水电站电气设备状态检修初析

郑斌斌

(嘉陵江亭子口水利水电开发有限公司，四川 苍溪，628400)



水电站电气设备状态检修初析

郑斌斌

(嘉陵江亭子口水利水电开发有限公司，四川 苍溪，628400)

本文介绍了水电站电气设备状态检修的意义和必要性；分析了合理安排电气设备状态检修,节省检修费用,同时保证系统有较高可靠性的基本过程及技术要求。

电气设备 状态检修 可靠性

1 开展电气设备状态检修的意义

电气设备运行可靠性与电力系统的安全与稳定紧密相关。长期以来,我国电力行业一直根据电气设备预防性试验规程的规定,对电气设备进行定期的停电试验、检修和维护,对电力系统的安全运行起了非常重要的作用。电气设备通过检修达到以下目的：消除设备缺陷，排除隐患，保持设备出力，提高和保持设备最高效率。因此，开展电气设备状态检修的重要意义，可以归纳为以下几点：被监测设备全过程受控，没有死区；适时维修可避免过剩维修，节约维修资金；适时维修可避免设备带病工作，减少事故的发生，减少经济损失；诊断出设备较精确的剩余寿命，合理使用设备，避免设备浪费或设备寿命不足发生事故造成损失。

2 电气设备实施状态检修的发展前景和必要性分析

电力企业由计划经济向市场经济转移,经济效益和社会效益都是其重要的追求目标,而提高供电可靠性和降低生产成本是实现该目标最重要的途径。设备维修费用在整个生产成本中占有相当大的比重，因此从提高经济效益的角度来看，状态维修是降低设备维修费用的重要措施。状态维修制度根据电气设备的运行状况，实行“应修必修，修必修好”，优点显著，劳动生产率与供电可靠率，经济效益与社会效益等均有明显提高。设备状态维修在工业先进的国家已普遍实施。随着微电子技术的发展和微机的广泛应用，监测手段不断增多，性能日益完善，为我国下一步更广泛地推行状态维修制度创造了十分有利的条件。但是状态维修是一项复杂而细致的工作，需要对设备历年的运行记录、检修台帐进行整理统计、分析摸底，同时进行必要的组织准备，做好相应的思想工作，争取少走或不走弯路而达到预期目的。建议职能部门有计划、有步骤地积极试点，总结经验，逐步推广。

3 实施状态维修的要素

3.1 状态维修的基本过程分析

电气设备的状态维修过程是根据在线监测数据，如色谱分析数据、局部放电数据、红外测温数据等、设备点检预试数据以及运行工况记录、缺陷记录、维修记录、出厂数据等,诊断电气设备可能出现的潜伏性故障,作出故障的趋势预报,由此对电气设备的实际健康状态进行评估。并根据电气设备故障性质及预报、电气设备健康状态、维修规则,拟订出初步的维修方案,确定影响维修的主要指标属性或目标,采用某种决策方法进行分析,选择出最优或次优的满意维修方案。

3.1.1 状态评估。状态维修的宗旨就是根据设备的实际状态来确定采取的维修措施。因此,设备的状态评估是状态维修决策的重要一环,只有正确地评估了设备的状态,才能做出正确的维修决策。我国现行的《电气设备预防性试验规程》中,只有检修周期、检修内容、检修工艺流程以及预试数据的注意值等,没有涉及对设备状态评估的内容,在实际工作中无法对电气设备的状态进行判断。因此,很有必要深入研究电气设备健康状态评估的方法。

3.1.2 决策分析。决策分析是从若干可选方案中选择和决定最佳方案的一种分析过程。对电气设备实施状态维修,不仅要考虑技术方面的因素,还要考虑生产计划、经济成本等方面的因素。当电气设备出现某种非紧急故障的情况,是否需要立即进行检修处理,不仅涉及对电气设备实际状态的判断,而且还应根据电网实际运行情况以及实际生产情况和设备管理情况是否可以报废等,提出维修计划安排和维修方案,采用某种决策方法,通过对决策指标或决策目标的综合评价,选择最优或满意的维修方案。决策分析的方法很多,应研究多种方法应用于电气设备状态维修决策的可行性和实用性。

3.2 状态维修的技术要求

3.2.1 状态监测。设备状态监测技术是根据设备诊断的目的,针对设备故障模式,选用适当方法和装置来检查测量设备的状态信息,并对这些信息进行处理,抑制各种干扰信息,提取能反映设备状态特征信息的一项信息检测处理技术。

电气设备状态监测可分为三个基本步骤:数据采集;数据分析及特征提取;状态评估或故障诊断及分类。对于不同的步骤,根据不同的监测对象,可采用不同的方法。

3.2.2 状态预测。设备运行状态的预测是从已知运行状态出发,考虑运行、气候、历史等相关因素,对未来的运行状态作出预测。电气设备的定期预防性试验作业程序十分复杂,且随着电力系统的迅速发展,电气设备的数量也会越来越多,如果逐一对每台设备进行离线试验,势必需要更长的试验周期,这样就会增加设备产生故障的危险性。因此，通过预测预防试验参数值,在预防性试验进行之前,预知运行设备的状态,就可以更好地将设备事故防患于未然,提高设备的运行可靠性。预测中比较常用的主要有时间序列法、回归分析法、模糊预测法、灰色预测法、人工神经网络法等。由于神经网络具有良好的非线性品质、极高的拟合精度、灵活而有效的学习方式、完全分布式的存储结构以及模型结构的层次性,使其在预测领域受到了高度重视。作为一种非常有效的非线性系统预测方法,它在电力系统负荷预测中已经取得了成功的应用。

4 状态维修对设备可靠性的影响

可靠性理论认为,可靠性是“设备在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力”。可以认为,设备完成规定功能的能力与设备状态是直接相关的。即设备状态与设备可靠性呈正相关关系,并可粗略视为线性正相关关系。亦即一般情况下状态好的设备可靠性高,状态差的设备可靠性低。

状态维修是以设备的健康状态为维修决策的基础,以可靠性为中心的维修方法(RCM)中的一种。状态维修活动是被设备的健康状态“触发”的,事先需要确定的不是维修时间间隔,而是“触发”不同维修活动实施的不同健康状态等级。当设备状态劣化到一定程度时,相应的维修活动得以实施,如此可使设备的健康状态保持在较高的水平,进而提高设备的可靠性;设备健康状态正常时,继续保持对其进行状态监测。状态维修对于各可靠性影响的分析方法，与前节点检预防性维修对于各可靠性影响的分析方法类似,所不同的是，状态维修的时间间隔是不确定的。

5 结语

通过设备状态检修管理促进设备管理水平提高，是电力系统设备管理中的一种重要方法，随着设备管理容量的变大，促进了设备管理信息化管理水平的提高。如何利用信息系统为状态检修管理服务，是迫切需要解决的新问题。只要我们不断改进和创新，不断推进设备状态检修管理，完善和提高设备管理水平，就能达到提高发电设备运行可靠性，保证生产目标完成的目的。

〔1〕许 婧.电力设备状态检修技术研究综述,电网技术,2000.

〔2〕田 玲.电气设备实施状态维修决策方法的探讨,电网技术,2004.

〔3〕苏鹏声.电力系统设备状态监测与故障诊断技术分析,电力系统自动化,2003.

〔4〕李常熔.工厂设备诊断技术概论[M].北京：水利电力出版社，1996.

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2095-1809(2015)06-0041-02

郑斌斌(1984-)，男，安徽，本科，助工，电气一次。