狀態(tài)檢測、狀態(tài)維修是個新生事物，在我國不少單位已有不同程度的開展，究竟效果怎樣?幾年前，中國電科院對在線監(jiān)測裝置作過一些統(tǒng)計，認(rèn)為在這些裝置中，長期運(yùn)行正常的只占少數(shù)，而且顯示不少較簡單的裝置其可靠性卻相對高些。近年來，各地制作或引進(jìn)的各類在線監(jiān)測裝置更多，應(yīng)用也更廣泛，而且已有一些不同功能的綜合診斷軟件逐步投入。總體情況怎樣，還未見很系統(tǒng)的統(tǒng)計分析。
據(jù)筆者所了解到的有限情況來看，全國不少單位多年來又有更多的投入，但實(shí)際運(yùn)行效果往往仍不夠理想，例如:不少在線監(jiān)測設(shè)備仍難以長期的正常運(yùn)行;有的給出的數(shù)據(jù)不穩(wěn)定或不真實(shí)，以致本來有可能及時發(fā)現(xiàn)的缺陷未能發(fā)現(xiàn)。因而總體看來，投入產(chǎn)出比、性能價格比都很不理想。這里既有硬件、軟件本身的問題，需要制造單位認(rèn)真對待;也有運(yùn)行中的問題。從根本上看，可能是還有不少認(rèn)識上的誤區(qū)亟待解決，也需要在正確的認(rèn)識指導(dǎo)下逐步建立一些必要而且合理的相關(guān)規(guī)章等予以正確引導(dǎo)。
一、狀態(tài)維修的選用
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，隨著人們對運(yùn)行可靠性及經(jīng)濟(jì)性的更高要求，出現(xiàn)了一些新的設(shè)備維修的策略可供選擇。因?yàn)槿缯婺軐?shí)現(xiàn)一切從設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)下的實(shí)際狀況出發(fā)，該修的修、該換的換，這要比簡單的一刀切更加科學(xué)合理，但同時還必須認(rèn)真考慮其經(jīng)濟(jì)性及可靠性。
（1）因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)對被測設(shè)備的真實(shí)情況進(jìn)行檢測，是要花相應(yīng)代價（人力、物力）的;對于大量重要性不大、價位不高的被測設(shè)備，則還是采用事故維修更為經(jīng)濟(jì)合理，這時采用壞了就換、就修的策略一般更為合適。
（2）即使該被測設(shè)備在電網(wǎng)中的作用很重要或其價位很高，很希望采用狀態(tài)維修，但也要看有無可能、是否值得。因?yàn)闋顟B(tài)維修的基礎(chǔ)是狀態(tài)檢測（包括連續(xù)的狀態(tài)監(jiān)測），是想通過多種有效手段及時了解該設(shè)備的真實(shí)情況及發(fā)展趨勢;如果該類設(shè)備所出現(xiàn)的重大事故是屬于突發(fā)性的，且至今還難以根據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行預(yù)測的，則想實(shí)施狀態(tài)維修也困難。因而大連局與我們早就提出了選擇維修策略的參考框圖，如圖1所示。要根據(jù)設(shè)備的特點(diǎn)相應(yīng)地選擇合理的維修策略，而并不是對所有設(shè)備都值得、或有可能有效地采用狀態(tài)維修。
（3）有的已選用或安裝了一些在線檢測設(shè)備，就認(rèn)為已成功地在開展?fàn)顟B(tài)檢測、狀態(tài)維修了，這是較片面的。因?yàn)殚_展?fàn)顟B(tài)檢測的目的是及時掌握被測設(shè)備的真實(shí)狀況，為正確決策提供依據(jù)。而一種科學(xué)有效、準(zhǔn)確的在線監(jiān)測方法及儀器設(shè)備，雖很有利于了解在運(yùn)行條件下該設(shè)備某方面的真實(shí)情況:例如真能測準(zhǔn)在運(yùn)行高電壓下該設(shè)備絕緣的介質(zhì)損耗角正切tgδ,這往往比停電后加l0kv測tgδ更為靈敏、及時。但是由于缺陷、事故的多樣性，它們與測量結(jié)果之間并不存在簡單的一一對應(yīng)關(guān)系，因此要作出判斷不能只根據(jù)某一項(xiàng)試驗(yàn)。例如，就以在線測量tgδ為例，高壓套管在運(yùn)行過程中tgδ就可能有不同的變化規(guī)律，如圖2所示。又怎能僅靠在線tgδ測量就作出狀態(tài)的全面評估呢?
