鄭斌斌

(嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司，四川 蒼溪，628400)

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水電站電氣設(shè)備狀態(tài)檢修初析

鄭斌斌

(嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司，四川 蒼溪，628400)

本文介紹了水電站電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的意義和必要性；分析了合理安排電氣設(shè)備狀態(tài)檢修,節(jié)省檢修費用,同時保證系統(tǒng)有較高可靠性的基本過程及技術(shù)要求。

電氣設(shè)備 狀態(tài)檢修 可靠性

1 開展電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的意義

電氣設(shè)備運行可靠性與電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定緊密相關(guān)。長期以來,我國電力行業(yè)一直根據(jù)電氣設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程的規(guī)定,對電氣設(shè)備進行定期的停電試驗、檢修和維護,對電力系統(tǒng)的安全運行起了非常重要的作用。電氣設(shè)備通過檢修達到以下目的：消除設(shè)備缺陷，排除隱患，保持設(shè)備出力，提高和保持設(shè)備最高效率。因此，開展電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的重要意義，可以歸納為以下幾點：被監(jiān)測設(shè)備全過程受控，沒有死區(qū)；適時維修可避免過剩維修，節(jié)約維修資金；適時維修可避免設(shè)備帶病工作，減少事故的發(fā)生，減少經(jīng)濟損失；診斷出設(shè)備較精確的剩余壽命，合理使用設(shè)備，避免設(shè)備浪費或設(shè)備壽命不足發(fā)生事故造成損失。

2 電氣設(shè)備實施狀態(tài)檢修的發(fā)展前景和必要性分析

電力企業(yè)由計劃經(jīng)濟向市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)移,經(jīng)濟效益和社會效益都是其重要的追求目標(biāo),而提高供電可靠性和降低生產(chǎn)成本是實現(xiàn)該目標(biāo)最重要的途徑。設(shè)備維修費用在整個生產(chǎn)成本中占有相當(dāng)大的比重，因此從提高經(jīng)濟效益的角度來看，狀態(tài)維修是降低設(shè)備維修費用的重要措施。狀態(tài)維修制度根據(jù)電氣設(shè)備的運行狀況，實行“應(yīng)修必修，修必修好”，優(yōu)點顯著，勞動生產(chǎn)率與供電可靠率，經(jīng)濟效益與社會效益等均有明顯提高。設(shè)備狀態(tài)維修在工業(yè)先進的國家已普遍實施。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展和微機的廣泛應(yīng)用，監(jiān)測手段不斷增多，性能日益完善，為我國下一步更廣泛地推行狀態(tài)維修制度創(chuàng)造了十分有利的條件。但是狀態(tài)維修是一項復(fù)雜而細(xì)致的工作，需要對設(shè)備歷年的運行記錄、檢修臺帳進行整理統(tǒng)計、分析摸底，同時進行必要的組織準(zhǔn)備，做好相應(yīng)的思想工作，爭取少走或不走彎路而達到預(yù)期目的。建議職能部門有計劃、有步驟地積極試點，總結(jié)經(jīng)驗，逐步推廣。

3 實施狀態(tài)維修的要素

3.1 狀態(tài)維修的基本過程分析

電氣設(shè)備的狀態(tài)維修過程是根據(jù)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，如色譜分析數(shù)據(jù)、局部放電數(shù)據(jù)、紅外測溫數(shù)據(jù)等、設(shè)備點檢預(yù)試數(shù)據(jù)以及運行工況記錄、缺陷記錄、維修記錄、出廠數(shù)據(jù)等,診斷電氣設(shè)備可能出現(xiàn)的潛伏性故障,作出故障的趨勢預(yù)報,由此對電氣設(shè)備的實際健康狀態(tài)進行評估。并根據(jù)電氣設(shè)備故障性質(zhì)及預(yù)報、電氣設(shè)備健康狀態(tài)、維修規(guī)則,擬訂出初步的維修方案,確定影響維修的主要指標(biāo)屬性或目標(biāo),采用某種決策方法進行分析,選擇出最優(yōu)或次優(yōu)的滿意維修方案。

3.1.1 狀態(tài)評估。狀態(tài)維修的宗旨就是根據(jù)設(shè)備的實際狀態(tài)來確定采取的維修措施。因此,設(shè)備的狀態(tài)評估是狀態(tài)維修決策的重要一環(huán),只有正確地評估了設(shè)備的狀態(tài),才能做出正確的維修決策。我國現(xiàn)行的《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》中,只有檢修周期、檢修內(nèi)容、檢修工藝流程以及預(yù)試數(shù)據(jù)的注意值等,沒有涉及對設(shè)備狀態(tài)評估的內(nèi)容,在實際工作中無法對電氣設(shè)備的狀態(tài)進行判斷。因此,很有必要深入研究電氣設(shè)備健康狀態(tài)評估的方法。

3.1.2 決策分析。決策分析是從若干可選方案中選擇和決定最佳方案的一種分析過程。對電氣設(shè)備實施狀態(tài)維修,不僅要考慮技術(shù)方面的因素,還要考慮生產(chǎn)計劃、經(jīng)濟成本等方面的因素。當(dāng)電氣設(shè)備出現(xiàn)某種非緊急故障的情況,是否需要立即進行檢修處理,不僅涉及對電氣設(shè)備實際狀態(tài)的判斷,而且還應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)實際運行情況以及實際生產(chǎn)情況和設(shè)備管理情況是否可以報廢等,提出維修計劃安排和維修方案,采用某種決策方法,通過對決策指標(biāo)或決策目標(biāo)的綜合評價,選擇最優(yōu)或滿意的維修方案。決策分析的方法很多,應(yīng)研究多種方法應(yīng)用于電氣設(shè)備狀態(tài)維修決策的可行性和實用性。

