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[摘 要]综述了电力系统状态检修的必要性,论述了作为状态检修的基础性的管理方法、流程,探讨了目前电力系统在状态检修中常见的问题。
[关键词]电力系统;状态检修;应用;
中图分类号:TM41 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)35-0377-01
1 引言
电力系统的状态检修目的是强调设备管理和技术在电力安全生产“可控、在控、能控”中的作用,通过精益化、科学化管理,减少设备过修或失修,降低检修成本。电力系统的电气设备越来越趋向于在长时间不停机检查和检修的情况下运行,因此必须电力系统状态检修工作是必然的趋势。
2 状态检修的必要性及流程设计
随着电力工业的发展,电力系统的检修模式也在不断地发展变化,如最常见的事后检修(BM break maintenance),这种检修方式以设备出现功能性故障为检修依据,导致系统无法正常连续运行,显然这种检修方式,需要付出很大的代价和维修费用。
另外多年来,由于受检修手段及预知诊断技术的限制,电力系统一直沿用“到期必修”的定期检修(TBM time based maintenance)制度,由于设备质量、运行条件差异大,对设备不可避免的出现“检修过剩”,造成人力和物力的浪费,也会出现“应修而未修”,轻则影响其技术性能和使用寿命,重则会造成损坏或事故。
状态检修(CBM Condition Based Maintenance),是企业以安全、环境、效益等为基础,通过先进的状态监测和诊断技术提供的设备状态信息,判断设备的异常,预知设备的故障,在故障发生前进行检修的方式,即根据设备的健康状态来安排检修计划,实施设备检修。
状态检修工作的基础从管理、技术和执行三个方面建立相应的体系结构,确保设备检修工作的安全、质量和效益。状态检修的基本流程包括:设备信息的收集、设备状态的评价、风险评估、检修策略、检修实施及绩效评估七个主要环节(见图1),达到设备安全运行可靠、检修成本合理地一种检修策略。
3 状态检修的应用
3.1 力系统电气设备状态检修技术主要包括以下几种:
3.1.1 状态监测技术,指的是在检修过程中,采用先进的监测设备以及科学的监测方法,对电力电气设备的实际运行狀况进行实时全面的监测,能够及时准确地掌握电力电气设备的健康状况,为故障检修、设备维修等提供可靠的参考,以有效缩短故障维修时间、降低设备损坏率、提高设备使用质量。
3.1.2 状态预测技术,其通过分析监测设备采集到的信息,科学预测电力电气设备再次出现故障的部位和时间,然后制定针对性预防措施,避免电力电气设备再次发生故障,能在减少维护费用的同时降低故障发生率,提高电力企业的社会效益和经济效益。状态预测技术主要包括灰色预测技术、模糊预测技术、时间序列预测技术、回归分析预测技术、人工神经网络预测技术等。
3.1.3 状态评估技术:其以监测设备为基础,预测和评价电力电气设备的发展趋势,通过保证电力电气设备状态评估的准确性,提高电力电气设备运行的可靠性与稳定性,降低故障发生率。
3.2 具体应用
状态检修技术应用于电力电气设备检修,能够结合设备历史及运行现状,对其运行状态进行监测、分析、预测以及评价,从而准确地检测出设备是否存在故障。本文以变压器为例进行分析。变压器状态检修技术主要有以下两种:
(1)绝缘状态检测,变压器绝缘失效、老化是发展比较缓慢的过程,同时也是影响变压器安全运行的潜在威胁,通过进行铁芯接地线电流检测、低压套管接地引下线电流检测、外壳接地线电流检测等,能够准确判断变压器是否存在绝缘失效、老化故障。
(2)变压器油气色谱分析,在变压器运行过程中,局部电弧、热、电等多种因素会导致其固体有机绝缘材料变质,裂解出C2H6、C2H4、C2H2、CH4、CO以及H2等气体。采用油气色谱分析法检测变压器故障的原理为:通过监测、分析变压器油中气体的组成、产生速率和浓度等,判断变压器内部是否存在电弧放电故障、局部放电故障、过热性故障等。
4 状态检修中存在的问题及几点建议
4.1 对状态检修的理解不正确:对于很多人来说没有从真正意义上理解状态检修工作。很多人认为状态检修就是设备坏了才修,或是一味的放大设备停电检修周期,亦或是根本就没有接受状态检修,仍然按照原有的定期检修模式对设备进行检修等。
