分析变电运行与设备检修及设备缺陷管理

前言

变电运行是电力系统的核心环节，其设备稳定性直接影响电网安全与供电可靠性。设备检修与缺陷管理作为保障变电运行的关键手段，需通过状态监测、预防性维护、智能化检修等技术，结合标准化流程、数据驱动决策、人员技能提升等管理措施，实现设备全生命周期高效管理。

1 变电站设备检修

1.1 设备检修计划制定

（1）设备检修周期与标准：设备检修周期的确定需综合考虑设备类型、运行环境、历史故障记录及制造商建议等多方面因素。对于关键设备，如变压器、开关设备等，由于其直接关系到电力系统的稳定性和安全性，因此检修周期应相对较短，以确保设备始终处于良好的运行状态。而对于一些辅助设备，如照明系统、通风设备等，虽然对电力系统运行的影响较小，但同样需要定期检修，以防患于未然。检修标准的制定应依据行业标准、设备制造商的技术规范以及设备运行的实际情况。检修标准应明确各项检修任务的具体内容、步骤、所需工具及材料，以及检修后的验收标准。

（2）检修计划的编制与实施：检修计划的编制是设备检修工作的基础。在编制检修计划时，应充分考虑设备的实际运行状况、检修资源的可用性、检修周期及标准等因素。检修计划应明确各项检修任务的时间节点、责任人、所需物资及设备等关键信息。检修计划还应具有一定的灵活性，以便根据实际情况进行调整。在实施检修计划时，应严格按照计划执行，确保各项检修任务按时完成。应加强检修过程中的沟通与协调，及时解决检修过程中遇到的问题。还应建立完善的检修记录制度，详细记录检修过程中的各项数据和信息，为今后的设备检修和维护提供参考。

1.2 主要设备检修内容

（1）变压器检修与维护：变压器是变电站的核心设备之一，其运行状态直接关系到电力系统的稳定性和安全性。变压器检修主要包括外观检查、油位及油温监测、绕组绝缘电阻测试、铁芯接地电阻测试、冷却系统检查及清洗等内容。在维护方面，应定期对变压器进行清洁，检查并更换老化的密封件和绝缘材料，以及检查并调整分接开关的位置，确保变压器的正常运行。（2）开关设备检修与维护：开关设备是变电站中用于控制、保护和隔离电路的关键设备。开关设备检修主要包括外观检查、操作机构检查、触点磨损情况检查、绝缘电阻测试及灭弧室检查等内容。在维护方面，应定期对开关设备进行清洁和润滑，检查并更换老化的触头和操作机构部件，以及检查并调整开关的合闸和分闸时间，确保开关设备的正常运行和可靠性。（3）互感器、避雷器等设备检修：互感器是变电站中用于测量和保护电路的重要设备，其检修主要包括外观检查、绝缘电阻测试、二次绕组检查及校验等内容。避雷器则是用于保护电力系统免受雷电过电压危害的设备，其检修主要包括外观检查、泄漏电流测试及动作计数器检查等内容。在维护方面，应定期对互感器和避雷器进行清洁和检查，及时更换老化的部件和损坏的元件，确保设备的正常运行和可靠性。

2 设备缺陷分类与成因分析

2.1 设备缺陷分类标准紧急缺陷（Ⅰ类）：

定义：直接威胁设备安全运行，需立即处理的缺陷（如变压器套管漏油、断路器拒动）。

成因：密封失效、绝缘击穿、机械卡涩等。

重大缺陷（Ⅱ类）：

定义：影响设备性能或寿命，需计划处理的缺陷（如局部放电超标、冷却系统故障）。

成因：绝缘老化、设计缺陷、运行过载等。

一般缺陷（Ⅲ类）：

定义：对设备运行影响较小，可结合检修处理的缺陷（如设备外观锈蚀、标识牌脱落）。

成因：环境腐蚀、人为损坏、维护不足等。

2.2 典型设备缺陷案例与成因

案例 1：变压器套管漏油（Ⅰ类缺陷）

成因：密封垫圈老化、套管裂纹、安装工艺不当等。案例 2：断路器分合闸线圈烧毁（Ⅱ类缺陷）

成因：线圈绝缘损坏、控制回路电压波动、频繁操作等。案例 3：设备标识牌脱落（Ⅲ类缺陷）

成因：环境风化、固定螺丝松动、人为碰撞等。

3 设备缺陷管理优化策略

3.1 缺陷全生命周期管理

缺陷发现与记录：通过巡检机器人、无人机、在线监测装置自动生成缺陷报告，支持图片、视频、数据等多媒体信息上传。

缺陷分析与评估：利用专家系统（ES）与 AI 算法，结合设备历史数据与运行工况，评估缺陷严重程度与处置优先级。

缺陷处置与闭环：建立缺陷处置台账，跟踪处理进度与结果，确保缺陷 100% 闭环，处置及时率 ⩾95% 。

3.2 智能化缺陷管理技术应用

AI 故障诊断：基于深度学习算法，分析变压器油色谱数据、GIS局放信号，预测缺陷类型与概率，准确率 ⩾90% 。

数字孪生与虚拟检修：构建变电站三维数字孪生体，模拟缺陷处置流程，优化检修方案，减少现场试错成本。

移动端缺陷管理平台：开发 APP 或小程序，实现缺陷上报、审批、派单、验收全流程在线化，效率提升 3 倍以上。

3.3 标准化与预防性管理

制定缺陷管理 SOP：明确缺陷分类、处置流程、验收标准，减少人为误判与处置延误。

推行状态检修（CBM）：基于在线监测数据与设备健康指数（EHI），动态制定检修计划，减少非必要停机，检修成本降低 30%-50% 。

加强备件库存管理：采用 ABC 分类法与 JIT（准时制）库存模式，结合供应商协同平台，降低库存资金占用 40% 以上。

4 变电运行与设备缺陷管理提升路径

4.1 技术升级与管理创新

推广智能变电站：部署 IEC61850 标准智能设备，实现设备状态全感知、故障自诊断、控制自执行。

构建设备健康管理（PHM）平台：整合在线监测数据、检修记录、缺陷档案，通过大数据分析预测设备寿命与故障风险。

4.2 人员技能与团队建设

开展复合型技能培训：组织变电运维人员学习 AI 故障诊断、数字孪生应用、机器人操作等新技术，缩短技术转化周期。

建立专家支持体系：组建由设备制造商、高校、科研机构专家组成的支持团队，解决重大技术难题。

4.3 政策与标准完善

制定行业标准：推动变电运行、设备缺陷管理等领域标准的修订与完善，如《智能变电站技术导则》《设备缺陷分类与处置规范》。

加强监管与考核：将设备缺陷率、检修及时率、供电可靠性等指标纳入企业绩效考核，推动管理落实。

结束语

变电运行与设备检修及缺陷管理是保障电网安全的核心环节，需通过技术革新、管理优化、人员赋能、标准化建设四方面协同推进，构建全生命周期智能运维体系。未来，随着 5G、AI、数字孪生等技术的深度应用，变电运维将向**“无人化巡检、预测性维护、自愈式电网”**方向转型，为新型电力系统建设提供关键支撑，助力实现“双碳”目标与能源高质量发展。

参考文献：

[1] 闫焕. 智能变电站运行维护中的问题探索 [J]. 石河子科技,2022,(02):18-19.

[2] 潘盛亿.电力变电站运行安全管理及故障排除[J].电气时代,2021,(09):70-71.

[3]劳景安.浅谈电力变电站运行安全管理[J].中国新技术新产品,2020,(18):141-142.