电网设备运行管理新技术
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 设备寿命评估
– 针对不同设备的评估模型
• 不同阶段技术应用的差异性
电网设备运行管理新技术
电网设备运行管理新技术
电网设备运行管理新技术
电网设备运行管理新技术
国网系统设备现状（变压器）
110（66）kV及以上在运变压器按投运时间分布
退出运行变压器按运行时间分布
电网设备运行管理新技术
核心问题：寿命评估
电网设备运行管理新技术
状态评价
• 状态评价是状态检修的关键，应通过持续 开展设备状态跟踪监视，综合停电试验、 带电检测、在线监测等各种技术手段，准 确掌握设备运行状态和健康水平。
• 状态评价的方法有许多，层次分析法、模 糊综合评判法、基于证据理论的评价法、 灰色评价法、设备评分法等，分别适用于 不同的设备。
• 2）技术分析法 • 技术分析法以技术层面的因果分析为核心，
通常在设备状态评价的基础上，从寿命的 主要影响因素与老化表现出发，寻求建立 “寿命-关键因素-特征指标”之间的函数关 系，从而完成寿命评估预期。 • 融合一般。
电网设备运行管理新技术
• 3）综合法 • 借鉴技术分析法与简单统计法的经验，利
电网设备运行管理新技术
wenku.baidu.com
状态监测
2）变电设备 a）变压器（电抗器）油色谱监测装置：总烃、 氢气、 乙炔三种参数的
数值及绝对、相对产气速率，根据设备电压等级和油枕的结构形式不 同设置报警值。 b）变压器（电抗器）油中微水监测装置 c）变压器（电抗器）局部放电监测装置：放电量（装置厂家不同取 pC 或μ V）数值，根据端电压和相位分布不同设置报警值。 d）变压器（电抗器）铁芯接地电流监测装置：铁芯接地电流数值，设 置报警值。 e）变压器（电抗器）顶层油温监测装置：顶层油温数值，根据冷却方式、 冷却器投入及负荷情况，设置报警值。 f）电容设备绝缘监测装置：介质损耗因数、电容量数值及变化情况（与 初值相比），根据设备类型、电压等级设置报警值。 g）断路器（GIS）SF6 气体压力及水分监测装置：压力、 水分数值，根 据安装部位（灭弧室、其他部位）、设置报警值。 h）金属氧化物避雷器泄漏电流监测装置
电网设备运行管理新技术
检修策略选择
费用最优原则： 全寿命周期成本↓
设备可靠性原则： 设备的自身与系统风险↓
设备最大可用原则： 一定可靠度下设备最大 可用时间↑
检修收益最优原则： 检修与技改收益绝对值 或比例最大化↑
电网设备运行管理新技术
发展趋势
• 状态信息获得：
– 检测监测专项技术的发展
• 状态评价：
冷却升级
第三步： 使用寿命评估 变压器数量t: 1 – 10 目标: 解决问题和升级建议
电网设备运行管理新技术
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/28
电网设备运行管理新技术
电网设备运行管理新技术
全寿命周期管理
• 贯穿于设备管理的全过程 • 与传统运行管理技术相辅相成 • 技术体系性 • 不同环节关注重点有所差异 • LCAM与LCM的异同
电网设备运行管理新技术
技术体系
• 设备可靠性评价 • 电网可靠性评价
– 故障模式分析、可靠性指标预测
• 风险评估
– 定量化的风险评估
用广泛收集的基础数据与数理统计工具， 将单项技术指标的发展变化最大可能地形 成规律，并根据统计的故障类型分布与风 险后果，综合建立基于概率与状态的寿命 评估综合模型
电网设备运行管理新技术
典型寿命模型的建模流程
电网设备运行管理新技术
电网设备运行管理新技术
评估模型现状与发展
• 普遍存在缺乏寿命期内性能诊断试验支持；个体 结构与状态差异、运行维护管理因素等影响因素 考虑不够；评估指标片面；无法预测寿命状态等 不足，及更多的针对大量样本、同等设计的中低 压设备，导致寿命预测一般存在较大的误差，不 能满足LCAM管理的要求
