電力設備狀態(tài)監(jiān)測應用 8.13

電力設備狀態(tài)監(jiān)測應用一、電力設備狀態(tài)檢修與狀態(tài)監(jiān)測概述在電力設備設計、制造、安裝、運行、維護過程中，會出現(xiàn)各種缺陷，這些缺陷的存在會降低電力設備運行的安全性、可靠性、穩(wěn)定性、準確性。為了使電力設備能正常發(fā)揮生產(chǎn)效能，延長使用周期，保障電力供應的安全性和可靠性，必須對電力設備進行適度檢修。1、電力設備檢修模式的發(fā)展歷程電力設備檢修模式經(jīng)歷了故障檢修、定期檢修和狀態(tài)檢修三個階段。1950年以前是檢修發(fā)展的第一階段，該階段的檢修策略是故障檢修。這種方式以設備出現(xiàn)功能性故障為依據(jù)，在設備發(fā)生故障已無法運轉時才進行維修，因此，不能保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，存在檢修不足的問題。20世紀50年代至70年代是檢修發(fā)展的第二個階段，這一階段的檢修策略主要是定期檢修。這種檢修模式有效地減少了電網(wǎng)設備的突發(fā)事故，保證了電網(wǎng)的安全運行，但因不能事先掌握設備狀態(tài)，采用“一刀切”的模式，存在“無病也治，小病大治”的檢修過度問題，檢修成本較高。第三階段是狀態(tài)檢修，最早由美國杜邦公司于20世紀70年代首先提出。到上世紀80年代，隨著傳感器、計算機、微電子及人工智能等高新技術的發(fā)展與應用，狀態(tài)檢修技術才得到快速發(fā)展。2、狀態(tài)監(jiān)測與狀態(tài)檢修的關系電力設備狀態(tài)檢修是指根據(jù)先進的狀態(tài)檢測、監(jiān)測和診斷技術提供的設備狀態(tài)信息，判斷設備異常，預知設備故障，在故障發(fā)生前進行檢修的方式。它是企業(yè)以安全、可靠、環(huán)境、成本為基礎，通過設備狀態(tài)評價、風險評估檢修決策，達到運行安全可靠，檢修成本合理的一種檢修策略。狀態(tài)檢修可以最大限度的避免檢修不足和檢修過度在節(jié)約檢修工時和成本的同時，又能保障電力設備安全穩(wěn)定、可靠運行，使檢修工作更加科學化，因此，是我國電網(wǎng)公司建設堅強智能電網(wǎng)、提升管理精益化水平的重要支撐和手段。3、電力設備狀態(tài)監(jiān)測的手段電力設備狀態(tài)檢測、監(jiān)測的手段主要包括帶電檢測、在線監(jiān)測和離線檢測等三種。其中，帶電檢測一般采用便攜式檢測設備，對運行狀態(tài)下的電力設備狀態(tài)量進行的現(xiàn)場檢測。在線監(jiān)測一般采用相關設備或儀器，安裝在被監(jiān)測的設備上，用來對被監(jiān)測設備進行不間斷實時在線監(jiān)測，離線檢測一般通過定期對停止運行的設備進行規(guī)定項目的檢查，發(fā)現(xiàn)設備的問題和隱患。4、電力設備狀態(tài)監(jiān)測的技術水平及特點電力設備狀態(tài)檢測、監(jiān)測所采用的技術主要包括聲學檢測技術、電學檢測技術、化學檢測技術、光學檢測技術等。其中，聲學檢測技術是目前電力設備狀態(tài)檢測、監(jiān)測技術中的新興發(fā)展技術:電學檢測技術的檢測靈敏度高檢測數(shù)據(jù)可靠，適用于對檢測結果準確性要求較高的電力設備狀態(tài)檢測、監(jiān)測;化學檢測技術在電力設備的狀態(tài)檢測、監(jiān)測中應用較早，國家已制定了氣相色譜分析和SF6氣體密度監(jiān)測相關狀態(tài)檢修導則和規(guī)程，但主要應用于油浸式變壓器等油絕緣設備和GIS等SF6絕緣設備的狀態(tài)檢測:光學檢測技術近幾年已得到廣大電力用戶的認可并制定了相應的檢修導則及規(guī)程。二、電力設備狀態(tài)監(jiān)測行業(yè)發(fā)展前景目前，智能電網(wǎng)建設和增強供電可靠性已上升為國家戰(zhàn)略，在此背景下，兩大電網(wǎng)公司分別提出了建設智能電網(wǎng)和推廣狀態(tài)檢修的明確規(guī)劃，并在操作層面制定了具體的應用標準及配置原則，且還在進一步制訂可行的現(xiàn)場應用導則，從而為電力設備狀態(tài)檢測、監(jiān)測行業(yè)的快速發(fā)展奠定了堅實的基礎。電力設備狀態(tài)檢測、監(jiān)測作為近幾年發(fā)展起來的新興行業(yè)，呈現(xiàn)出巨大的成長潛力和發(fā)展空間。1、外部環(huán)境對電力設備狀態(tài)監(jiān)測行業(yè)發(fā)展的影響、經(jīng)濟社會發(fā)展環(huán)境的影響一是“十三五”期間，我國經(jīng)濟將實現(xiàn)國內生產(chǎn)總值和城鄉(xiāng)居民人均收入比2010年翻一番的目標，為經(jīng)濟發(fā)展提供了廣闊空間，全面深化改革將進一步激發(fā)經(jīng)濟活力，電網(wǎng)發(fā)展將迎來新的重要戰(zhàn)略機遇期。結構性缺員與快速增長的電網(wǎng)規(guī)模間的矛盾將長期存在，運檢管理效率亟待提升。二是經(jīng)濟發(fā)展進入“新常態(tài)”階段，經(jīng)濟增速換擋、結構布局優(yōu)化、增長動力轉變都對電網(wǎng)企業(yè)發(fā)展提出了更高的要求，要求更加注重發(fā)展質量，實現(xiàn)從外延伸式向內涵式發(fā)展方向轉變。