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中国电力设备管理协会

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基于群组设备长周期检修管理的带电检测标准化体系建设创新

作者:   发布时间:2018-11-05

一、前言

     内蒙古电力(集团)有限责任公司是内蒙古自治区直属国有独资特大型电力企业,是全国唯一独立的省级电网管理企业,负责建设运营内蒙古自治区中西部电网,供电区域72万平方公里,承担着内蒙古自治区8个盟市工农牧业生产及城乡1388万居民生活供电任务。同时受自治区委托,管理自治区电力设计、电力科研、电力施工等国有企业。企业资产总额近千亿元,在中国企业500强榜单中名列第217位,居自治区30强企业首位。

     截至2016年底,公司电网统调装机6364.36万千瓦,500千伏变电站24座,220千伏变电站141座,110千伏及以下变电站906座。35千伏及以上变压器2027台,容量138750兆伏安,35千伏及以上互感器41360台、断路器9115台、隔离开关24870组。

     2016年,公司最大供电负荷突破2133万千瓦。完成售电量1464.64亿千瓦时。全年变电设备故障同比减少11.17%,电网实现安全运行7068天的长周期记录。

     公司生产管理部主要负责运检规划与计划管理、电网生产设备运行维护管理及技术管理,生产类技术改造归口管理,生产类大修、实物资产归口管理,运检信息化管理等工作。

二、实施背景

     随着电力工业的发展,电网快速发展、规模不断扩大,设备装用量高速增长,以现有基准周期例行停电试验为基础的状态检修技术体系已出现局限性。

     一是随着设备数量增长,设备检修和维护造成工作量大大增加,检修人员紧缺问题日益突出,计划停电工作量大和人员不足矛盾日益突出。

     二是装备技术水平大幅提升,电力设备的制造质量日益提高,新技术、新材料、新工艺的采用,依靠传统停电例行试验无法及时反映设备状态的变化趋势、缺陷检出率低的问题逐渐呈现;同时,随着电力技术的发展,各类检测技术和手段日臻完善,迫切需要新的检测技术规模化应用到电网生产中去。

     三是由于电网规模的迅速扩大,检修针对性呈下行趋势,既存在过修、过试的问题,造成部分检修资源的浪费,又存在部分设备维修不足的矛盾。

     四是在现有基准周期例行停电试验为基础的状态检修模式下,设备陪停陪试多,电网安全运行和可靠供电压力较大,运检效率、效益提升空间很大。

     面对电网快速发展过程中的问题,国内先进电网企业均采取延长状态检修停电例行试验基准周期,并逐步推进带电检测业务与传统业务的高度融合。结合公司电网投资规模逐年上升的现状,推进基于群组设备长周期检修管理的带电检测标准化体系建设创新是电网实现安全、可靠、高效、智能运检发展的必要选择。

三、内涵和主要做法
(一)成果内涵

     “十三五”期间,公司将推进“生产管理智能化建设”,基于不停电的群组设备差异化检修体系创新作为核心业务之一,需要“基于群组设备长周期检修管理的带电检测标准化体系建设”作为支撑,是生产管理方式重大变革的基础创新。

(二)主要做法

1.整体思路

     推进基于群组设备长周期检修管理的带电检测标准化体系建设创新的整体工作思路是:建立带电检测标准化技术体系;完成带电检测管理活动框架及标准化管理流程建设;逐步推进装备装置检测校验能力建设;加强检测技术能力培养和装备应用水平,构建完整的基于群组设备长周期检修管理的带电检测标准化体系。

2.创新目标

     建立带电检测技术标准化体系;完善变电设备带电检测业务类别及标准化管理流程;提升带电检测队伍建设水平,推进群组设备带电检测工作例行化、规范化、标准化开展,为实现基于不停电的群组设备差异化检修体系创新奠定基础。

3.创新原则

(1)坚持“安全第一”的原则

     推进基于群组设备长周期检修管理的带电检测标准化体系建设创新,必须在保证安全的前提下,综合考虑运行环境、负荷特性、运行方式等安全风险因素,确保电网、人身、设备安全。

