托，檢測單位采用電能質(zhì)量檢測手段進(jìn)行諧波檢測，未發(fā)現(xiàn)問題。但是根據(jù)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的越級(jí)跳閘現(xiàn)象和用戶解決問題的需求，檢測單位進(jìn)行了綜合的分析，給出了三條處理建議。設(shè)備用戶依據(jù)建議，解決了現(xiàn)場問題，并向檢測單位進(jìn)行了反饋，實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)管理，保障了設(shè)備安全運(yùn)行。

2 紅外成像檢測實(shí)例

2.1 委托原因

根據(jù)公司設(shè)備部的要求對(duì)公司內(nèi)電氣設(shè)備一年一次常規(guī)檢測。

2.2 檢測結(jié)果

檢測設(shè)備：P65紅外成像儀；檢測對(duì)象：4#主變。

5月8日，某部110kV變電站4#主變高壓套管B相溫度較高，為77.1℃，其余A、C相分別為31.3℃、32.1℃，三相電流分別為119.41A、118.74A、119.24A。

2.3 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集

紅外圖像如圖4所示，可見光圖片如圖5所示（標(biāo)記部位為發(fā)熱部位）。

圖4 4#主變高壓套管A、B、C相

圖5 4#主變可見光照片

2.4 分析

三相電流平衡，說明負(fù)荷平衡，而B相溫度已接近80℃的危急缺陷標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)DL/T 664-2008帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范），參考該部位三年的檢測結(jié)果（見表1），B相該部位有嚴(yán)重惡化的趨勢。懷疑B相套管內(nèi)部有接觸不良。

表1 三年/次檢測結(jié)果對(duì)比

2.5 建議

(1）發(fā)現(xiàn)該缺陷后，檢測單位立即通知班組人員，并建議該部電氣車間安排做好日常重點(diǎn)監(jiān)測，隨時(shí)掌握溫升變化，嚴(yán)格控制運(yùn)行方式變化，控制負(fù)荷分配，避免故障部位加劇惡化；

(2）由于故障部位的特殊性，建議盡快安排4#變壓器停電，并聯(lián)系變壓器廠家對(duì)變壓器套管進(jìn)行檢查。

2.6 現(xiàn)場隱患排除反饋

根據(jù)檢測單位列出的三年/次的檢測結(jié)果和提出的處理建議，該部于檢測當(dāng)日即聯(lián)系了變壓器廠家。5月14日，該部安排4#主變停電檢修。經(jīng)打開套管后檢查，廠家認(rèn)為溫升原因?yàn)殇N子接觸不好，已對(duì)外殼放電，銷子上已有黑色斑痕，如圖6所示。變壓器廠家處理完畢后，5月15日，應(yīng)該部的要求，檢測單位進(jìn)行了該部位的復(fù)測，發(fā)熱部位已恢復(fù)正常。

圖6 變壓器套管內(nèi)的銷子

2.7 閉環(huán)管理成效

根據(jù)常規(guī)一年一次的檢測要求，檢測單位對(duì)設(shè)備展開檢測。檢測人員在檢測中發(fā)現(xiàn)了溫升異常嚴(yán)重缺陷。4#主變?cè)谠摬抗╇娭袑訇P(guān)鍵設(shè)備，檢測單位立即向該部的電氣車間管理人員匯報(bào)，并提出了加強(qiáng)監(jiān)測的建議。設(shè)備用戶依據(jù)建議，聯(lián)系變壓器廠家解決了現(xiàn)場問題，并向檢測單位進(jìn)行了反饋。檢測單位進(jìn)行復(fù)測，確認(rèn)隱患排除，實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)管理，保障了設(shè)備安全運(yùn)行。

3 局部放電檢測實(shí)例

3.1 委托原因

根據(jù)公司設(shè)備部的要求對(duì)公司內(nèi)電氣設(shè)備一年一次常規(guī)檢測。

3.2 檢測結(jié)果

檢測設(shè)備：Ultra TEV Plus 局部放電檢測儀；檢測對(duì)象：35kV備用系統(tǒng)322、323 PT。

(1）323PT AB本體北面幅值為19dB，放電明顯，為嚴(yán)重缺陷，需加強(qiáng)關(guān)注，利用停電機(jī)會(huì)進(jìn)行清掃或更換；

(2）323PT BC本體南面幅值為18dB，放電明顯，為嚴(yán)重缺陷，需加強(qiáng)關(guān)注，利用停電機(jī)會(huì)進(jìn)行清掃或更換。

3.3 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集

結(jié)果如2表所示（超聲三次背景值為-8dB）。

表2

圖7 323PT AB相及BC相嚴(yán)重缺陷部位

3.4 分析

幅值為6dB～15dB，則存在輕微放電；幅值為15dB～25dB，則放電明顯；幅值為25dB以上，則放電嚴(yán)重。根據(jù)現(xiàn)場檢測時(shí)看到PT表面的污濁程度和檢測結(jié)果，說明323PT放電已明顯，需擇機(jī)停電檢查并處理。

3.5 建議：需擇機(jī)停電檢查、清掃并處理。

3.6 現(xiàn)場隱患排除反饋

根據(jù)檢測單位提供的檢測報(bào)告， 5月份該部供管車間申請(qǐng)停電，對(duì)該P(yáng)T進(jìn)行清掃，并刷防污閃涂料RTV漆。5月23日，檢測單位應(yīng)該部要求進(jìn)行復(fù)測，結(jié)果正常，未發(fā)現(xiàn)局部放電現(xiàn)象。

3.7 閉環(huán)管理成效

根據(jù)常規(guī)一年一次的檢測要求，檢測單位對(duì)設(shè)備展開檢測。檢測人員在檢測中發(fā)現(xiàn)了局部放電嚴(yán)重缺陷。檢測單位向該部提出了擇機(jī)停電檢查、清掃并處理的建議。設(shè)備用戶依據(jù)建議，利用停電機(jī)會(huì)進(jìn)行了清掃和刷漆，并向檢測單位進(jìn)行了反饋。檢測單位進(jìn)行復(fù)測，確認(rèn)隱患排除，實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)管理，保障了設(shè)備安全運(yùn)行。

4 結(jié)論

以上三個(gè)案例分析證明了檢測單位利用電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測手段對(duì)檢測結(jié)果分析的準(zhǔn)確性。檢測單位幫助設(shè)備用戶及時(shí)排除了隱患，避免了事故，同時(shí)設(shè)備用戶的積極處理和反饋也為檢測單位積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

因此電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的閉環(huán)管理是一個(gè)非常重要的過程管理，對(duì)電氣設(shè)備長周期運(yùn)行意義重大，希望引起設(shè)備管理部門和設(shè)備用戶的高度重視。

本文編自《電氣技術(shù)》，標(biāo)題為“電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測閉環(huán)管理案例分析”，作者為何君霞。