电网的拥有者和运营者正在对电网维护的政策和规程进行回顾，以确保电站的维护水平能达到最优。EA技术有限公司已经和一些UK(英联邦)RECs紧密合作以设立维护规范．该规范的基础在于采用严格设计的样品及检查程序来确定重要设备的状况(和未来性能)。在保证或改进可靠性及安全性的同时，这些程序使成本的造价大幅度下降。
本文描述了一种维护优化项目的应用情况，该项目针对于英联邦电力公司内使用的11kV充油式开关设备。人们相信，本文所描述的方法不仅能用在11kV充油式开关设备中，也能更广泛地用在许多同类特性的设备中。该技术对其它的电网设备也有导致巨大节约的潜力。
2 背景
为了优化维护程序，特别是为了将维护与状况评估方法的结果相结舍，了解设备寿命周期的许多方面是极其重要的。与原始数据有关的问题、设计准则、运行状况、先前的维护历史、劣化和故障以及现有的状况评估方法，所有这些事项都与优化密切相关。特别地，了解通常运行条件下正在发生的劣化过程的最终故障之间的关系，这点在进行恰当的决策时是头等重要的。
EA技术有限公司与UK电力公司已有很长的合作历史，因而对于运行步骤和状况非常熟悉，并且从研究电站(包括11kV充油式开关设备)的故障中也获得了专门知识。以此为起点，EA技术有限公司最近为UK电力公司承担了一项工作(作为EA技术有限公司战略技术项目的一部分)，研究较老的11kV充油式开关设备的状况和老化问题。该工作包括对许多不同类型的开关设备进行柱查，这些开关设备或者已从系统中撤出，或者在例行维护的检查中得到。这使得我们能够详细地了解和判定充油式开关设备内部的老化过程。这项初步工作程序表明，袖况是确定开关设备内部状态时的关键因素。
有几家RECs已经独立地对多组充油式开关设备应用了以可靠性为中心的维护(RCM)步骤．对于许多类型的开关设备均得出了结论：在确定是否需要维护时，油况是关键因素。鉴于上述两项研究均证实了油况的重要性，EA技术有限公司开展了一项旨在更多地了解开关设备内部劣化过程的后续研究。此项工作确定了具体的试验大纲，对开关设备内的油进行试验以提供开关设备及油况的关键信息。
这些研究结论认为，UK电力行业内所用的开关设备及油均普遍地处于非常良好的状态，在现行维护间隔的末期也未显示出明显劣化的迹象。在许多情况中可得出结论：维护不需要以现行的频率来进行。
3 油况试验——尽可能获得多的信息
如果要用油况试验来决定是否需要维护的话，很显然，从每只样品中取得最多的相关信息是很重要的。作为详细研究开关设备内部油况的一部分。EA技术有限公司开发出了5个具体步骤的试验组台，包括；湿度、酸度和击穿强度目标准测量以及两个附加试验。
第一附加试验是采用HPLC(高性能液相色谱叠析法)来分离早斯的氧化物并确定其水平，这些氧化物在酸度形成之前产生于油中，因此，谈方法有可能对氧化进程的早期阶段进行更仔细地评估．
第二个附加试验，它被证明是所有试验中最具有代表性的，涉及到过滤油并检查分析其固体残渣。它不仅提供丁油况信息，还提供了开关内部元件的状态信息。由此方法可以非常清楚地判定油和固态元件之间的任何反应，这些反应最终将导致严重的劣化。我们关于该试验的经验表明，这是一个非常灵敏的方法，它使显著劣化在被其它试验发现之前得以确定。
我们已经在数百只单个样品上进行了这些油况试验，通过开关内部检查，许多试验和设备的物理状况有直接的关系，我们可以从油抽样结果中判明单独单元或更大设备组的整体状况。
这个方法被证明是实际应用中的强有力工具，它使人们有可能对维护和(／或)替换程序进行基于实际状况的优化。接下来的小节将对使用此方法的一些方面进行介绍。
4 为优化维护进行的油样提取和内部检查的一般程序
基于早期的研究成果，人们认识到在许多情况中，延长维护间隔将会是恰当的。人们公认，对于许多类型的开关设备，油况是决定是否需要维护的关键因素，在现有维护间隔的末期，油况良好，未显示出任何显著劣化的迹象。
初始研究中得到的知识也表明，也现行维护间隔末期对较少的设备样品进行内部检查和油况试验，将使得是否需要维护的判定能够建立在实际状况的基础上。
大家公认，显著影响开关设备内部油劣化速率(和相应的最终安全寿命)的因素包括：设备型号(由于内部材料的不同)、油的最初质量和早先的维护规范(包括油处理规程)。因而，当设计抽样程序来确定开关设备和油的状况与运行时间的关系时．将来自不同厂家的各种类型的开美设备看作独立的总体，这点很重要。
从而，尽管为这样一个过程拟订了一般程序，却必须针对每家公司每种类型的开关设备分别地应用该程序，要特别地考虑到与独立总体相关的具体问题。以下将分三步来描述一般程序。
阶段1一计划
当确定最合适的抽样方法时，必须考虑许多方{击的重要因素，包括：相关电站的类型、电站的历史、前期所进行的维护、以及电站的业主和运营方的目的。在多数情况下，对于在一个公司内已知包吉相似元件的较大的开关设备组，可以将其视为单个总体。在实施程序之前，有必要对那种开关类型的失效模式进行正式的审查，以确保油劣化为关键因素。许多情况下，此种审查通过采用RCM(以可靠性为中心的维护)方法来实现。
