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變壓器檢測設備行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
點擊次數：1340 更新時間：2019-11-06
變壓器檢測設備行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
變壓器檢測設備（含智能巡檢機器人）、配電及自動化控制設備兩大系列。因智能巡檢機器人行業(yè)描述單獨列示，子行業(yè)可分為輸變電監(jiān)測行業(yè)、配電及自動化控制行業(yè)和智能巡檢機器人行業(yè)。由于輸變電監(jiān)測設備（含智能巡檢機器人）、配電及自動化控制設備的功能契合了智能電網建設以提升電網管理自動化、智能化水平這一目標，在智能電網大發(fā)展的背景下步入了快速發(fā)展的階段。
1、輸變電監(jiān)測行業(yè)概況
電力設備是電力網絡的重要組成部分，設備的狀態(tài)直接關系到電網的穩(wěn)定運行，因此對電力設備進行預判性的監(jiān)測、觀察及修理是保障設備安全、電網穩(wěn)定運行的重要手段。隨著電網規(guī)模的不斷擴大，設備數量的不斷增多，傳統(tǒng)的管理與檢修技術已經不能滿足需求，如何有效把握設備狀態(tài)、降低檢修成本、提高設備使用壽命、增加技術人員的檢修效率和質量是目前所面臨的問題。
（1）電力設備的檢修模式
電力設備的檢修模式的發(fā)展大致可以分為三個階段：事故檢修—定期檢修—狀態(tài)檢修。事故檢修是 20 世紀 50 年代以前主要采取的方式，即在設備發(fā)生故障或事故以后進行檢修；定期檢修是一種基于時間的檢修，其理論依據是：設備能通過定期檢修，周期性地恢復到接近新設備的狀態(tài)。
狀態(tài)檢修是通過對設備狀態(tài)進行監(jiān)測后根據其健康狀態(tài)安排檢修的一種策略。該種檢修方式起源于20世紀60年代美國航空工業(yè)飛行器的設備檢修工作中，1978 年開始廣泛應用于美國艦艇的設備檢修，20 世紀 80 年代又在核工業(yè)中推廣應用，并很快發(fā)展到電力工業(yè)的電力設備檢修中。因此狀態(tài)檢修是按設備的實際運行情況來決定檢修時間與部位，針對性較強，且經濟合理。
（2）電力設備狀態(tài)檢修與輸變電設備監(jiān)測關系
電力設備狀態(tài)檢修的基礎是確定設備的狀態(tài)，監(jiān)測設備則為此提供基礎。輸變電監(jiān)測設備主要通過對輸、變電環(huán)節(jié)的電氣、機械等設備的運行狀態(tài)進行監(jiān)測，通過各類傳感器獲取其運行狀況、運行質量的相關信息，動態(tài)跟蹤各種劣化過程的發(fā)展狀況，以便電力運維管理部門在電力設備可能出現(xiàn)故障或性能下降到影響正常工作前，及時進行維修、更換，從而保障電力設備運行的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。
（3）電力設備監(jiān)測的方式
電力設備監(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，帶電檢測是指對運行狀態(tài)下的電力設備狀態(tài)量進行現(xiàn)場檢測，例如巡檢人員使用便攜式紅外測溫儀進行溫度檢測、巡檢機器人對電力設備的紅外檢測等；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，如對變壓器油中溶解氣體的監(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。帶電檢測、在線監(jiān)測一般與狀態(tài)檢修模式相匹配；離線監(jiān)測則與被動檢修、定期檢修的模式相匹配。
（4）輸變電監(jiān)測行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
