韓棒棒 張垚鑫 張昂 邱相榮

[摘 要]電力工業(yè)是一個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)，也是國民經(jīng)濟(jì)支柱性產(chǎn)業(yè)。行業(yè)的特殊性雖然對(duì)于新技術(shù)的推廣和應(yīng)用起到了一定的促進(jìn)作用，但是對(duì)產(chǎn)能和效益的要求卻滯后于整個(gè)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)體制改革的深化，電力企業(yè)尤其是供電企業(yè)受到的壓力會(huì)越來越大，特別是在企業(yè)成本的控制方面。眾所周知，人類生活和社會(huì)化發(fā)展到現(xiàn)在，都完全地依賴于電力的供應(yīng)。電力供應(yīng)的意外中斷，不但會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)生活的不便以及一定的經(jīng)濟(jì)損失，還有可能造成群體性恐慌。因此，目前最重要的問題就是確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定、可靠、安全，而做到這一點(diǎn)的措施就是加強(qiáng)對(duì)于電力企業(yè)的輸變電檢修。

[關(guān)鍵詞]電力企業(yè)；輸變電；檢修策略

中圖分類號(hào)：TM507 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）29-0003-01

1.輸變電設(shè)備檢修概述

正常運(yùn)行的設(shè)備可能會(huì)發(fā)生故障，要求對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修，所謂檢修就是要確保設(shè)備保持實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)功能的狀態(tài)。日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Jls對(duì)檢修作了如下定義：“所謂檢修，是指把產(chǎn)品保持在使用及運(yùn)用狀態(tài)以及為排除故障和缺陷所進(jìn)行的一切處置及活動(dòng)”。檢修的目的是延長設(shè)備的使用壽命，至少延長兩次檢修之間的時(shí)間間隔。有效的檢修應(yīng)該能夠降低設(shè)備故障的頻率，減小設(shè)備故障的影響，延長設(shè)備使用壽命。

按照檢修計(jì)劃安排的時(shí)間順序，可以把整個(gè)檢修體系分成3層：檢修策略層、檢修安排層和檢修具體實(shí)施層，檢修策略層是在設(shè)備層面上，它利用設(shè)備信息和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒌龋瑸槊恳粋€(gè)或每一種設(shè)備選擇一種合理的檢修方式；檢修策略層在設(shè)備確定了檢修方式后，對(duì)系統(tǒng)中所有設(shè)備的檢修安排進(jìn)行統(tǒng)籌考慮和檢修優(yōu)化，這是在整個(gè)系統(tǒng)層面上對(duì)計(jì)劃進(jìn)行安排，目前這方面的文獻(xiàn)相對(duì)比較多。

（1）檢修策略層。研究內(nèi)容是：設(shè)備是否檢修、何時(shí)檢修、檢修什么、如何檢修、如何進(jìn)行檢修保障、如何進(jìn)行停電風(fēng)險(xiǎn)防控、如何評(píng)估檢修效果等這些檢修管理層最為關(guān)心的問題。

（2）檢修安排層。檢修技術(shù)發(fā)展至今，出現(xiàn)了多種檢修方式，對(duì)應(yīng)于四次產(chǎn)業(yè)革命，將它們分成事后檢修、預(yù)防檢修、經(jīng)濟(jì)檢修和狀態(tài)檢修四類，此外，還有其他多種不同的分類方式。檢修安排層主要針對(duì)某一種具體檢修方式（CBM或PM），研究如何具體執(zhí)行，確定設(shè)備的檢修周期及檢修內(nèi)容、根據(jù)檢修內(nèi)容制定檢修計(jì)劃及根據(jù)檢修進(jìn)度對(duì)計(jì)劃加以調(diào)整的問題。每一種檢修方式都有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，對(duì)此問題作了具體的研究。

（3）檢修具體實(shí)施層。檢修具體實(shí)施層，也可稱作檢修管理層。研究檢修過程的具體安排，包括人員分配、設(shè)備可靠性管理、數(shù)據(jù)的綜合管理、備品備件的管理、具體實(shí)施過程的管理、作業(yè)過程風(fēng)險(xiǎn)管控、專業(yè)人員的培訓(xùn)等。

2.輸變電設(shè)備檢修策略

檢修策略的目標(biāo)是尋找一種最優(yōu)的檢修方式，避免不必要的檢修，延長檢修的間隔?，F(xiàn)階段我國電力企業(yè)普遍對(duì)所有設(shè)備采用固定的檢修間隔，這大大增加了檢修的工作時(shí)間和費(fèi)用，頻繁的檢修不但影響設(shè)備的可用系數(shù)，也直接影響著設(shè)備使用壽命。這種基于固定檢修間隔的定期檢修模式，存在以下三個(gè)缺點(diǎn)，第一：“一刀切”，沒有考慮設(shè)備的實(shí)際情況，學(xué)學(xué)浪費(fèi)人力物力。第二，近年來電網(wǎng)規(guī)模發(fā)展迅速，設(shè)備數(shù)量急劇增加，定檢工作量劇增。第三：電網(wǎng)設(shè)備制造質(zhì)量提升，早期的定檢周期已不能適應(yīng)設(shè)備管理水平的進(jìn)步。

2.1 與檢修優(yōu)化的關(guān)系

檢修策略本身也是一個(gè)多目標(biāo)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化過程，但筆者提出的檢修策略優(yōu)化過程與以往文獻(xiàn)中的檢修優(yōu)化含義是不同的。以減少設(shè)備重復(fù)停電和保障設(shè)備安全為目標(biāo)，使設(shè)備偏離檢修周期最少。在保證系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的前提下，以減少停電損失和檢修費(fèi)用為目標(biāo)。

