变配电设备检修方式及组合应用的探索
2015-10-15陈晓春王曜飞苗强
陈晓春 王曜飞 苗强
摘 要:电网设备资产管理中,设备检修是非常重要的一项工作内容。随着变配电设备日益复杂,设计寿命不断延长,传统的定期检修策略无法满足当前的需求。该文全面地完成了以可靠性为中心的检修、基于风险管理的检修以及基于绩效考核的检修等先进检修方式的研究分析,同时也探讨了适用于目前各类电网设备运行特点的检修组合应用策略。
关键词:电网设备 检修方式 变配电
中图分类号:TM732 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)07(b)-0000-00
我国电网正在以超常的速度发展,特别是最近几年以来,电网规模基本每五年翻一番。事实上,快速发展的不仅仅是电网的规模,电网的质量等级也有跨越式的发展,1000kV交流、800kV直流特高压电网已建成投产,500kV交、直流电网纵横交错,城市电网大量应用GIS、电力电缆,形成强大的地下电网[1]。电网作为一项公共事业,承担着重大社会责任,既要不断提高供电可靠性,又要尽可能控制电价成本。这两个方面的要求都与电网设备的运行管理息息相关。如何借鉴国内外现有检修理论和实践的发展成果,结合电力行业自身的探索得到的经验,依靠科技进步,选择合理高效的输变电设备检修策略,是电网企业亟待研究的一项重要课题。
1常见检修方式解析
1.1定期检修方式(TBM)
TBM也是我国长期以来采用的输变电设备检修方式,即根据预先计划对设备进行周期性的修理,目标是在设备发生故障前通过计划检修防止设备事故的发生,已有40多年历史。主要标准是《DL/T573电力变压器检修导则》、《DL/T596电气设备预防性试验规程》等。TBM的优点是可以减少设备故障,将潜在的故障消灭在萌芽状态,特别对开关等磨损性设备很有效;缺点是没有根据设备的状态安排设备的检修周期,结果导致状态较好的设备过度检修,状态较差的设备则处于检修不足的状态,检修的经济性考虑不够。
1.2以可靠性为中心的检修方式(RCM)
RCM是目前国际上流行的、用以确定在某种使用背景下设备检修需求的方法,包括预防性检修工作的安排以及检修制度的优化等,是一种闭环的检修方式,检修的目标是确保设备的可靠性水平。基本方法是针对不同故障模式的故障后果严重程度不同,采取不同的检修对策,如定期检修、状态监测检修、故障检修等;如果设备存在某些故障模式,无法进行检修,或通过检修得到的设备可靠性与安全性水平满足不了实际使用的要求,则该设备需要进行重新设计。RCM是其他所有先进检修方式的基础,CBM、RBM、PFM等检修方式中都采用了RCM的基本思想。
1.3基于风险管理的检修方式(RBM)
RBM综合设备可靠性水平、故障后果进行风险评估,确定设备的风险值大小,在资源有限的情况下,选择风险较大的设备优先维修,从而实现设备故障风险的降低以及最大化的检修效益。而以往的计划检修方式往往不能做到这一点,盲目的维修决策可能造成风险较小的设备提前维修,或者遗漏风险大的设备,从而导致维修资源的浪费或检修的不足[2~4]。
1.4基于状态的检修方式(CBM)
CBM是企业以安全、可靠性、环境、成本为基础,通过设备状态评价、风险评估,检修决策,达到运行安全可靠,检修成本合理的一种检修策略。CBM是设备精益化管理中所采用的一种管理方式,也是近年来国内大力推广的检修方式[5]。
1.5基于绩效考核的检修方式(PFM)
PFM是在RCM、RBM等基础上,综合传统的定期检修与状态检修的核心内容形成的一种综合检修管理方式。以电网企业为例,传统的检修方式更注重检修策略的确定,检修的目标多是保证电网的供电可靠性,没有深入分析检修工作与电力企业目标两者之间的联系,因此检修工作不能有效的与电力公司的企业目标相结合。
PFM则继承了以往检修方式的优点,并通过设定关键指标体系,把底层的检修活动与公司上层的运营绩效关联起来,通过精心化管理把检修成本和效果最大限度地转化为公司上层期待的管理目标,确保检修工作的目标与企业最高管理目标相一致,此外,还添加了数据管理和反馈机制等模块,使检修方式不断改进提升,更加完善。
1.6基于可靠性定制管理的检修方式(NBM)
NBM是一种侧重配网用户或以受端供电可靠性为中心的电网的检修,不只注重单个设备的检修,而是根据供电受端的需求,站在电网结构的角度,依据设备可靠性评估、故障模式及检修建模的基础研究,来优化设备检修工作[1]。
2多类检修方式组合应用的探索
2.1对于尚缺少运行经验的电网设备
750kV电网和特高压电网都是近几年建设的,对于该类电网设备目前还缺少实际运行的经验。侧重于安全可靠性的角度,这类设备的检修宜采用TBM的方式,在有一定运行经验的基础上进一步采用CBM的方式,提高设备管理水平。目前已应用的标准文件如《1000千伏交流输变电设备预防性试验规程》等。
2.2对于已有大量运行经验的主网设备
110kV-500kV交直流电网为主干网架,其设备运行已经积累了几十年的运行经验,设备的性能已有比较清楚的了解,因此对于此类设备可侧重于精益化管理,宜采用CBM的方式,不断提升设备管理水平。随着管理水平的提高,可以进一步过渡到PFM的方式,实现设备管理与企业最高管理目标高度一致。目前已应用的标准如《GDW/Q168输变电设备状态检修试验规程》等。
2.3对于配电网或者以受端供电可靠性为中心的电网设备
由于配电网设备存在点多面广的特点,设备规模大,检修工作量大与检修人员不足矛盾较为突出。目前,配电网设备主要参考主网的相关规定开展设备检修,部分地区开展了配网设备状态维修、寿命更换等检修策略的研究和尝试,但大部分设备还是采用事故检修方式。
对于这类配电网或以受端供电可靠性为中心的电网设备,虽然设备数量庞大但重点设备比较明确。由于已经积累了大量的运行经验,因此具备实施CBM条件。另一方面,由于这类电网设备与用户供电直接相关,设备的故障直接影响用户的用电情况,宜应用侧重用户的NBM方式。综合考虑,这类设备宜从CBM方式过渡到PFM方式,并结合考虑电网结构的NBM方式。
3结语
电网设备资产管理中,设备检修是非常重要的一项工作内容,既关系到供电的可靠性也关系到企业的运营成本。该文分析了各种先进检修方式的特点,探讨了适合各类电网的检修方式组合应用方案,突破单一检修方式顾此彼的缺点,实现了检修方式的深度优化。
参考文献
[1] 吴立远,王凯,等.输变电设备检修方式深化研究[R].北京:中国电力科学研究院,2011.
[2] 胡文堂,高胜友,鲁宗相.利用设备风险评估的检修策略优化[J].高电压技术,2010.
[3] GDW/Q168输变电设备状态检修试验规程[S].国家电网公司,2008.