三是國家加快新型城鎮(zhèn)化與美麗鄉(xiāng)村建設，推進城鄉(xiāng)建設一體化和公共服務均等化，居民生活用電在供電能力、供電質量、安全性等方面將提出新的要求，用戶對供電服務需求向多元化、個性化和互動化方向發(fā)展，客戶對供電服務的要求和期望不斷提高，對配網(wǎng)建設、運檢水平、搶修質量、優(yōu)質服務等提出了更高的要求。②)能源電力發(fā)展環(huán)境的影響一是能源供給、能源消費革命將推動發(fā)展遠距離大容量輸電技術，提升電氣化應用水平。需要構建堅強的主干網(wǎng)架，提高主網(wǎng)輸送能力，加大配電網(wǎng)建設力度，適應各類電源和負荷靈活接入與互動。到2020年國家電網(wǎng)將形成“三送端、一受端”同步電網(wǎng)格局，“三華”特高壓同步電網(wǎng)將建成“四縱七橫”特高壓目標網(wǎng)架和19回特高壓直流?！笆濉逼陂g將新增110千伏及以上線路37萬公里、變電容量24.4億千伏安，推進電網(wǎng)智能化建設，全面提高電網(wǎng)智能化水平，全面建成智能電網(wǎng)。二是我國仍處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化加快發(fā)展的時期，電力需求長期較快增長的總體態(tài)勢和能源大范圍優(yōu)化配置的基本格局沒有改變。特別是近年來清潔能源迅猛發(fā)展，預計2020年僅“三北”地區(qū)風電和太陽能光伏發(fā)電將超過2億千瓦，需要外送1億千瓦以上，對電網(wǎng)輸送、配置和消納提出更高要求。三是新能源、分布式電源、電動汽車等不斷涌現(xiàn)和大量接入配電網(wǎng)的功能和形態(tài)正發(fā)生顯著變化，逐步由單向潮流向雙向潮流發(fā)展，呈現(xiàn)出愈加復雜的“多源性”特征，迫切需要提前研判并掌握新技術發(fā)展趨勢，對多元化負荷進行主動監(jiān)測和優(yōu)化調控，確保配電網(wǎng)有效承載和適應智能電網(wǎng)發(fā)展要求。四是國家對電動汽車、高鐵的支持力度越來越大，大量電動汽車投入使用和電氣化鐵路建成運營，對電網(wǎng)容量優(yōu)化、保護方式調整均提出較高的要求:負序電流、諧波的注入對電網(wǎng)的安全運行和電能質量帶來嚴峻挑戰(zhàn)。五是國家“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源戰(zhàn)略的實施，要求加快電網(wǎng)智能化改造，提高電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和可靠性，推進能源生產(chǎn)與消費模式革命，提高能源利用效率，推動節(jié)能減排。③科技創(chuàng)新發(fā)展環(huán)境的影響以“工業(yè)4.0”為代表的新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在深刻影響傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，“互聯(lián)網(wǎng)+”“中國制造2025”成為國家戰(zhàn)略，我國電工裝備制造產(chǎn)業(yè)將迎來新一輪的發(fā)展機遇。傳統(tǒng)運檢模式已經(jīng)難以適應電網(wǎng)快速發(fā)展和時代進步新形勢下的運檢工作應全面應用云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)等現(xiàn)代信息通信技術，實現(xiàn)運檢資源和要素的優(yōu)化配置，推動電網(wǎng)運檢工作的智能化變革?！笆濉逼陂g應深入分析和研究“互聯(lián)網(wǎng)+電網(wǎng)運檢”需求和未來藍圖構建運檢專業(yè)智能化體系，大幅提高運檢效率。狀態(tài)檢修的全面推廣和智能電網(wǎng)建設的推進將會給電力設備狀態(tài)監(jiān)測行業(yè)的發(fā)展帶來巨大的存量需求和新增建設需求國務院在《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》中明確提出:“適應大規(guī)模跨區(qū)輸電和新能源發(fā)電并網(wǎng)的要求，加快現(xiàn)代電網(wǎng)體系建設，進一步擴大西電東送規(guī)模，完善區(qū)域主干電網(wǎng)，發(fā)展特高壓等大容量、高效率、遠距離先進輸電技術，依托信息、控制和儲能等先進技術，推進智能電網(wǎng)建設，切實加強城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設與改造，增強電網(wǎng)優(yōu)化配置電力能力和供電可靠性”。因此，發(fā)展特高壓輸電技術、推進智能電網(wǎng)建設，增強供電可靠性均已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略。而對電力設備進行狀態(tài)檢測、監(jiān)測是保障特高壓輸電及智能電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠運行的重要環(huán)節(jié)，因此，將會受到高度的重視。隨著狀態(tài)檢修的全面推廣和智能電網(wǎng)建設的全面推進電力設備狀態(tài)檢測、監(jiān)測產(chǎn)品的市場需求預計將呈現(xiàn)出快速增長勢頭。根據(jù)需求來源不同，可以將電力設備狀態(tài)檢測、監(jiān)測產(chǎn)品的需求劃分為存量需求和新增建設需求兩大類。存量需求主要指對在既有電力設備中推廣狀態(tài)檢修以及進行智能化改造所帶來的需求，新增建設需求則是指未來中長期全國范圍內新建