(2)坚持“强化设备状态管控”的原则

     规范设备管理流程,将电网设备运检工作重点从停电例行试验转移到对设备状态检测、分析和预控上,提高设备运检工作的针对性和有效性。

(3)坚持“差异化实施”的原则

     推进基于群组设备长周期检修管理的带电检测标准化体系建设创新,仍要遵照国家、行业现行的反措等相关制度及标准,以及设备制造厂家提出的特殊试验和维护要求。同时,要确立成熟、有效带电检测手段例行化,专业、特殊带电检测手段诊断化的标准。

(4)坚持“以带电检测技术为主”的原则

     在研究状态检修例行停电试验基准周期延长的基础上,要根据今后“以带电检测技术为主”的思想原则推进基于群组设备长周期检修管理的带电检测标准化体系建设创新,避免因过分依赖在线监测装置而带来的设备不可控风险。

(5)坚持“服务差异化检修体系创新”原则

     推进基于群组设备长周期检修管理的带电检测标准化体系建设创新,要服务基于安全风险分级及不停电的差异化检修体系创新,要提前谋划,打好基石。

4.基本做法

(1)建立技术标准化体系,构建标准化体系创新技术支撑

①完善带电检测仪器装置原则,规范带电检测装备配置

     修编并颁发了《电力设备带电检测仪器配置导则》(Q/ND1030801-2016),规范了新形势下电力设备带电检测仪器的选用原则、配置原则和配置要求,突破性的提出定性巡检与定量诊断区分化、统一化的实施标准。

②编制带电检测技术规范,填补带电检测专用标准空白

     以往,对于带电检测项目的周期及判断标准,均只在《电力设备预防性试验规程》、《输变电设备状态检修试验规程》中与例行停电试验项目混淆在一起,且除了少数几类作为定检项目明确外,其余均不做明确要求,对设备运维管理缺乏指导意义。

     充分借鉴国内先进企业经验,结合网省公司设备运行维护经验和实际情况,组织编制并颁发了《电力设备带电检测技术规范》(Q/ND1050105-2016),一是突破性的将带电检测工作按照例行开展及诊断性项目划分,确立了成熟、有效带电检测手段例行化,专业、特殊带电检测手段诊断化的标准,与《输变电设备状态检修试验规程》中明确的例行停电试验项目及诊断性停电试验项目的划分相呼应,构建了科学、合理、完整的长周期状态检修标准体系;二是对各类检测项目的检测区段进行了新的定义和划分,明确了新设备投产检测、运行阶段定性、定量检测及特殊时间段检测等区间,便于现场实施;三是强化了多种带电检测手段间、与停电试验项目结果间、与电网运行方式及条件等的关联分析结构,通过横向与纵向比较,提高缺陷综合分析判断准确度。

(2)构建管理框架及标准化流程,完成管理过程可追溯性

     组织编制了《电力设备带电检测工作管理标准》,明确工作内容、梳理工作职责、规范工作流程、规定装备管理,完成带电检测管理活动框架建设,并建立标准化管理活动流程,实现了带电检测分层、分级、分区的精益化管理全覆盖。

(3)加大检测装备配置力度,牢固标准化体系创新装备基础

①补充、配齐带电检测装备,推进检测业务常态化开展

     按照《电力设备带电检测仪器配置导则》对带电检测装备进行了补充,所属电科院及供电单位带电检测装备均已基本实现标准化配置,保证了带电检测工作常态开展,为后续工作开展奠定了基础。

②推进先进适用带电检测装备配置,完善检测业务类群

     在充分总结局放类检测业务开展情况的基础上,结合电网设备运维实际,补充下发《固定资产零购带电检测仪器配置指导意见》,重点对局放类带电检测装备进行全类型、统一化、配置。其中,一是结合《输变电设备状态检修试验规程》修编,将超声波、特高频及暂态地电压列入例行带电检测项目,相应的带电检测装备重点统一标准配置。二是对于多功能局放巡检仪、便携式开关柜带电检测综合测试仪等小型化巡检设备的选用,遵循“成熟可靠、先进适用、经济合理、便于携带”的原则,做到“功能合一、一机多用”,满足设备局放普测要求,减少重复配置、提高设备利用率及综合判断实用性。三是对价格昂贵,专业技术要求高的特高频、超声波检测仪器额外配置。