隨著社會經濟的快速發(fā)展，電網規(guī)模不斷擴大，設備數量急劇增加。技術水平的提高、運行標準要求的日趨嚴格以及電網智能化發(fā)展的快速推進，傳統(tǒng)的電力設備計劃檢修制度已不能適應電力網絡和企業(yè)發(fā)展方式的需要；并且，輸變電設備是電網的重要固定資產，如何與時俱進的提升資產管理效率，對電網意義重大。因此，狀態(tài)檢修模式獲得電網的全面推廣，從而輸變電監(jiān)測行業(yè)獲得了廣闊的發(fā)展空間。
①電網的發(fā)展要求推廣狀態(tài)檢修，配套監(jiān)測設備市場空間巨大
在電力工業(yè)發(fā)展過程中，電力設備的檢修管理模式也歷經變遷。在其發(fā)展初期，檢修管理以故障檢修模式為主；到 20 世紀中、后期，則以定期計劃檢修為主；進入 21 世紀后，電網規(guī)模迅速擴大，由于定期計劃檢修模式針對性不強，既造成部分檢修資源的浪費，又因檢修人員不足而導致部分設備的“失修”。
狀態(tài)檢修的意義重大：首先，過去由于缺乏科學的評價標準和方法，加上積累的資料有限，對設備健康水平的掌握既不全面、也不準確、更不系統(tǒng)，推行狀態(tài)檢修后，可以對設備狀態(tài)的評級可以做到更加準確、全面和系統(tǒng)；其次，由于狀態(tài)評價后對設備健康水平有了準確、全面而系統(tǒng)的掌握，大大增強了設備檢修的針對性；再次，可以大幅降低原先檢修模式的作量，檢修質量和設備健康水平也能得以提高，為電網資產全壽命周期管理工作奠定了基礎。
在電力系統(tǒng)實施狀態(tài)檢修可以提高設備利用率 2%~10%，節(jié)約檢修費用 25%~30%，延長設備使用壽命 10%~15%。鑒于此，我國從“十一五”時期開始，逐步加大對電力設備監(jiān)測技術，如在線監(jiān)測、帶電檢測等技術的研發(fā)和試點力度，為全面推廣實施狀態(tài)檢修提供了必要的條件。
②智能電網建設，需要監(jiān)測設備的配套
智能電網將通信技術、計算機技術、傳感測量技術、控制技術等諸多先進技術和原有的電網設施進行高度融合與集成，形成新型電網，代表了未來電網的發(fā)展趨勢。
全面實施輸電線路狀態(tài)檢修和全壽命周期管理，建設輸變電設備狀態(tài)集中監(jiān)測中心，實現(xiàn)對特高壓線路、重要輸電走廊、大跨越、災害多發(fā)區(qū)的環(huán)境參數和運行狀態(tài)參數的集中實時監(jiān)測和災害預警。
全面建設智能變電站，推廣應用在線監(jiān)測、狀態(tài)診斷、智能巡檢系統(tǒng)，建立電網對山火、冰災、臺風等各類自然災害的安全預警體系。隨著智能電網建設的不斷深入，作為智能化基礎的輸變電監(jiān)測行業(yè)將迎來新一輪的發(fā)展契機。
2、配電及自動化控制行業(yè)發(fā)展概況
建設智能電網，要務便是解決供電可靠性問題，而配電自動化是提高供電可靠性的必要手段，也是建設智能配電網的必由之路。
配電及自動化控制設備大體包括配電管理設備及饋線自動化設備，是運用計算機技術、自動控制技術、電子技術、通信技術及新的高性能的配電設備等技術手段，對配電網進行離線與在線的智能化監(jiān)控管理，使配電網始終處于安全、可靠、、經濟、的優(yōu)運行狀態(tài)。
（1）配電及自動化行業(yè)發(fā)展歷程
我國配電自動化發(fā)展工作起步于 80 年代末，隨著堅強智能電網建設的提出，在總結之前的經驗教訓基礎上，國家電網于 2009 年重新制定了智能電網配電環(huán)節(jié)的發(fā)展戰(zhàn)略、技術導則及建設改造原則，并于 2010 年開展新一輪的配電自動化建設。南方電網也從 2009 年開始逐步啟動配電自動化的規(guī)模試點建設，在廣州、深圳、佛山、珠海等 12 個城市開展了試點工作。
就技術而言，配電自動化系統(tǒng)大致經歷了三個發(fā)展階段。階段：主要是借助非智能的自動化設備（如重合器和分段器等）來加快故障的查找、停電區(qū)域隔離和健全區(qū)域的恢復供電，沒有智能分析故障和記錄、管理等功能。第二階段：基于遠程監(jiān)控裝置，智能終端裝置，利用通信網絡、監(jiān)控計算機和饋線智能終端等實現(xiàn)配電自動化。這個時期的配電自動化系統(tǒng)主要包含了遠程監(jiān)控、故障隔離、電能管理等功能。第三階段：隨著計算機技術的發(fā)展，在第二階段的基礎上開發(fā)了地理信息系統(tǒng)等，形成了集合 SCADA 系統(tǒng)、設備管理，仿真調度，故障呼叫，電能管理等一系列功能的綜合配電系統(tǒng)。
