關(guān)于輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修的模式研討

摘 要:文章介紹當(dāng)前先進(jìn)的檢修模式-狀態(tài)檢修的概念和內(nèi)涵。闡述了實(shí)施輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修工作的重要作用，重點(diǎn)分析了狀態(tài)檢修的實(shí)施關(guān)鍵及實(shí)踐中應(yīng)注意的問題。

關(guān)鍵詞:狀態(tài)檢修檢修策略輸變電設(shè)備在線監(jiān)測(cè)

中圖分類號(hào):TM645.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)08(a)-0107-02

設(shè)備檢修是提高設(shè)備健康水平，保證設(shè)備運(yùn)行安全可靠的重要手段。在多年的實(shí)踐中，定期檢修有效減少了設(shè)備運(yùn)行過程中的突發(fā)故障，保證了設(shè)備的健康運(yùn)行。但這種檢修模式有很多缺點(diǎn):檢修模式一刀切，設(shè)備的實(shí)際狀況考慮不周，存在盲目檢修的現(xiàn)象。近年來隨著電網(wǎng)規(guī)模的發(fā)展，輸變電設(shè)備數(shù)量的迅速增加，定期檢修不能滿足安全可靠供電的需要，檢修人員和檢修手段較匱乏。怎樣安排電力設(shè)備的檢修，即節(jié)省費(fèi)用、降低運(yùn)行成本，又保證系統(tǒng)保持較高可靠性，成為當(dāng)今電力行業(yè)的一個(gè)重要問題。

狀態(tài)檢修就是在掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)基礎(chǔ)上來識(shí)別少數(shù)狀態(tài)不好的設(shè)備以實(shí)施及時(shí)檢修，最好是在設(shè)備性能出現(xiàn)故障之前實(shí)施檢修。這種方式要求及時(shí)搜集整理輸變電設(shè)備各個(gè)狀態(tài)參數(shù)，及時(shí)準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，視情制定檢修策略并確定檢修項(xiàng)目。

隨著傳感微電子、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與專家系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和模糊理論等在狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷中得到應(yīng)用，使以狀態(tài)監(jiān)測(cè)和先進(jìn)診斷為基礎(chǔ)的狀態(tài)檢修技術(shù)得到快速發(fā)展，成為電力系統(tǒng)中的重要應(yīng)用開發(fā)領(lǐng)域。進(jìn)行輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修的目的是增強(qiáng)設(shè)備檢修的有效性、提高設(shè)備可用率和供電可靠性，從而全面提高企業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1 實(shí)行狀態(tài)檢修首先要改變觀念

狀態(tài)檢修不僅是技術(shù)層面的工作，更多體現(xiàn)在加強(qiáng)設(shè)備管理上。對(duì)設(shè)備進(jìn)行全壽命周期管理，在設(shè)計(jì)、制造、施工、運(yùn)行、試驗(yàn)和檢修等全方面建立規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，從定期檢修過渡到狀態(tài)檢修，實(shí)現(xiàn)檢修模式的轉(zhuǎn)變。

在定期檢修模式中，設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行條件和運(yùn)行環(huán)境不是影響檢修周期的決定因素，而是檢修計(jì)劃。因此，設(shè)備到期就修，不考慮其健康狀況如何，只是一味地按計(jì)劃實(shí)施檢修或更換，勢(shì)必會(huì)造成某些設(shè)備檢修不及時(shí)或成本浪費(fèi)。所以以針對(duì)設(shè)備狀態(tài)為基礎(chǔ)的預(yù)防性檢修和故障檢修相結(jié)合檢修模式勢(shì)在必行，電力企業(yè)首先要從思想上徹底轉(zhuǎn)變，打破純計(jì)劃檢修模式下固有檢修周期的束縛。

2 狀態(tài)檢修的必要手段

2.1 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控、數(shù)據(jù)自動(dòng)分類處理、事件全程追蹤記錄、歷史數(shù)據(jù)有效查詢、預(yù)警提示及事故處理等自動(dòng)辦公功能。特別是對(duì)數(shù)據(jù)庫和狀態(tài)量進(jìn)行存儲(chǔ)和維護(hù)的專家操作系統(tǒng)，可提供狀態(tài)查詢及輔助分析，為設(shè)備檢修以及后期維護(hù)提供可靠的依據(jù)。