3.2 狀態(tài)維修的技術(shù)要求

3.2.1 狀態(tài)監(jiān)測。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)是根據(jù)設(shè)備診斷的目的,針對設(shè)備故障模式,選用適當(dāng)方法和裝置來檢查測量設(shè)備的狀態(tài)信息,并對這些信息進行處理,抑制各種干擾信息,提取能反映設(shè)備狀態(tài)特征信息的一項信息檢測處理技術(shù)。

電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測可分為三個基本步驟:數(shù)據(jù)采集;數(shù)據(jù)分析及特征提取;狀態(tài)評估或故障診斷及分類。對于不同的步驟,根據(jù)不同的監(jiān)測對象,可采用不同的方法。

3.2.2 狀態(tài)預(yù)測。設(shè)備運行狀態(tài)的預(yù)測是從已知運行狀態(tài)出發(fā),考慮運行、氣候、歷史等相關(guān)因素,對未來的運行狀態(tài)作出預(yù)測。電氣設(shè)備的定期預(yù)防性試驗作業(yè)程序十分復(fù)雜,且隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展,電氣設(shè)備的數(shù)量也會越來越多,如果逐一對每臺設(shè)備進行離線試驗,勢必需要更長的試驗周期,這樣就會增加設(shè)備產(chǎn)生故障的危險性。因此，通過預(yù)測預(yù)防試驗參數(shù)值,在預(yù)防性試驗進行之前,預(yù)知運行設(shè)備的狀態(tài),就可以更好地將設(shè)備事故防患于未然,提高設(shè)備的運行可靠性。預(yù)測中比較常用的主要有時間序列法、回歸分析法、模糊預(yù)測法、灰色預(yù)測法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有良好的非線性品質(zhì)、極高的擬合精度、靈活而有效的學(xué)習(xí)方式、完全分布式的存儲結(jié)構(gòu)以及模型結(jié)構(gòu)的層次性,使其在預(yù)測領(lǐng)域受到了高度重視。作為一種非常有效的非線性系統(tǒng)預(yù)測方法,它在電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測中已經(jīng)取得了成功的應(yīng)用。

4 狀態(tài)維修對設(shè)備可靠性的影響

可靠性理論認(rèn)為,可靠性是“設(shè)備在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力”?？梢哉J(rèn)為,設(shè)備完成規(guī)定功能的能力與設(shè)備狀態(tài)是直接相關(guān)的。即設(shè)備狀態(tài)與設(shè)備可靠性呈正相關(guān)關(guān)系,并可粗略視為線性正相關(guān)關(guān)系。亦即一般情況下狀態(tài)好的設(shè)備可靠性高,狀態(tài)差的設(shè)備可靠性低。

狀態(tài)維修是以設(shè)備的健康狀態(tài)為維修決策的基礎(chǔ),以可靠性為中心的維修方法(RCM)中的一種。狀態(tài)維修活動是被設(shè)備的健康狀態(tài)“觸發(fā)”的,事先需要確定的不是維修時間間隔,而是“觸發(fā)”不同維修活動實施的不同健康狀態(tài)等級。當(dāng)設(shè)備狀態(tài)劣化到一定程度時,相應(yīng)的維修活動得以實施,如此可使設(shè)備的健康狀態(tài)保持在較高的水平,進而提高設(shè)備的可靠性;設(shè)備健康狀態(tài)正常時,繼續(xù)保持對其進行狀態(tài)監(jiān)測。狀態(tài)維修對于各可靠性影響的分析方法，與前節(jié)點檢預(yù)防性維修對于各可靠性影響的分析方法類似,所不同的是，狀態(tài)維修的時間間隔是不確定的。

5 結(jié)語

通過設(shè)備狀態(tài)檢修管理促進設(shè)備管理水平提高，是電力系統(tǒng)設(shè)備管理中的一種重要方法，隨著設(shè)備管理容量的變大，促進了設(shè)備管理信息化管理水平的提高。如何利用信息系統(tǒng)為狀態(tài)檢修管理服務(wù)，是迫切需要解決的新問題。只要我們不斷改進和創(chuàng)新，不斷推進設(shè)備狀態(tài)檢修管理，完善和提高設(shè)備管理水平，就能達到提高發(fā)電設(shè)備運行可靠性，保證生產(chǎn)目標(biāo)完成的目的。

〔1〕許 婧.電力設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)研究綜述,電網(wǎng)技術(shù),2000.

〔2〕田 玲.電氣設(shè)備實施狀態(tài)維修決策方法的探討,電網(wǎng)技術(shù),2004.

〔3〕蘇鵬聲.電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)分析,電力系統(tǒng)自動化,2003.

〔4〕李常熔.工廠設(shè)備診斷技術(shù)概論[M].北京：水利電力出版社，1996.

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鄭斌斌(1984-)，男，安徽，本科，助工，電氣一次。