• 自然寿命 • 经济寿命 • 可靠性寿命
电网设备运行管理新技术
寿命评估方法
• 1）简单统计法 • 从设备的共性出发，定期进行专业总结，
统计缺陷、障碍和事故率，并根据故障性 质进行分类，以发现设备的故障趋势，从 而有针对性地采取防范的措施，完成寿命 的预期。 • 简单，但误差较大
电网设备运行管理新技术
典型模型2：基于特征数据变化趋势分析的寿命模型构建
电网设备运行管理新技术
设备寿命管理步骤
一批变压器
→ 常规诊断 → 运行历史
→ 高级诊断 → 调查设计情况
更换
翻新 工程解决方案
第一步： 变压器群 变压器数量: 20 – 100+ 目标: 维护策略和预算t
第二步 ： 变压器设计和状态评估 变压器数量: 10 – 20 目标: 每台变压器的维护方案和行动
• 离线与带电，状态检测与状态监测
电网设备运行管理新技术
状态检测
1）高频局部放电检测 2）红外热像检测 3）超声波信号检测 4）超高频局部放电检测 5）暂态地电压检测 6）接地电流测量
电网设备运行管理新技术
状态检测
7）相对介质介质损耗因数 8）SF6 气体分解物检测 9）SF6 气体泄漏成像法检测 10）金属护套接地系统 11）紫外放电检测 12）有载分接开关带电检测（上海特色） 13）避雷器泄漏电流与阻性电流检测
• 我国长期实施的预防性检修与新近开展的状态检 修，积累了大量的出厂、运行、检修、故障等资 料，特别是预防性检修提供了国外不具备的研究 支持，有可能实现“状态-寿命-风险”三位一体的 设备寿命评估与策略制定
电网设备运行管理新技术
典型模型1：基于样本统计与失效分析的寿命模型构建
电网设备运行管理新技术
基于状态评价的寿命评估模型 综合设备与系统风险的LCC评价方法
智能化建设与改造 新技术、新设备应用
输电线路智能化 变电站智能化
限流电抗器与故障限流器 同塔多回输电线路 等
电网设备运行管理新技术
状态检修
• 状态的获得（检测与监测）→状态评价→ 风险评估（设备与电网）→ 检修策略→ 检 修的实施
• 状态检修首先解决状态量的获得
–关键部件状态评估诊断与辅助决策专项技术研究 –整合现有技术手段，形成设备状态多项诊断技术的综
合应用与回路级整体设备的综合状态分析
• 风险评估：
–规范风险评估的定量化方法，科学界定边界条件，促 进检修决策的货币化选择
• 检修数字化：
–完善信息综合数据平台，增强数据自动分析、辅助决 策的能力，增加不同业务的、不同层次的数据需求分 析
电网设备运行管理新技 术
2020/11/28
电网设备运行管理新技术
企业发展的需要
• 资产膨胀的压力与传统设备管理制度的矛 盾日益突出
• 经济转型，电网的扩张式发展趋缓 • 在能源短缺、维修费用减少和资产收益率
杠杆的多重压力下，资产管理制度和管理 理念的革新势在必行
电网设备运行管理新技术
推动设备运行管理的发展
• 对于设备运维而言，以状态检修与资产全寿命周 期管理为特征的设备管理方式转变势在必行→设 备运行管理技术发展
• 设备管理的三个阶段
– 可靠性管理：能用 – 状态检修：好用 – 全寿命周期管理：用好
电网设备运行管理新技术
设备运行管理 技术
状态检修 全寿命周期管理
设备专项状态检测评估技术 气象风险预测、预警和辅助决策
电网设备运行管理新技术
状态监测
1）输电线路
a）覆冰监测装置：环境温度、湿度、风向、风速、 等值覆冰厚度、综合荷载、不平衡张力差等
b）导线温度监测装置：导线温度 c）微风振动监测装置：导地线振动频率、 动弯应变
值 d）环境污秽监测装置：现场盐密、 灰密值 e）杆塔倾斜监测装置：杆塔倾斜度、横担歪斜度 f）导线弧垂监测装置：导线弧垂、 对地距离
电网设备运行管理新技术
状态评价
• 国网公司采取的方法为部件与整体相结合，1）设 备评分法完成设备部件的状态评价；2）在部件评 价的基础上，依据短板效应完成设备整体评价， 流程如下图所示。
电网设备运行管理新技术
油色谱分析 局放