2.2 電氣設(shè)備在線檢測(cè)

對(duì)于溫度、油色譜、局放等敏感指標(biāo)，需安裝傳感設(shè)備來監(jiān)測(cè)狀態(tài)信息，通過開關(guān)量定位監(jiān)測(cè)和模擬量連續(xù)監(jiān)測(cè)相結(jié)合的模式，為運(yùn)行人員提供設(shè)備運(yùn)行狀況的量化指標(biāo)。電氣設(shè)備在線檢測(cè)提高了對(duì)設(shè)備健康狀態(tài)的把握程度。

2.3 先進(jìn)的預(yù)警手段

計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的智能警報(bào)分為不同級(jí)別，對(duì)可疑信號(hào)進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)和排查，并將信息在簡報(bào)窗連續(xù)滾動(dòng)顯示;對(duì)故障信號(hào)波、保護(hù)信號(hào)波和重要的輔助設(shè)備信息全部設(shè)置語音報(bào)警，按重要性程度劃分級(jí)別，設(shè)置相關(guān)歸口負(fù)責(zé)人的語音電話報(bào)警系統(tǒng)，并統(tǒng)計(jì)和預(yù)判設(shè)備發(fā)生故障的性質(zhì)和程度。通過先進(jìn)的預(yù)警手段，可聯(lián)合運(yùn)行人員和檢修人員在故障發(fā)生前排除故障或在故障發(fā)生時(shí)快速處理故障，以便有效維護(hù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，提高設(shè)備綜合管理水平。

2.4 在線監(jiān)測(cè)高級(jí)應(yīng)用

實(shí)現(xiàn)輸變電設(shè)備與調(diào)度自動(dòng)化的對(duì)接，實(shí)現(xiàn)變電站無人值守，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)由調(diào)度遠(yuǎn)方全程監(jiān)控。通過遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)和遙視對(duì)設(shè)備實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。借助故障錄波器和線路斷路器的操控，可有效定位故障并最大限度的降低故障的影響。

3 提高檢修人員的技術(shù)素質(zhì)

狀態(tài)檢修取得成功的關(guān)鍵在于高素質(zhì)的檢修隊(duì)伍，包括管理人員、運(yùn)行人員和檢修人員，狀態(tài)檢修人員需掌握狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障分析的方法，綜合評(píng)價(jià)設(shè)備的健康狀況，在檢修方面有豐富經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)技術(shù)，參與檢修決策以及制定檢修計(jì)劃，逐步完善和創(chuàng)新檢修工藝。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)已然能夠替人完成大部分設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，但這些技術(shù)卻是需要人去控制和操作的。狀態(tài)檢修是我國未來電力系統(tǒng)檢修模式的主要發(fā)展方向，它更需要一支復(fù)合型技術(shù)人才隊(duì)伍。狀態(tài)檢修和純計(jì)劃檢修對(duì)人員素質(zhì)要求的不同點(diǎn)是計(jì)劃檢修要求技術(shù)人員能夠熟練掌握某項(xiàng)專業(yè)技能就可以，但是狀態(tài)檢修卻要求參與運(yùn)維的所有單位和各級(jí)技術(shù)部門都要有全面的專業(yè)知識(shí)，獨(dú)立的判斷能力、很強(qiáng)的事故處理能力。狀態(tài)檢修需要的是一專多能的全能技術(shù)人員，在設(shè)備的運(yùn)行和故障處理以及設(shè)備檢修中都能夠把故障影響和經(jīng)濟(jì)損失降到最低，確保設(shè)備使用率和整體效益的全面提高。

4 建立狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)

隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)信息量日益增加，傳統(tǒng)的人工手工分析具有落后性和滯后性，該問題是開展?fàn)顟B(tài)檢修的主要制約因素。因此開發(fā)出一套行之有效的輔助決策管理系統(tǒng)，提供設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和分析評(píng)價(jià)，就會(huì)顯得尤為必要。拿某省研發(fā)的輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修的輔助決策系統(tǒng)來說，它在吸收國內(nèi)外已經(jīng)存在的狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)模式也即開放式的體系結(jié)構(gòu)OSA-CBM的基礎(chǔ)上來進(jìn)行拓展，提出了SGCBM的架構(gòu)。架構(gòu)采用分層事件機(jī)制，具有內(nèi)聚高、耦合松的特質(zhì);數(shù)據(jù)模型方面采用CRIS規(guī)范，作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的全能模型，滿足各類設(shè)備的數(shù)據(jù)建模需要;系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)方法和組件設(shè)計(jì)開發(fā)具有穩(wěn)定性和可配置性的特點(diǎn)。該系統(tǒng)是結(jié)合電力企業(yè)生產(chǎn)管理和在線監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)在狀態(tài)檢修輔助決策模塊方面的創(chuàng)新。該系統(tǒng)為輸變電設(shè)備的生產(chǎn)管理系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為在線監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)提供在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

狀態(tài)檢修輔助決策模塊應(yīng)能夠綜合運(yùn)用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，最后將結(jié)果反饋給生產(chǎn)管理系統(tǒng)，作為制定檢修策略的最終依據(jù)。輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)是開展?fàn)顟B(tài)檢修有效的工具，通過規(guī)范輸變電設(shè)備的狀態(tài)評(píng)估體系和生產(chǎn)管理流程，提高了設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)準(zhǔn)確性和可操作性。同時(shí)，將設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)融入到設(shè)備的日常管理工作中，提高了運(yùn)維檢修工作的效率。狀態(tài)檢修輔助決策系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)獲取和處理、監(jiān)測(cè)預(yù)警、狀態(tài)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、檢修策略編排等模塊。

4.1 數(shù)據(jù)獲取

通過相關(guān)接口的設(shè)計(jì)與配置，從外部系統(tǒng)裝置中獲取有效反映設(shè)備健康狀態(tài)指標(biāo)的各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成為狀態(tài)檢修數(shù)據(jù)庫所需要的規(guī)范格式，為下一步進(jìn)行評(píng)估判斷提供依據(jù)。

4.2 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)業(yè)務(wù)需要，對(duì)獲取的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行過濾、分類、換算、組合等必要的數(shù)據(jù)加工處理，使之成為反映輸變電設(shè)備健康狀態(tài)的量化指標(biāo)，以供下一步的監(jiān)測(cè)預(yù)警。

4.3 監(jiān)測(cè)預(yù)警

根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控狀態(tài)量以獲取設(shè)備健康指標(biāo)及變化規(guī)律，對(duì)于接進(jìn)或超出設(shè)備預(yù)設(shè)閾值的劣化指標(biāo)進(jìn)行狀態(tài)預(yù)警，根據(jù)不同的級(jí)別和類別及時(shí)向各級(jí)生產(chǎn)管理部門發(fā)布預(yù)警信號(hào)。

4.4 狀態(tài)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

根據(jù)預(yù)警提示對(duì)輸變電設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，確定設(shè)備狀態(tài)是否安全健康，分為按個(gè)體設(shè)備狀態(tài)評(píng)估以及按全員設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的評(píng)估方式。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)根據(jù)數(shù)據(jù)建模進(jìn)行初評(píng)，然后由相關(guān)職責(zé)人員進(jìn)行深入的狀態(tài)評(píng)估和校審。

4.5 檢修策略編排

依據(jù)設(shè)備狀態(tài)評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的數(shù)據(jù)和結(jié)論，建立二維關(guān)系模型(設(shè)備狀態(tài)和設(shè)備失效風(fēng)險(xiǎn)度)，制定最有效的檢修策略，生成檢修計(jì)劃并派發(fā)到現(xiàn)場(chǎng)，如:綜合優(yōu)化輸變電設(shè)備的檢修次序、時(shí)間、手段和等級(jí)安排等。

5 結(jié)語

狀態(tài)檢修是推進(jìn)電力系統(tǒng)檢修模式轉(zhuǎn)變、提高電力設(shè)備科學(xué)管理水平的有效手段，是今后設(shè)備檢修模式的發(fā)展方向，將在電力企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。實(shí)施狀態(tài)檢修是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要在生產(chǎn)實(shí)踐中逐步的探索和研究。

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