(4)创新实施专业化、综合化立体巡检,提升整体检测水平

①组织开展专业化巡检,提升异常检出率

     下发《关于开展网内在运GIS/HGIS设备“声电联合”带电局放专业化巡检工作的通知》,重点对存在缺陷、运行不足5年、超过10年或特定厂家的110kV 及以上GIS/HGIS设备,开展“声电联合”(特高频及超声波法)带电局部专业化巡检。累计检测间隔439个,发现存在局部放电现象间隔2个,疑似问题间隔6个。通过现场复测,确诊青山110kV变电站110母联断路器间隔气室绝缘内部空穴放电等多起缺陷,排除了影响安全生产的不稳定因素。同时,各供电单位与电科院同时开展带电检测比对复测工作,以测代练,加速带电局放类专业化巡检实用进程。

②组织开展开关柜缺陷综合巡检,强化阶段性实用成果

下发《关于开展网内在运开关类设备专项带电综合巡检工作的通知》,组织所属供电单位开展开关柜特高频、超声波及暂态地电压综合巡检,重点完成存在疑似缺陷的743面开关柜、51个GIS间隔局放综合巡检。详见表1。

表1局放带电综合巡检基本情况

 

●通过综合巡检,确诊异常及缺陷30处,其中,110kV GIS异常2处,开关柜异常28处,缺陷确诊率4%,对应提出建议停电检修、缩短检测周期等运维策略。目前,已全部停电检查或解体验证,验证结果与检测情况相符率100%。避免了设备长时间运行而造成的故障发生。具体缺陷确诊类型详见图1。

 

图1 局部放电综合巡检缺陷确诊类型分布图

 

●过不同检测方法的对比分析,单一的特高频波法对局部放电缺陷检出率最高(30%),其次为超声波法(27%),说明了特高频及超声波联合分析、相互映证的重要性,验证了将其纳入例行带电检测项目的正确性。

●紧密结合《内蒙古电力公司2017年各项重大活动保电实施方案》工作部署,通过开展多次专业化、综合巡检,排查设备潜在隐患和安全运行风险,为全力做好党的“十九大”、“一带一路”国际合作高峰论坛、“联合国防治荒漠化公约”第十三次缔约方大会和自治区成立70周年庆祝活动等一系列重大活动保电工作,提供助力和技术支撑。

(5)持续强化专项业务培训,结构性建立人才梯队

①持续开展理论培训,提高带电检测专业理论水平

     先后举办电网设备带电检测规程宣贯及技术培训、带电检测技术延伸及技能提高培训,累计培训专业技术人员300人·次,使各级生产人员充分理解和掌握带电检测规程规范内容及精神,提升了带电检测整体技术水平,为推进基于不停电的群组设备差异化检修体系创新奠定坚实人才基础。

②加强带电检测实操演练,以考促练注重实效

     组织开展带电检测实操技能集训及竞赛活动,以考代练,以测促训,提高带电检测标准化建设人才梯度培养效率,培养锻炼了一批带电检测实用型专业人才。

5.创新组织

(1)高度重视,加强组织领导

     确立了由公司生产管理部牵头、电科院专业处室技术支撑、供电单位主要实施的层级结构,由公司统一安排部署,制定实施方案,明确任务,落实责任,确保各项工作扎实有序推进。

(2)落实全过程管控

     一是加强状态检测分析。落实公司安排部署的带电检测计划,及时准确掌握设备状态变化。定期开展设备缺陷、故障、隐患、监控信息统计分析。二是加强不良工况后的设备状态管控。电网经历大负荷、雷雨、出线短路故障等不良工况后,加强设备状态分析与维护工作。三是深化技术监督工作。将专业化、综合性巡检与专项技术监督高度集成,满足推进标准化体系创新需要。

(3)加大宣贯和培训力度工作

     强化各单位生产管理人员理解带电检测标准化创新工作思路、工作原则、必备条件,培养一批高水平的状态检测专家队伍,为开展基于不停电的群组设备差异化检修体系创新奠定基础。