电网设备运行管理新技术
台风 雨量污闪 雷电
电网设备运行管理新技术
风险评估
– 针对不同设备的评估模型
• 不同阶段技术应用的差异性
电网设备运行管理新技术
电网设备运行管理新技术
电网设备运行管理新技术
电网设备运行管理新技术
国网系统设备现状（变压器）
110（66）kV及以上在运变压器按投运时间分布
退出运行变压器按运行时间分布
电网设备运行管理新技术
核心问题：寿命评估
电网设备运行管理新技术
状态评价
• 状态评价是状态检修的关键，应通过持续 开展设备状态跟踪监视，综合停电试验、 带电检测、在线监测等各种技术手段，准 确掌握设备运行状态和健康水平。
• 状态评价的方法有许多，层次分析法、模 糊综合评判法、基于证据理论的评价法、 灰色评价法、设备评分法等，分别适用于 不同的设备。
• 2）技术分析法 • 技术分析法以技术层面的因果分析为核心，
通常在设备状态评价的基础上，从寿命的 主要影响因素与老化表现出发，寻求建立 “寿命-关键因素-特征指标”之间的函数关 系，从而完成寿命评估预期。 • 融合一般。
电网设备运行管理新技术
• 3）综合法 • 借鉴技术分析法与简单统计法的经验，利
电网设备运行管理新技术
wenku.baidu.com
状态监测
2）变电设备 a）变压器（电抗器）油色谱监测装置：总烃、 氢气、 乙炔三种参数的
数值及绝对、相对产气速率，根据设备电压等级和油枕的结构形式不 同设置报警值。 b）变压器（电抗器）油中微水监测装置 c）变压器（电抗器）局部放电监测装置：放电量（装置厂家不同取 pC 或μ V）数值，根据端电压和相位分布不同设置报警值。 d）变压器（电抗器）铁芯接地电流监测装置：铁芯接地电流数值，设 置报警值。 e）变压器（电抗器）顶层油温监测装置：顶层油温数值，根据冷却方式、 冷却器投入及负荷情况，设置报警值。 f）电容设备绝缘监测装置：介质损耗因数、电容量数值及变化情况（与 初值相比），根据设备类型、电压等级设置报警值。 g）断路器（GIS）SF6 气体压力及水分监测装置：压力、 水分数值，根 据安装部位（灭弧室、其他部位）、设置报警值。 h）金属氧化物避雷器泄漏电流监测装置
电网设备运行管理新技术
检修策略选择
费用最优原则： 全寿命周期成本↓
设备可靠性原则： 设备的自身与系统风险↓
设备最大可用原则： 一定可靠度下设备最大 可用时间↑
检修收益最优原则： 检修与技改收益绝对值 或比例最大化↑
电网设备运行管理新技术
发展趋势
• 状态信息获得：
– 检测监测专项技术的发展
• 状态评价：
冷却升级
第三步： 使用寿命评估 变压器数量t: 1 – 10 目标: 解决问题和升级建议
电网设备运行管理新技术
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/28
电网设备运行管理新技术
电网设备运行管理新技术
全寿命周期管理
• 贯穿于设备管理的全过程 • 与传统运行管理技术相辅相成 • 技术体系性 • 不同环节关注重点有所差异 • LCAM与LCM的异同
电网设备运行管理新技术
技术体系
• 设备可靠性评价 • 电网可靠性评价
– 故障模式分析、可靠性指标预测
• 风险评估
– 定量化的风险评估
用广泛收集的基础数据与数理统计工具， 将单项技术指标的发展变化最大可能地形 成规律，并根据统计的故障类型分布与风 险后果，综合建立基于概率与状态的寿命 评估综合模型
电网设备运行管理新技术
典型寿命模型的建模流程
电网设备运行管理新技术
电网设备运行管理新技术
评估模型现状与发展
• 普遍存在缺乏寿命期内性能诊断试验支持；个体 结构与状态差异、运行维护管理因素等影响因素 考虑不够；评估指标片面；无法预测寿命状态等 不足，及更多的针对大量样本、同等设计的中低 压设备，导致寿命预测一般存在较大的误差，不 能满足LCAM管理的要求
• 自然寿命 • 经济寿命 • 可靠性寿命
电网设备运行管理新技术
寿命评估方法