圖2對電容套管故障模式的一些定性分析
圖中曲線1~5中不同位置a~i的情況分別為：a—有少量變化、宜繼續(xù)監(jiān)測，該時還不需采取措施；b—明顯變化、適當(dāng)時宜離線復(fù)測、紅外測溫、準(zhǔn)備備品；c—很快變化、需離線復(fù)測分析，如繼續(xù)亞化、需更換；d—變化急劇、持續(xù)高速惡化、應(yīng)立即更換；e—監(jiān)測到有層間短路，經(jīng)高線復(fù)測確認(rèn)后更換；f—穩(wěn)定在危險水平上、可靠性明顯降低，宜考慮更換；g—快速增高后已穩(wěn)定，不需采取措施；i—tgδ較高、還未測到很高的老化速變幻無常、可靠性已下降，適當(dāng)時離線復(fù)測。
在停電預(yù)試時，試驗(yàn)項(xiàng)目就很多，它們可從不同方面提供信息，過去就是在此基礎(chǔ)上作出綜合診斷分析的。而如今要進(jìn)行狀態(tài)檢測，同樣是要充分利用多種有效手段:無論是電的、熱的（如紅外法等）、化學(xué)的（如測油中氣體、糠醛含量等）方法，還是停電的、不停電的（便攜式的帶電檢測法、集中式的在線監(jiān)測法），只要有利于提供有效、真實(shí)信息，而且性能價格比高的都值得考慮。然后認(rèn)真地在這些信息上進(jìn)行全面的科學(xué)綜合分析診斷，為下一步檢測或維修等提供切實(shí)依據(jù)。
二、可靠性與經(jīng)濟(jì)性
以上主要是從技術(shù)上討論選用不同維修策略的原則。如圖1指出的那樣，對于那些有可能通過各種各樣檢測手段及時掌握被測設(shè)備真實(shí)狀況及其趨勢的，采用狀態(tài)維修在技術(shù)上才是可能的。但是否采用還必須考慮其經(jīng)濟(jì)性。
（1）在同樣的設(shè)備狀況下，哪個先修，哪個晚修，哪些值得修，又該怎樣修，還得認(rèn)真考慮該設(shè)備在電網(wǎng)中的重要性（包括當(dāng)前及一段時期的供電緊張狀況等）。如歐洲有的就提出至少要從該設(shè)備的重要性i及設(shè)備真實(shí)狀況c兩方面來綜合考慮，如圖3所示即為采用基于可靠性的維修策略（reliabili-tycentepedmaintenance，rcm）選擇斷路器維修次序的一個例子，它們是以i、c這兩者所構(gòu)成的坐標(biāo)位置與45度斜線aa之間的距離遠(yuǎn)近來判定維修次序的，而不是僅僅考慮設(shè)備的狀況。
（2）在是否選用某種在線檢測（包括帶電檢測及在線監(jiān)測）設(shè)備時也是這樣，既要注意選擇那些有實(shí)效、能穩(wěn)定可靠實(shí)現(xiàn)其功能的設(shè)備，也要認(rèn)真進(jìn)行性能價格比、投入產(chǎn)出比的估算。例如美國通用公司就提出了如表1那樣的評估方案[4]，要全面評估投入該套監(jiān)測設(shè)備后所帶來的效益以及所需的投入以后，才作出決定。
