變電設備狀態檢修的管理與實施

魏然

狀態檢修,即從設備實際狀況出發的、以狀態為依據的預知維修制度。它通過對運行設備狀況進行監測、診斷,確定是否應對該設備進行檢修。檢修實質是實施設備整個生命周期的全過程管理,它不僅僅包括設備的運行、檢修,還包括設計、制造、安裝等方面的前期管理。

從20世紀90年代中期開始,狀態檢修的理念開始在電力企業逐步推行,由于沒有成熟的制度和管理經驗可以借鑒,這種推廣與應始終是在摸索中前進,在應用中探索的。

1 變電設備狀態檢修的必要性

變電設備運行后,開展狀態檢修的主要內容就是組織數據和建立判據。數據是針對設備個體自身而言,具有時效性的反映設備狀態的數據是數據的核心和精髓;判據則基于同類設備群體的歷史數據的統計,它的精髓在于它與被評價的個體設備之間的針對性。設備的今天的數據,明天可成為其同類的判據的組分。

對于變電設備來說,判據和數據起著同樣重要的作用。由于變電設備的很多狀態是模糊的,需要借助于多種方法來建立綜合的判據:(1)各種專業規程、導則的有關部分;(2)針對同類設備,已曾經發生過的故障統計分析為基礎,建立正確識別其真實狀態的判據;(3)專家的經驗之綜合;(4)對運行設備的某些有缺陷的設備的跟蹤測試結果的分析;(5)實驗室模擬試驗等。目前,多數供電公司的變壓器、高壓開關等設備主要采用的是離線式數據采集,并輔之以紅外熱成像技術,檢修單位利用大小修的機會,按照試驗周期對設備進行試驗,并根據《電力預防性試驗規程》的判據規定,提出設備狀態的趨勢變化,運行單位反映平時巡視設備發現的缺陷異常以及運行設備發熱情況監測等情況,由有關專家確定該設備是否能夠繼續運行,然后提出次年大修計劃。由于計算機軟件技術的發展,目前已有少數供電公司采用了變電設備狀態檢修分析系統,利用人工智能和神經網絡等方法對變電設備的狀態數據和判據進行管理分析,從而對變電設備的狀態進行預測和綜合判定。

2 目前變電設備狀態檢修存在的問題

經過查閱相關文獻,變電設備狀態檢修是一種經驗法則,具有潛在的復雜性,這也是目前狀態檢修的難點所在:

一是狀態監測裝置不成熟、不完善:由于變電設備的使用壽命在20年以上,而它的狀態劣化要發展到一定程度后才能檢測到,而目前所使用的在線監測裝置使用壽命比較有限,按照我公司現有的裝置運行狀況,不可能使用20年。這樣就造成隨設備安裝的監測裝置在設備狀態正常時已經不能使用了,就不能反映出設備狀態劣化的變化情況而失去了意義?，F在只有避雷器的在線監測已經大規模的采用,其他設備的在線監測均不太成熟,尤其是高壓開關及GIS在線狀態監測裝置在國內基本屬于空白。

二是數據采集的頻度和精度的掌握比較困難:設備狀態總是要劣化到一定程度才能檢測到,這種故障是潛在故障,與即將發生的事故(設備損壞性的功能故障)之間總有一些聯系,尤其是在設備狀態劣化的末期,潛在故障與功能故障之間的時間間隔是比較難確定的。只有采集數據的頻度若小于這個時間間隔的一半,才能捕捉到對我們實施狀態檢修所需要的表征設備數據,以此來分析設備劣化程度。而數據的精度根據我們研究問題的實質以及需要因設備而異,對變電一次設備來講,主要考察的應該是設備狀態變化的趨勢,而對繼電保護裝置則要求數據正確,而對計量系統則是要求精確。

三是管理的問題:它包括兩方面,其一,設備資料管理作為靜態數據積累的主要依據,存在著一些不足的地方;其二,由于保證變電設備的安全運行是第一位的,一旦出現被評價可以繼續運行的設備出現了損壞事故,評價人員勢必要承擔一定的責任,而開展狀態檢修處于摸索階段,并不能保證不出現這種情況,而各供電公司很少有明文規定可以不追究責任的,這就造成評價人員在評價時慎之又慎,主觀上會將檢修的周期縮短,使得狀態檢修處于既要延長檢修周期又不能延長到設備出現事故這種不可知的模糊狀態。

3 變電設備狀態檢修管理下一步工作重點及建議

3.1 必需進一步建立和完善信息數據庫

(1)加快變電站設備在線監測數據與變電生產MIS聯網功能的開發,并提高傳送水平。使在線監測裝置通過接口與檢修MIS計算機局域網絡相連,并實現數據共享,檢修工區、生技部可以通過網絡能實時調用各裝置所測數據,從而真正發揮在線監測裝置的作用。

(2)繼續完善設備狀態檢修的微機信息管理系統。這個系統應該具有實現狀態檢修管理工作的標準化、管理業務的程序化、數據資料的完整化和準確化、狀態信息的資源共享化和綜合處理化等功能。

(3)加強測試數據分析。要重點把有助于廣泛掌握設備狀態和把握設備狀態變化趨勢,從而制定更科學的檢修策略的數理統計的方法應用到狀態檢修中去,即通過對有關設備大量的歷史資料,包括出廠試驗、歷次試驗、檢修與故障記錄以及運行狀況等的統計分析,對某類設備的狀態作出評估,對其狀態的變化趨勢或規律作出預測。