有了上述信息，便可以专门设计一种廉价和高效的油样提取和内部检查程序来满足某些开关设备的要求。
阶段2一油样提取和内部检查的初始程序
在设立了适当的程序后，接着便需要执行它。初始程序的目的是确定开关与油在目前维护末期的状况。假如要延长维护间隔，就需要证明其状况是令人满意的，即：无明显劣化迹象．因而无需维护。在前面小节中所述的前期工柞中，EA技术有限公司开发出了开关设备内部检查(在维护时)的标准程序，由此程序可以得到开关内部状况的关键信息。为了实施此程序，EA技术有限公司和一些RECs的维护人员一起工作，确保持续而精确地记录开关的状态信息。油样也是在维护时提取的，取样根据试验范围来确定，这些试验被专门设计用做确定油况和开关内元件劣化的证据。
接下来，人们将这些内部检查和油试验的结果与从相似设备得到的大量数据进行对比，这些数据是由EA技术有限公司作为早期程序的一部分收集的，以及在对类似的开关设备正在进行的研究中得到。
阶段3一正在进行的油样提取
如果阶段2中得到的结果证实开关设备或油没有显著劣化，我们便可以做出延长维护间隔的决定。阶段2中得到的结果对于是否可能建议显著延长维护间隔提供了很好的征兆。然而，不论阶段1中的结论多么可靠，由于油每一时刻都在逐渐老化，建议在随后的几年内对开关设备单元进行更多的油样提取，以便能够将检验结果与初始值进行对比。这便使得延长维护间隔的效果能得到逐年的监控。在特定的时期，该方法将会识别出显著劣化的迹象，
该迹象将决定需维护的时限。
5 在UK(英联邦)RECs内的应用
现在，六家UK RECs正在按一般程序执行油样提取和内部检查规程，以便优化他们对于大量充油式开关设备的维护活动。有四家已经完成了初始程序工作，并且证实了延长维护间隔对于所考虑的太多散开关设备的正确性。处于此类情况中的公司正在计划持续的油样提取来监控开关设备和油的状态．以便能够建立最优化的维护间隔。
在很少的几种情况中，抽样规范确认出有某种程度的劣化的迹象，这意味着在以后的2—3年内需要进行维护。
剩余两家公司仍在完成阶段2的工作，但初步结果显示，对于大多数所考虑的开关主体同样也会得到一个可靠的结果。
在这6家公司中，对几种不同范围的开关设备进行了研究，并且，基于由油样来确认开关设备的显著劣化这点来讲，这种方法的有效性得到了证实。整体上，此程序被证实在实践中是非常可行的，并且从RECs处得到的信息一般都非常好，油试验结果的数量也在快速地增加，因而对结果的解释给人们提供了更大的信心。
将这一方法与个别RECs所需的独立的(可靠性为中心的维护)维护评估结台起来，可以将公司内部对增加维护间隔之有效性的信心和接受度提高到一个极高的水平。我们与维护及运行团队的所有成员一起，对于这些程序进行了详尽地描述、讨论和分析，并且这些程序得到了他们非常积极的接受。这些结果将被用于为采纳特定的维护策略提供一个完整的技术理由。在有些事例中，这种做法是和正式的风险评估方案结合在一起的，并且风险评估也证实，在这种方法基础上安全水平得到了提高。此外，成本的节约也是相当大的，在最近的一个例子中，相关的REC估计，将此方案应用于一组开关设备中就会在五年期间节约资金超过50万英镑。很明显，在现今这种流通和财政气侯下，这些节约是最受欢迎的。
6 结论
EA技术有限公司开发出了对开关单元进行油样提取和内部检查的程序，这使得对于成组开关设备，可以基于实际状况设立最优的维护间隔。现今这种方案正被六家RECs采用，在保持或提高安全性和可靠性同时使成本得到了相当大的节约。
该方法一
· 建立在对开关设备和油的劣化与老化模式有完整的了解之上；
· 结合从相关设备得到的大量状况信息，可以为采纳特定的维护策略提供一个完整的技术理由；
· 为监控延长维护间隔的效果提供了一个基准；
· 使维护间隔的极限能够得以确定，该极限是确保一个可接受的安全性和可靠性水平所必需的；
· 证实了更加宽广的前景；使用劣化和失效模式的知识来对优化维护、整修或替换程序所需要的关键状态信息进行定义。
现今，EA技术有限公司正在将类似的方法应用于电力行业中许多其它的地方，例子包括：11kV木杆架空线的维修，抽头转换开关的维护，132kV架空线路维护／检查的优化。在每种情况下，为了得到并应用经济、高效且技术完善的方案，既要有对设计、劣化及失效过程的具体了解，也要和所属组织内现有的信息及知识相结合。在所有这些地方，为电站的业主节约了相当显著的成奉，于是这种实际的资产管理方法的应用便带来了真正的利益。
本文关键字：开关 电工文摘，电工技术 - 电工文摘
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