因此對那些確實(shí)重要的設(shè)備或那些較擔(dān)心的設(shè)備，往往才值得優(yōu)先考慮對其加強(qiáng)監(jiān)測手段、改善維修策略。例如香港中華電力公司在全面分析該公司的油浸電力變壓器情況后，決定先對部分重要主變壓器加裝以油中氣體現(xiàn)場檢測設(shè)備，但究竟選用哪種、哪廠的產(chǎn)品，這不僅要聽廠家介紹及報價，而且要看其實(shí)績。他們首先從廠家所報的用戶名單中設(shè)法直接了解其運(yùn)行實(shí)績;而對已經(jīng)初選合格的幾家產(chǎn)品，還要在該公司的模擬油箱上進(jìn)行實(shí)地試驗(yàn)，即以現(xiàn)已成熟運(yùn)行的色譜儀為準(zhǔn)，對比觀察各監(jiān)測儀的測值是否穩(wěn)定、可靠，zui后才確定選用哪家產(chǎn)品。而且zui后方案也要綜合考慮其實(shí)用性及經(jīng)濟(jì)性，例如僅選了64臺zui重要或性能有些擔(dān)心的主變壓器分別安裝以（簡易型）油中氣體檢測器，只要求其給出綜合讀數(shù)（無各氣體成分的數(shù)量）及報警，并將數(shù)據(jù)輸?shù)綑z測中心統(tǒng)一管理。而另外選購一臺高性能的用遠(yuǎn)紅外法在線監(jiān)測油中氣體各組分、微水含量等的監(jiān)測診斷系統(tǒng)，以便在用上述油中氣體檢測器發(fā)現(xiàn)問題時，將此監(jiān)測診斷系統(tǒng)移到待診變壓器旁實(shí)施日夜監(jiān)護(hù);待此問題解決后，又可移用于別處。這樣不但花費(fèi)可減少，且可靠性仍能保證。該公司采用此兩種設(shè)備的組合系統(tǒng)后不僅及時避免了一次重大事故，而且基于數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理分析還發(fā)現(xiàn)了一批同類變壓器的缺陷。
三、狀態(tài)檢測的判據(jù)
有些同志習(xí)慣于僅按預(yù)試規(guī)程中的具體規(guī)定來判別每次停電預(yù)試數(shù)據(jù)，因而感到當(dāng)前有些在線檢測數(shù)據(jù)難以判斷;后者不但量大，而且數(shù)據(jù)往往有波動。為此更希望能夠及早有相應(yīng)的規(guī)程出臺，以便仍可一一對應(yīng)，但這是不現(xiàn)實(shí)的。
（1）設(shè)備缺陷、損壞或老化的機(jī)理不但錯綜復(fù)雜，因素很多，即使是一些行之有效的方法也往往只能給出一些提示，至今還無法推出測得數(shù)據(jù)與設(shè)備狀況的直接數(shù)學(xué)關(guān)系方程。以油中氣體分析方法為例，20世紀(jì)90年代的規(guī)程已將它列為油浸電力變壓器預(yù)試項(xiàng)目的*位，因?yàn)樗_實(shí)有利于發(fā)現(xiàn)局部過熱、電弧放電等潛伏性故障。但究竟以多少含量推薦為注意值呢?至今仍無法理論計算?；叵朐?985年版本的制定時，那是在對國內(nèi)6000多臺大型電力變壓器的色譜數(shù)據(jù)的調(diào)查統(tǒng)計基礎(chǔ)上才得出此注意值的，見表2。即使有這樣多的數(shù)據(jù)為依據(jù)，提出的也是供參考的注意值，并不是說缺陷或事故即可簡單地僅僅依此作出判斷的。
而且積累的數(shù)據(jù)愈多、總結(jié)分析的方法愈先進(jìn)，提出的分析判斷準(zhǔn)則的正確率愈高。仍以油中氣體分析判斷為例，1999年iec提出的60599就比原來的599（過去的三比值法）合理，它不僅較好地改善了過去的缺碼等問題，而且正確判斷率又有提高。筆者曾以1047臺變壓器的色譜數(shù)據(jù)為例迸行的對比結(jié)果也證實(shí)了這點(diǎn)。
