水电厂仪表状态检修现状与实践策略

(嘉陵江亭子口水利水电开发有限公司，四川 苍溪，628400)

仪表是电力系统安全稳定运行的保障，水电厂要实现自动化控制，离不开自动化仪表的正常运行，重要自动化仪表的故障直接威胁电网安全和企业效益。由于科技发展越来越快，我国传统的水电站仪表检修面临的问题也越来越多，急需一套较为先进的、完整的检修方法来解决与日俱增的问题。就目前而言，状态检修符合未来电力企业生产需要，是一种达到运行安全可靠，检修成本合理的检修策略。

1 水电厂仪表设备传统检修方式

局限于相对落后的科学技术水平，水电厂仪表设备传统检修通常采用以时间为基础的预防维修方式，它具有对设备进行周期性修理的特点，是根据设备的磨损规律，预先确定检修类别，检修间隔时间及检修工作量，所需的备件、材料可以预计。这样的检修方式随着我国电力工业迅速发展和电力市场进一步开放，暴露出缺乏针对性与科学性，人力资源和备品、备件等材料大量浪费等缺陷和不足，传统的设备定期计划检修制度使得部分运行良好的设备到期被迫停运检修。这些缺点和不足在自动化控制仪表上尤为明显，如在检修间隔时间内自动化仪表出现问题，运行人员不易发现，但却可能使被控制设备带来运行隐患，最终导致设备损坏，影响电厂企业效益。但是为了能一次性排除机组隐患的预防维修方式，用于自动化仪表检修具有一定的盲目性，因此水电厂仪表检修策略应该进行合理的改善。

目前国内针对电气一次设备状态检修技术的研究很多，但是对一次设备实施保护、控制和检测的各类仪表等其他电气二次设备状态检修的研究却很少，随着微电子技术、计算机技术及通信技术等的高速发展和在电力系统中的普遍应用，使电力系统二次设备的状态检修成为可能。

2 状态检修概述

2.1 状态检修的概念

状态检修可以简单定义为:在设备状态监测的基础上，根据监测和分析诊断的结果，科学安排检修时间和项目的检修方式。状态检修包括三层含义：设备状态监测、设备诊断和设备检修决策。其中设备状态监测是状态检修的基础，设备诊断是以设备状态监测为依据，综合设备历史信息，利用专家系统技术等来判断设备的健康状况。

2.2 状态检修的必要性

目前我国电力设备大多以定期检修为主，定期检修主要依据检修规程来确定检修项目，因此，容易导致盲目性检修，缺陷较多的设备检修不足，而设备状态良好的检修过剩，随着科技发展和新技术在电力工业的应用，电力系统设备检修逐渐从预防性检修向预知性检修过度，检修体制从“到期必修”向“应修必修，修必修好”转变。开展设备状态检修有以下优点：

(1)设备状态检修可以对设备当前健康水平进行了解，根据设备的健康水平合理制定检修计划，避免设备存在劣化趋势下继续带病运行，从而提高系统安全稳定运行水平和设备运行可靠性；

(2)状态检修具有科学性和针对性，可以减少不必要的工作量，使设备检修更具有针对性，能有效降低企业生产成本，提高生产效率。

2.3 仪表状态检修的特点

仪表设备状态检修具有自己的特点，因为仪表设备通常本身就是状态监测最终端的数据采集设备，所以仪表设备的状态检修的状态监测并不过分的依赖传感器，而是靠自身的自诊断功能与其它判别方式来确定设备的运行状态，结合仪表设备运行和检修的历史资料对仪表设备本身状态做出正确的评价，并根据评价结果科学安排检修时间和项目。

由于仪表设备本身就是一次设备的状态监测数据采集终端，其状态监测数据只能由自身巡检诊断功能来完成，这样的状态监测数据在仪表设备本身出故障时不能正确反映设备状态。所以，仪表设备状态检修不仅要注重状态监测数据的提取，还要注重结合设备运行、检修和家族缺陷的设备历史资料，这样才能对仪表设备状态做出全面评价。