檢修策略主要研究的不是一個(gè)設(shè)備何時(shí)安排檢修，而是對(duì)這個(gè)設(shè)備采取何種檢修方式，是計(jì)劃檢修、事后檢修還是狀態(tài)檢修。因此，檢修策略模型和檢修優(yōu)化模型是不同的。

檢修策略模型的目標(biāo)函數(shù)可以是可靠性指標(biāo)、費(fèi)用指標(biāo)或可用性指標(biāo)等：也可以是這些指標(biāo)的組合。按照檢修策略所采取的目標(biāo)函數(shù)不同，將檢修策略分為5個(gè)基本類型：基于故障的檢修、基子計(jì)劃的檢修、基于應(yīng)用的檢修、基于檢測(cè)的檢修、基于狀態(tài)的檢修。也有以經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)的，對(duì)于設(shè)備檢修計(jì)劃問題，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)它并不是一個(gè)有效的目標(biāo)函數(shù)，生產(chǎn)費(fèi)用最大和最小的不同檢修計(jì)劃，其生產(chǎn)費(fèi)用期望值之差僅為0.08%。對(duì)于輸變電系統(tǒng)用經(jīng)濟(jì)性作為目標(biāo)函數(shù)是否有效，還有待研究。

2.2 檢修模式的演變和發(fā)展歷程

近年來，隨著我國電力工業(yè)步入大電網(wǎng)、大機(jī)組、大容量、特高壓、交直流混合、遠(yuǎn)距離輸電、智能電網(wǎng)的階段，電力系統(tǒng)的復(fù)雜性明顯增加，電網(wǎng)的安全穩(wěn)定問題日漸突出，各個(gè)時(shí)期的設(shè)備管理與檢修方式有很大的變化，通?？煞譃槿齻€(gè)階段。

第一階段是事后維修，也稱故障維修。事后維修（Corrective Maintenance）是當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障或其它失效時(shí)進(jìn)行的非計(jì)劃性維修。因?yàn)楣收系某霈F(xiàn)具有隨機(jī)性，所以檢修工作難以事先計(jì)劃。事后維修是通過對(duì)設(shè)備是否出現(xiàn)功能性故障為判斷依據(jù)，只有在設(shè)備發(fā)生故障并且不能繼續(xù)運(yùn)行時(shí)才對(duì)其進(jìn)行維修。這種檢修方式最適用于簡單、價(jià)格較低且故障后影響不大的設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)是檢修比較方便，維修成本相對(duì)較低，并能夠最大限度地利用設(shè)備，減少因不必要的檢修工作而造成的浪費(fèi)。但是事后維修也存在很多缺點(diǎn)，會(huì)影響設(shè)備和人身安全，有可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成極其惡劣的影響。

第二階段是預(yù)防性計(jì)劃檢修。計(jì)劃檢修（Preventive Maintenance）是通過設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間找出一個(gè)較合適的周期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修，或者按事先規(guī)定好的操作次數(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行修理，維修的目的主要是預(yù)防設(shè)備發(fā)生故障。計(jì)劃檢修是根據(jù)設(shè)備以往的運(yùn)行記錄，統(tǒng)計(jì)出一定的規(guī)律，然后按照這個(gè)規(guī)律確定設(shè)備的檢修類別、檢修周期、檢修工作內(nèi)容、檢修配件及材料等的檢修方式。在設(shè)備維修中，人們逐步認(rèn)識(shí)到有一些設(shè)備故障后的后果較為嚴(yán)重，故障不僅影響到設(shè)備自身的運(yùn)行，還影響到了整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此不能再采用事后維修的方式對(duì)其進(jìn)行維修，而應(yīng)該采取預(yù)防性檢修。該檢修階段對(duì)待故障的基本思想是以預(yù)防為主，著重考慮維護(hù)設(shè)備的安全性，減少故障的發(fā)生，很少考慮維修活動(dòng)的經(jīng)濟(jì)效益。

第三階段是以設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷為基礎(chǔ)的狀態(tài)檢修，即基于設(shè)備狀態(tài)的檢修。狀態(tài)檢修（Condition-based Maintenance）或預(yù)知維修（Perdietive Maintenance）是從預(yù)防性檢修發(fā)展而來的更高層次的檢修體制，是一種以設(shè)備狀態(tài)為基礎(chǔ)、以預(yù)測(cè)設(shè)備狀態(tài)發(fā)展趨勢(shì)為依據(jù)的檢修方式。它根據(jù)對(duì)設(shè)備的日常檢查、定期重點(diǎn)檢查、在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷所提供的信息、經(jīng)過分析處理，判斷設(shè)備的健康和性能劣化狀況及其發(fā)展趨勢(shì)，并在設(shè)備故障發(fā)生或性能降低到不允許極限前有計(jì)劃地安排檢修。這種檢修方式能及時(shí)地、有針對(duì)性地對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修，不僅可以提高設(shè)備的可用率，還能有效降低檢修費(fèi)用。它與預(yù)防檢修相比較，帶有很強(qiáng)烈的主動(dòng)色彩。

結(jié)語

通過不斷探索、優(yōu)化和實(shí)踐，認(rèn)為狀態(tài)檢修是融主動(dòng)檢修、定期檢修和故障搶修于一體，將各種檢修方式進(jìn)行優(yōu)化的組合。近年來通過開展?fàn)顟B(tài)檢修，取得良好成效，有效地控制了設(shè)備停運(yùn)次數(shù)和停役時(shí)間，各項(xiàng)電網(wǎng)運(yùn)行指標(biāo)取得了大幅度的提升，同步提高了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行管理水平。

參考文獻(xiàn)

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