而如今在線檢測還沒有這么多的經(jīng)驗(yàn)，希望在積累更多經(jīng)驗(yàn)并認(rèn)真總結(jié)分析后才有可能提出一些科學(xué)的注意值以供各地參考。但為了限制不合格的產(chǎn)品混入市場、幫助使用者進(jìn)行正確選擇，對在線檢測設(shè)備的基本要求及檢驗(yàn)方法等及早提出一些統(tǒng)一的、科學(xué)的、相應(yīng)的訂貨基本要求，那是很有必要的。
（2）前已述及，即使在停電預(yù)試時，也宜以多參數(shù)的綜合判斷為宜。以高壓電容式套管和電流互感器為例，其電容芯子布置有多層同軸鋁箔以改善電場，因而測到的c或tgδ是由各相鄰鋁箔間的絕緣層互相串聯(lián)而構(gòu)成。當(dāng)其中有一層電容中出現(xiàn)缺陷時，所測得的試品tgδ將略有增加;如當(dāng)該缺陷發(fā)展到相鄰極板間有擊穿時，測得的tgδ反而下降（因該相鄰極板間已短接，如圖2中的e點(diǎn)）;這時如測量電容c，卻可能發(fā)現(xiàn)c增大了。因此為判斷缺陷或故障，常需以多參數(shù)的測值為依據(jù)進(jìn)行分析診斷。過去很多有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員也是這樣識別故障的，如今正可用計算機(jī)及專家診斷系統(tǒng)予以幫助。
當(dāng)采用在線監(jiān)測后，這尤為必要，因?yàn)樵诰€測量時數(shù)據(jù)量大，而且測值常受到眾多因素的影響，如環(huán)境及表面的濕度、溫度，鄰相間的距離及布置，取為基準(zhǔn)值的本身穩(wěn)定性等等。這時首先要對各項(xiàng)在線測值給以科學(xué)、合理的預(yù)處理，既不能受偶然因素影響而誤報，也不能將有用信息丟棄而該報不報。以tgδ在線監(jiān)測值為例，由于施加電壓值、鄰相電場的存在、環(huán)境溫濕度等與停電試驗(yàn)時往往有明顯差異，簡單地以停電時規(guī)程來考核是不合適的，而應(yīng)是基于正常運(yùn)行時的規(guī)律性（或圖譜）來分析。例如圖4所示為南方某變電站對同母線下2臺tgδ在線監(jiān)測值，每天的測值略有波動，有時有些突變值也很相似;因而如在線測tgδ的同時;也測其相對值△tgδ，可見其相對tgδ值每天波動更?。ㄔ?.4‰～1.2‰間），而且更有規(guī)律；如一旦其規(guī)律有差異，就意味著可能已有缺陷。因此不但監(jiān)測方法、儀器要可靠，如再配用合適的智能診斷方法將更有利于提高測量結(jié)果分析的正確判斷率。
四、結(jié)論
針對當(dāng)前已開展的狀態(tài)檢測、狀態(tài)維修的狀況，提出了務(wù)必基于設(shè)備特點(diǎn)，從其可靠性、經(jīng)濟(jì)性出發(fā)，來正確、合理地選擇相應(yīng)的狀態(tài)檢測、狀態(tài)維修策略；并指出要充分利用各種有效、經(jīng)濟(jì)的離線及在線檢測手段；而隨著各種檢測方法的廣泛應(yīng)用、經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，更有利于狀態(tài)檢測參考判據(jù)的形成，且利用有效的智能診斷方法將有助于對狀態(tài)檢測數(shù)據(jù)的分析判斷。