• 1）简单统计法 • 从设备的共性出发，定期进行专业总结，
统计缺陷、障碍和事故率，并根据故障性 质进行分类，以发现设备的故障趋势，从 而有针对性地采取防范的措施，完成寿命 的预期。 • 简单，但误差较大
电网设备运行管理新技术
典型模型2：基于特征数据变化趋势分析的寿命模型构建
电网设备运行管理新技术
设备寿命管理步骤
一批变压器
→ 常规诊断 → 运行历史
→ 高级诊断 → 调查设计情况
更换
翻新 工程解决方案
第一步： 变压器群 变压器数量: 20 – 100+ 目标: 维护策略和预算t
第二步 ： 变压器设计和状态评估 变压器数量: 10 – 20 目标: 每台变压器的维护方案和行动
• 离线与带电，状态检测与状态监测
电网设备运行管理新技术
状态检测
1）高频局部放电检测 2）红外热像检测 3）超声波信号检测 4）超高频局部放电检测 5）暂态地电压检测 6）接地电流测量
电网设备运行管理新技术
状态检测
7）相对介质介质损耗因数 8）SF6 气体分解物检测 9）SF6 气体泄漏成像法检测 10）金属护套接地系统 11）紫外放电检测 12）有载分接开关带电检测（上海特色） 13）避雷器泄漏电流与阻性电流检测
• 我国长期实施的预防性检修与新近开展的状态检 修，积累了大量的出厂、运行、检修、故障等资 料，特别是预防性检修提供了国外不具备的研究 支持，有可能实现“状态-寿命-风险”三位一体的 设备寿命评估与策略制定
电网设备运行管理新技术
典型模型1：基于样本统计与失效分析的寿命模型构建
电网设备运行管理新技术
基于状态评价的寿命评估模型 综合设备与系统风险的LCC评价方法
智能化建设与改造 新技术、新设备应用
输电线路智能化 变电站智能化
限流电抗器与故障限流器 同塔多回输电线路 等
电网设备运行管理新技术
状态检修
• 状态的获得（检测与监测）→状态评价→ 风险评估（设备与电网）→ 检修策略→ 检 修的实施
• 状态检修首先解决状态量的获得
–关键部件状态评估诊断与辅助决策专项技术研究 –整合现有技术手段，形成设备状态多项诊断技术的综
合应用与回路级整体设备的综合状态分析
• 风险评估：
–规范风险评估的定量化方法，科学界定边界条件，促 进检修决策的货币化选择
• 检修数字化：
–完善信息综合数据平台，增强数据自动分析、辅助决 策的能力，增加不同业务的、不同层次的数据需求分 析
电网设备运行管理新技 术
2020/11/28
电网设备运行管理新技术
企业发展的需要
• 资产膨胀的压力与传统设备管理制度的矛 盾日益突出
• 经济转型，电网的扩张式发展趋缓 • 在能源短缺、维修费用减少和资产收益率
杠杆的多重压力下，资产管理制度和管理 理念的革新势在必行
电网设备运行管理新技术
推动设备运行管理的发展
• 对于设备运维而言，以状态检修与资产全寿命周 期管理为特征的设备管理方式转变势在必行→设 备运行管理技术发展
• 设备管理的三个阶段
– 可靠性管理：能用 – 状态检修：好用 – 全寿命周期管理：用好
电网设备运行管理新技术
设备运行管理 技术
状态检修 全寿命周期管理
设备专项状态检测评估技术 气象风险预测、预警和辅助决策
电网设备运行管理新技术
状态监测
1）输电线路
a）覆冰监测装置：环境温度、湿度、风向、风速、 等值覆冰厚度、综合荷载、不平衡张力差等
b）导线温度监测装置：导线温度 c）微风振动监测装置：导地线振动频率、 动弯应变
值 d）环境污秽监测装置：现场盐密、 灰密值 e）杆塔倾斜监测装置：杆塔倾斜度、横担歪斜度 f）导线弧垂监测装置：导线弧垂、 对地距离
电网设备运行管理新技术
状态评价
• 国网公司采取的方法为部件与整体相结合，1）设 备评分法完成设备部件的状态评价；2）在部件评 价的基础上，依据短板效应完成设备整体评价， 流程如下图所示。
电网设备运行管理新技术
油色谱分析 局放
电网设备运行管理新技术
台风 雨量污闪 雷电
电网设备运行管理新技术
风险评估