3 仪表设备状态检修现状

目前我国大部分水电厂投入运行时间已超过20年，由于受当时科技水平的制约，大部分电厂设备相对落后，不具备设备状态检修的三要素“设备状态监测、设备诊断和设备检修决策”，所以要推进电力系统设备状态检修任重而道远。针对实施状态检修属于过渡期的水电企业，不能直接套用状态检修理论体系，必须在状态检修体系中寻求符合现场实际的，有针对性的检修方式来完成状态检修体制的过度。除了技术上的限制，体制上的改变也面临着诸多困难。

(1)企业管理人员和设备管理人员对设备检修的认知还停留在只对设备进行常规检查，并根据相关规程规范进行定期检修阶段，缺乏对状态检修的认知和对设备质量的极度不信任，导致设备状态检修制度无法顺利推进；

(2)检修人员对设备状态把握不了，导致对设备的检修持谨小慎微的工作态度，缺少灵活性，令设备状态检修处于停滞状态；

(3)设备管理人员在实施设备状态检修过程中，缺少设备状态评价策略，导致在制定检修方案时，缺少检修依据；

(4)设备检修人员已经适应传统的检修模式，检修思维固定，难以接受新的先进检修理念；

(5)现阶段使用的仪表设备大多数不能自动采集设备状态并保存状态数据，水电厂仪表数量虽然没有火电厂多，但是设备状态数据收集和诊断也不是人工能够执行的。

4 仪表设备状态检修实践

因为水电厂仪表设备种类不同，自动化现代化程度也不尽相同，所以在实行仪表设备状态检修时要因材施教，不同的仪表设备要制定专属的检修策略。在所有状态检修策略制定前，要先对仪表设备进行基础评分，基础评分是严格遵照规程规范对校验合格或检修合格的仪表设备进行一次评分，作为之后仪表设备状态评价的基础。

4.1 指针类仪表状态检修策略

虽然指针式仪表发展到今天已经逐渐退出历史舞台，但水电厂很多地方依然在使用指针式表计，因为受限于结构原理，这类仪表要实现状态检修不能依靠状态监测进行数据采集诊断。对于这类表计，在水电厂通常作为指示仪表，不参与控制，所以使用“基础评分+品牌质量+使用年限+故障率+同位置其他仪表指示对比”的方式来确定该仪表的运行状态，作为这类设备的状态检修策略。

4.2 传感器、变送器、多功能交采表状态检修策略

传感器、变送器、多功能交采表、多功能电能表等这类仪表目前基本都能将数据上报至监控系统，但是上报的数据是仪表测量对象的数据，而不是仪表设备本身的状态数据，这就是仪表设备状态检修的特殊性所在。因为目前水电厂所使用的仪表设备大多不具备故障及异常自诊断功能，此时需要使用“基础评分+品牌质量+故障率+同位置其他仪表指示对比+监控系统采集数据曲线变化率”来对设备进行总体评分，确定设备状态，然后根据设备状态来制定检修策略。

有了设备状态监测数据，在有资金投入的情况下，可以增设一套故障诊断系统来将数据规整，经过系统运算来确定设备状态。

5 仪表设备状态检修的若干问题

(1)目前水电厂基本都建立了监视控制系统，对厂内设备的运行工况实现计算机管理和信息共享。但还应加强对设备基础资料和检修试验记录等设备资料的管理，建立健全良好的管理制度，为状态检修的实施提供良好的基础。

(2)在水电厂，一次设备(水轮机系统、电气一次系统)检修与二次设备(仪表设备)检修是不完全独立的，许多情况下，二次设备(仪表设备)检修要在一次设备停电检修时才能进行。在进行仪表设备状态检修决策时，要考虑一次设备检修的情况，尽量减少停电检修时间和检修次数，降低检修成本，可与一次设备检修同时进行，以减少停电时间。

(3)状态检修应当以“安全第一”为原则，以提高设备的可靠性和管理水平为目的，通过对设备状态的掌握和跟踪，合理制定检修策略，提高检修效率和运行可靠性，不能因推行状态检修而导致电网运行安全水平降低，导致设备健康水平下降，运行可靠性降低。

6 结语

设备状态检修是未来电力工业发展的需要，随着电力改革和经营模式的转变，从定期检修过度到状态检修是设备检修发展必然的趋势。本文从实际工作经验总结适合仪表设备由定期检修过度至状态检修的检修方式，希望能帮助正在实行仪表设备状态检修的同行，从定期检修平稳过度到状态检修，保证设备安全稳定运行，提高企业生产效率。