(4)注重先进经验总结提炼

     总结先进经验,加强典型经验交流,健全工作机制,持续提升工作质量,提高安全、经济效益。

6.支撑保障

(1)建立策略评估改进机制

     充分发挥电科院和各供电单位业务支撑作用,密切跟进创新推进情况,实时评估策略的适应性,针对暴露问题及时调整策略和标准,确保标准化建设方案不断优化。

(2)强化状态检测队伍建设

     连续年度针对性培训300多人,开展带电检测集训及实测竞赛,规范带电检测资格要求,提高检测有效性。

(3)强化状态检测装备保障

     建立检测仪器的定期校验制度,确保检测仪器准确有效,各单位按照周期要求定期送检带电检测仪器。严格状态检测仪器入网把关,确保检测仪器质量。

(4)切实提高状态评价质量

     一是坚持“动态评价与定期评价结合”、“定性评价与定量评价结合”和“常规评价与精确评价结合”的原则,并根据评价结果,适时开展设备异常的集中和现场诊断。二是除现行状态评价导则已经纳入的带电检测状态参量,其他带电检测依靠诊断性试验等手段、设备缺陷状况进行定性诊断后引入设备状态评价。

(5)开展关键技术研究和应用

     适应创新需求,积极开展“声电联合局放检测”等关键技术研究,补充和完善带电检测业务类群体系,推进标准化体系创新实施,也为基于不停电的群组设备差异化检修体系创新提供延伸桥梁并做好铺垫。

(6)强化策略实施质量的监督检查

建立定期检查和通报制度,对状态评价不及时或不准确、检测计划未落实、检测质量不高、状态信息收集不到位等情况进行定期通报。

四、实施效果
(一)强化状态检修内涵,实现长周期检修模式

     基于群组设备长周期检修管理的带电检测标准化体系建设创新,改变以例行停电试验为基础的传统状态检修模式,建立带电检测为主的状态检修,紧密结合《输变电设备状态检修试验规程》修编,将原有状态检修周期延长至“6+1”年,增强设备运维检修针对性,彻底解决计划停电工作量大与人员不足的突出矛盾,实现了群组设备长周期检修模式,为公司实现基于不停电的群组设备差异化检修体系创新奠定基础。

(二)预控设备运行风险,助力电网可靠性指标提升

     推进基于群组设备长周期检修管理的带电检测标准化体系建设创新,解决了依靠传统停电例行试验缺陷检出率低、设备陪停陪试多的问题,设备无需停运就可以及时发现设备绝缘、机械等故障,有效预防预控设备事故及电网运行风险,保障电网、设备安全稳定运行,大力提升了系统供电可靠性。

(三)精准管控设备状态,力保重大活动保电万无一失

     基于群组设备长周期检修管理的带电检测标准化体系建设创新以来,创新例行开展专业化、综合性巡检,累计检测疑似缺陷开关柜743面、GIS间隔490个,确诊异常及缺陷30处,缺陷确诊率4%,停电检查或解体验证结果与检测情况相符率100%。该项创新落实,提前发现并排除潜在性设备隐患,排除事故风险,为自治区成立70周年庆祝活动等一系列重大活动保电做出积极贡献。

(四)构建技术标准体系,填补系统内标准化空白

     先后颁发了《电力设备带电检测仪器配置导则》(Q/ND1030801-2016)、《电力设备带电检测技术规范》(Q/ND1050105-2016)等企标,突破性的提出定性巡检与定量诊断区分化、统一化的实施标准,完善带电检测业务类群,重新定义划分了检测业务区段,强化多种检测手段关联分析理念,填补了带电检测专用技术规范的空白,建立了管理层面的带电检测标准化技术体系。

(五)安全经济效益显著,创新管理提质增效

     根据设备带电检测结果,综合分析设备在运条件下的经济性、可靠性、安全性等方面因素,最大限度地减少停电次数,减少电网非正常运行方式的时间,有效提高设备可用率。同时,提升了运检效率效益,避免了电网运检管理所需人、财、物等资源的浪费,在安全效益和经济效益方面有深远影响。(此专文摘自《电力设备管理》杂志文库,专文主创单位:内蒙古电力公司)