（2）配電及自動化的基本框架
配電自動化系統(tǒng)結構根據系統(tǒng)大小一般分為三層或兩層：三層結構為主站層、子站層、終端層；兩層結構為主站層、終端層。主站層是整個配電網監(jiān)控和管理系統(tǒng)的核心，實現(xiàn)配電網的監(jiān)測和控制，分析配電網運行狀態(tài)，協(xié)調配電子網之間關系，對整個配電網絡進行有效管理。子站層作為中間層，它將饋線終端設備（FTU）、配電變壓器配電終端（TTU），開閉所配電終端（DTU）采集的各種現(xiàn)場信息中轉給配網控制中心的通信處理機。
對于配網中監(jiān)控設備較多，設置子站層可以提高通信效率。子站層常設在變電站或大型開閉所內，向下與終端層通信、向上與主站層通信。在一些較小的配電網中，監(jiān)控設備較少，可以不設置子站層。終端層是整個系統(tǒng)的基礎，它實現(xiàn)對柱上開關、配電變壓器、開閉所等各種現(xiàn)場信息的采集處理及監(jiān)控功能，主要包括FTU、TTU、DTU 等。配電自動化系統(tǒng)各層通過通信線路連接起來，完成對配電網的監(jiān)控和管理。
（3）我國配電網自動化發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
配電網直接面向工業(yè)企業(yè)和電力用戶，其自動化 程度直接影響系統(tǒng)的供電可靠性和供電質量。我國配電網分布廣、設備多、網架結構較為薄弱。與歐美國家相比，我國配電自動化程度還處于較低水平，城市配電網饋線自動化率不足10%，而部分發(fā)達國家則達到 60-70%。發(fā)改委、能源局在《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃（2016-2020 年）》中提出，加大配電自動化建設，到 2020 年實現(xiàn)整體配電自動化覆蓋率達 90%。
2015 年，能源局在印發(fā)的《配電網建設改造行動計劃（2015-2020）年》中明確提出：通過實施配電網建設改造行動計劃，有效加大配電網資金投入。2015-2020 年，配電網建設改造投資不低于 2 萬億元，其中 2015 年投資不低于3,000 億元，“十三五”期間累計投資不低于 1.7 萬億元。綜上可見，隨著國家在配網領域的投資規(guī)模逐步加大，配電及自動化行業(yè)迎來快速發(fā)展機遇。
3、智能巡檢機器人行業(yè)發(fā)展概況
（1）智能巡檢機器人行業(yè)概況
智能巡檢機器人屬于輸變電監(jiān)測行業(yè)的新興子行業(yè)，其基本功能為移動監(jiān)測平臺，屬于監(jiān)測技術與機器人技術相融合的新型監(jiān)測設備，可以實現(xiàn)對變電站、開閉所等場所內的電力設備進行帶電監(jiān)測，其產生及推廣是基于智能電網建設的需求。在智能電網建設布局中，積極利用機器人等現(xiàn)代技術手段發(fā)展智能作業(yè)，提升電力行業(yè)的作業(yè)效率，提升供電可靠性，降低成本，已成為智能電網建設的重要組成部分。
（2）智能巡檢機器人的市場概況
①符合智能電網發(fā)展趨勢
近年來，兩大電網大力推廣智能巡檢機器人在電力系統(tǒng)中的應用。2015 年，國家電網在中國電力科學研究院建立智能機器人入網檢測試驗室，并制定出階段性發(fā)展目標：“2018 年，開展小型化、工具化機器人應用試點，建成變電站智能機器人巡檢信息管理平臺；2020年，全面推廣小型化、工具化機器人，在系統(tǒng)變電運維班組內進行全面配置”。
②變電站智能化建設，市場需求巨大，供應商較少
截至 2014 年底，我國正在運行的 110kV 及以上變電站數量約為 33,021 座。即使不考慮其新增數量，若實現(xiàn)現(xiàn)有全部變電站的無人值守，也存在巨大的市場需求。