4.2 基础资料缺乏:好多电力单位之前的很多基础数据资料没有得到很好的保存,数据资料缺乏,且不规范、没有统一的格式和保存方式,在一定程度上制约了状态检修工作的开展。
4.3 状态检修在线监测手段投资力度不够:使用在线监测技术,能够时时刻刻进行监测,当设备出现异常时能够及时发现和做出诊断。很多管理决策层领导,一味的为了安全,不敢大胆尝试新设备、新技术、新方法的应用。使得设备的在线监测系统严重跟不上,不能够从多方面的获取设备的状态信息。
4.4 状态检修在线监测技术不够成熟:在线监测、带电测试,就是通过试验或者人为观察来确定设备的状态,根据设备的状态情况来决定是否需要停电检测。状态检修更多的是依靠设备,设备的先进性决定了状态检修开展的程度,特别是在线监测技术、带电检测技术。
4.5 技术人员专业素质不够:状态检修很重要一环就是对设备状态的评价、诊断,在对设备进行状态诊断时就要综合各方面的信息,基于理论知识及已有经验来作出分析。
4.6 关于状态检修管理的几点建议
(1)改变状态检修不正确的观念:实施变电设备状态检修不是以状态检修完全取代现有的定期检修方式,而是在现行定期检修为主的检修体制基础上,逐步增大实施状态检修设备的比重,科学合理地选择不同的检修方式,形成一套融故障检修、定期检修、状态检修和主动检修为一体的、优化的综合合理检修方式,以达到保证变电设备的安全可靠。
(2)采取有效措施,加强职工教育培训,提高技术人员专业素质应做好三个方面的工作:一方面是加强对新标准、新规范、新导则的学习与应用;另一方面是强化培训,提供实际的案例和应用,系统有效地提高状态检修技术业务水平;第三方面是加強在线监测与带电检测技术的学习与研究,综合应用在线、带电、停电检测数据准确对设备作出判断,各取所长、综合应用。
(3)增加投资,大胆尝试:在线监测、带电试验无需停电、测试灵活、方便。我们要大胆投入资金,充分利用原有的技术,结合新技术的发展应用,使状态检修工作从真正意识上取得成功。
5 结束语
设备状态检修是提高我国电力系统科学管理水平的有力措施,企业要根据状态检修流程安排检修计划,实施设备检修。当然状态检修不是唯一的检修方式,企业也要根据设备的重要性、可控性和可维修性,需结合其他的检修方式(故障检修、定期检修、主动检修)一起,形成综合的检修方式。
[关键词]电力系统;状态检修;应用;
中图分类号:TM41 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)35-0377-01
1 引言
电力系统的状态检修目的是强调设备管理和技术在电力安全生产“可控、在控、能控”中的作用,通过精益化、科学化管理,减少设备过修或失修,降低检修成本。电力系统的电气设备越来越趋向于在长时间不停机检查和检修的情况下运行,因此必须电力系统状态检修工作是必然的趋势。
2 状态检修的必要性及流程设计
随着电力工业的发展,电力系统的检修模式也在不断地发展变化,如最常见的事后检修(BM break maintenance),这种检修方式以设备出现功能性故障为检修依据,导致系统无法正常连续运行,显然这种检修方式,需要付出很大的代价和维修费用。
另外多年来,由于受检修手段及预知诊断技术的限制,电力系统一直沿用“到期必修”的定期检修(TBM time based maintenance)制度,由于设备质量、运行条件差异大,对设备不可避免的出现“检修过剩”,造成人力和物力的浪费,也会出现“应修而未修”,轻则影响其技术性能和使用寿命,重则会造成损坏或事故。
状态检修(CBM Condition Based Maintenance),是企业以安全、环境、效益等为基础,通过先进的状态监测和诊断技术提供的设备状态信息,判断设备的异常,预知设备的故障,在故障发生前进行检修的方式,即根据设备的健康状态来安排检修计划,实施设备检修。
状态检修工作的基础从管理、技术和执行三个方面建立相应的体系结构,确保设备检修工作的安全、质量和效益。状态检修的基本流程包括:设备信息的收集、设备状态的评价、风险评估、检修策略、检修实施及绩效评估七个主要环节(见图1),达到设备安全运行可靠、检修成本合理地一种检修策略。
3 状态检修的应用
3.1 力系统电气设备状态检修技术主要包括以下几种:
3.1.1 状态监测技术,指的是在检修过程中,采用先进的监测设备以及科学的监测方法,对电力电气设备的实际运行狀况进行实时全面的监测,能够及时准确地掌握电力电气设备的健康状况,为故障检修、设备维修等提供可靠的参考,以有效缩短故障维修时间、降低设备损坏率、提高设备使用质量。
3.1.2 状态预测技术,其通过分析监测设备采集到的信息,科学预测电力电气设备再次出现故障的部位和时间,然后制定针对性预防措施,避免电力电气设备再次发生故障,能在减少维护费用的同时降低故障发生率,提高电力企业的社会效益和经济效益。状态预测技术主要包括灰色预测技术、模糊预测技术、时间序列预测技术、回归分析预测技术、人工神经网络预测技术等。
3.1.3 状态评估技术:其以监测设备为基础,预测和评价电力电气设备的发展趋势,通过保证电力电气设备状态评估的准确性,提高电力电气设备运行的可靠性与稳定性,降低故障发生率。
3.2 具体应用
状态检修技术应用于电力电气设备检修,能够结合设备历史及运行现状,对其运行状态进行监测、分析、预测以及评价,从而准确地检测出设备是否存在故障。本文以变压器为例进行分析。变压器状态检修技术主要有以下两种:
(1)绝缘状态检测,变压器绝缘失效、老化是发展比较缓慢的过程,同时也是影响变压器安全运行的潜在威胁,通过进行铁芯接地线电流检测、低压套管接地引下线电流检测、外壳接地线电流检测等,能够准确判断变压器是否存在绝缘失效、老化故障。
(2)变压器油气色谱分析,在变压器运行过程中,局部电弧、热、电等多种因素会导致其固体有机绝缘材料变质,裂解出C2H6、C2H4、C2H2、CH4、CO以及H2等气体。采用油气色谱分析法检测变压器故障的原理为:通过监测、分析变压器油中气体的组成、产生速率和浓度等,判断变压器内部是否存在电弧放电故障、局部放电故障、过热性故障等。
4 状态检修中存在的问题及几点建议
4.1 对状态检修的理解不正确:对于很多人来说没有从真正意义上理解状态检修工作。很多人认为状态检修就是设备坏了才修,或是一味的放大设备停电检修周期,亦或是根本就没有接受状态检修,仍然按照原有的定期检修模式对设备进行检修等。
4.2 基础资料缺乏:好多电力单位之前的很多基础数据资料没有得到很好的保存,数据资料缺乏,且不规范、没有统一的格式和保存方式,在一定程度上制约了状态检修工作的开展。
4.3 状态检修在线监测手段投资力度不够:使用在线监测技术,能够时时刻刻进行监测,当设备出现异常时能够及时发现和做出诊断。很多管理决策层领导,一味的为了安全,不敢大胆尝试新设备、新技术、新方法的应用。使得设备的在线监测系统严重跟不上,不能够从多方面的获取设备的状态信息。
4.4 状态检修在线监测技术不够成熟:在线监测、带电测试,就是通过试验或者人为观察来确定设备的状态,根据设备的状态情况来决定是否需要停电检测。状态检修更多的是依靠设备,设备的先进性决定了状态检修开展的程度,特别是在线监测技术、带电检测技术。
4.5 技术人员专业素质不够:状态检修很重要一环就是对设备状态的评价、诊断,在对设备进行状态诊断时就要综合各方面的信息,基于理论知识及已有经验来作出分析。
4.6 关于状态检修管理的几点建议
(1)改变状态检修不正确的观念:实施变电设备状态检修不是以状态检修完全取代现有的定期检修方式,而是在现行定期检修为主的检修体制基础上,逐步增大实施状态检修设备的比重,科学合理地选择不同的检修方式,形成一套融故障检修、定期检修、状态检修和主动检修为一体的、优化的综合合理检修方式,以达到保证变电设备的安全可靠。
(2)采取有效措施,加强职工教育培训,提高技术人员专业素质应做好三个方面的工作:一方面是加强对新标准、新规范、新导则的学习与应用;另一方面是强化培训,提供实际的案例和应用,系统有效地提高状态检修技术业务水平;第三方面是加強在线监测与带电检测技术的学习与研究,综合应用在线、带电、停电检测数据准确对设备作出判断,各取所长、综合应用。
(3)增加投资,大胆尝试:在线监测、带电试验无需停电、测试灵活、方便。我们要大胆投入资金,充分利用原有的技术,结合新技术的发展应用,使状态检修工作从真正意识上取得成功。
5 结束语
设备状态检修是提高我国电力系统科学管理水平的有力措施,企业要根据状态检修流程安排检修计划,实施设备检修。当然状态检修不是唯一的检修方式,企业也要根据设备的重要性、可控性和可维修性,需结合其他的检修方式(故障检修、定期检修、主动检修)一起,形成综合的检修方式。