3.2 要強化常規檢測手段

(1)計劃檢修條件下的常規檢測已在掌握設備狀態方面積累了一定的經驗,它是推行狀態檢修的有效基礎,特別是在檢修制度改革的初期能起到較好的銜接和推動作用。為了適應推行狀態檢修則必須強化常規檢測。所謂“強化”,就是要根據設備的原始狀態、運行環境、歷年狀態變化趨勢等因素,確定更為合理的測試周期,把在系統中處于重要地位的設備和設備的薄弱環節列為被測試的重點,列出能有效反映設備主要異常狀態的重點測試項目,從改善測試環境條件、測試儀器功能、測試方法、測試人員素質等方面努力提高測試數據的可信度,在對各種測試數據進行科學的、綜合分析的基礎上對設備狀態作出評估。

(2)加大裝備投入,配備先進的試驗檢測儀器。工欲善其事,必先利其器。準確可靠的儀器可以排除人為及外部因素的干擾,測試出更加逼近真實數據的結果。

3.3 抓好在線監測技術的開發應用

(1)在線監測是推行狀態檢修的關鍵技術支撐,由于它能在運行狀態下連續進行測試,因而能及時、有效地發現設備的早期缺陷,并據此確定檢修時機。

(2)由于目前在線監測技術的商品化、實用化進程較為緩慢,品種單一,因此,在線監測技術的開發應用應采取“適當引進、加快開發”的原則。一方面引進比較成熟的在線監測或離線檢測技術與裝置;一方面與大專院校、科研院所聯合進行技術開發,把開發的重點放在重大設備的關鍵項目上,待條件成熟后再開發多功能的在線監測系統。

(3)應當指出的是,大部分在線監測裝置要停電安裝,而現在系統及用戶對供電可靠性要求較高,大規模停電安裝在線監測裝置并不現實,所以應考慮加強新投入變電設備的在線監測,尤其是在設計階段生技部門就要介入,在施工階段予以指導,驗收時嚴把質量關,實現設計、施工、驗收和運行的“四統一”,從而加快在線監測技術的實用化進程。

(4)加強110kV及以上高壓組合電器在線監測技術的應用與開發。隨著高壓組合電器的批量投運以及老舊設備運行年限的增加,組合電器暴露出的問題越來越多,并且性質比較惡劣,后果特別嚴重。但在目前條件下,停電后也有沒有更好的監測和維護手段,因此,研究開發實用的高壓組合電器在線監測已經迫在眉睫。

3.4 加強狀態檢修全過程管理

(1)目前基層檢修規程不是太健全,應結合本公司具體情況,建立和健全有關設備檢修的各種規章制度,如檢修工藝規程、質量標準、驗收制度、缺陷管理制度、備品備件管理制度等。有些設備,國家電力公司、原電力部已頒發了檢修導則或工藝規程,可根據具體情況制訂實施細則或補充規定。對上級沒有頒發規程的設備,應根據制造廠說明書和現場經驗編制現場檢修規程。

(2)加強設備技術檔案的管理。主要內容:一是原始資料,包括設計資料、設計變更文件和實際施工圖;制造廠提供的產品說明書、出廠試驗報告、安裝圖、合格證件等;安裝技術記錄、試驗記錄、工程交接驗收文件和備品備件清單等資料;二是運行資料,包括運行日志、操作記錄、缺陷記錄、異常障礙和事故記錄等;三是檢修試驗和設備異常資料,包括設備大小修記錄和檢修報告、各種預防性和其他檢(試)驗報告、設備改造等。

(3)加強對檢修起重工器具和安全工器具的管理,建立定期檢驗、維修、保養、操作規程等相關管理制度。

(4)建立技術監督管理制度,嚴格實行各項技術監督工作,做到方法正確、數字準確、結論明確。

(5)加強檢修隊伍的建設,不斷提高檢修人員的素質,達到“三熟三能”的要求。要選拔責任心強、熟悉技術業務、能吃苦耐勞、善于團結同志、有組織能力的生產能手擔任班組長。造就一支責任心強、有科學管理知識、有實踐經驗、技術精湛、作風良好的檢修隊伍。

(6)應從設計開始,讓有關生產人員全過程參與,相互學習,并充分尊重各方面意見和建議,及時總結和歸納。這樣做,不僅能培訓出一批能勝任生產現場運行操作、檢修維護、改造、完善提高的骨干力量,而且大大縮短開發、研制、試用的周期,加快新設備的推廣應用,提高新設備的實用性和適應性,達到培訓的目的。

3.5 進一步加強領導和指導

成立相應的狀態檢修工作領導小組,由有關領導牽頭,有關部門負責人和技術專家、專業骨干組成。領導小組負責策劃、組織、協調并指導整個狀態檢修工作;確定檢修制度改革的策略、思路和較為具體的實施方案;組織有關人員編寫、制定狀態檢修的有關規章制度;重點明確推行狀態檢修工作的步驟,以及各個階段的重點、實施狀態檢修的設備對象。對用于開展檢修制度改革的人力、物力、財力資源,也要統一由領導小組進行權衡、協調和安排,保證產出效果。

參考文獻

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[3] 岑潔蓮.變電設備狀態檢修的主要體系研究.廣東科技,2009,14.