金升益　許　進(jìn)　葉　進(jìn)

[摘要]從電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)檢修的發(fā)展前景出發(fā),簡(jiǎn)略介紹電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)檢修的三個(gè)階段,引出現(xiàn)階段電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)檢修的技術(shù)創(chuàng)的新思路。

[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng) 設(shè)備狀態(tài)檢修 新思路

中圖分類號(hào):TM7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2009)0810190-01

當(dāng)前,我國(guó)電力系統(tǒng)中設(shè)備狀態(tài)檢修尚處于初始階段,如臨時(shí)性維修頻繁、維修不足或維修過(guò)剩、盲目維修等,這使電力部門每年在設(shè)備維修方面耗資巨大。隨著傳感技術(shù)、微電子、計(jì)算機(jī)軟硬件和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、模糊集理論等綜合智能系統(tǒng)在狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷中應(yīng)用,使基于電力系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)檢修有了一些新思路[1]。

一、電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)檢修的發(fā)展前景

對(duì)設(shè)備狀態(tài)檢修的研究應(yīng)該在消化、吸收國(guó)內(nèi)外已有先進(jìn)的相關(guān)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)我國(guó)國(guó)情提出適應(yīng)我國(guó)實(shí)際情況的設(shè)備狀態(tài)檢修方案[1]。要做的具體工作為:

1.全面探索電力設(shè)備狀態(tài)檢修的實(shí)現(xiàn)方案,盡快建立實(shí)時(shí)、快速、準(zhǔn)確的設(shè)備狀態(tài)信息庫(kù),積極籌建診斷中心。力求設(shè)備缺陷定位的準(zhǔn)確性。

2.在實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢測(cè)和狀態(tài)診斷工作中,以信息庫(kù)及離線檢測(cè)為主,設(shè)備狀態(tài)信息庫(kù)和歷史信息庫(kù)、離線檢測(cè)、在線檢測(cè)三者相結(jié)合,逐步將成熟的在線檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)中,切忌不能盲目追求全盤實(shí)現(xiàn)或大部分實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)化,應(yīng)堅(jiān)持在線檢測(cè)技術(shù)不成熟者不掛網(wǎng)。

3.在籌建診斷中心的過(guò)程中,應(yīng)注意綜合應(yīng)用各種專業(yè)的狀態(tài)量,通過(guò)人工智能技術(shù)進(jìn)行跨專業(yè)的狀態(tài)分析和診斷。

4.目前的關(guān)鍵問(wèn)題是要爭(zhēng)分奪秒地建立電力設(shè)備狀態(tài)診斷系統(tǒng),為逐步建設(shè)分層分布的發(fā)、輸、變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、診斷網(wǎng)打好扎實(shí)的基礎(chǔ)。

二、電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)檢修的三個(gè)階段

從目前國(guó)內(nèi)外對(duì)設(shè)備狀態(tài)檢修的研究情況以及筆者多年來(lái)在狀態(tài)檢修的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)檢修的實(shí)現(xiàn)大致可分成以下三個(gè)階段[2]:

第一階段,是建立信息中心的時(shí)期。這個(gè)階段的主要工作就在于建立和完善設(shè)備狀態(tài)信息的采集、傳輸、儲(chǔ)存環(huán)節(jié),其中設(shè)備狀態(tài)信息涉及到靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)兩種。

第二階段,是實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)督和預(yù)測(cè)工作,來(lái)確定合理的設(shè)備檢修周期,這就初步實(shí)現(xiàn)了設(shè)備狀態(tài)檢修。過(guò)去對(duì)設(shè)備的監(jiān)督僅僅是對(duì)其“好”與“壞”進(jìn)行判斷,實(shí)際上,相當(dāng)部分的設(shè)備處在正常和有缺陷之間的第三種狀態(tài),即灰色狀態(tài),而這些設(shè)備才是狀態(tài)監(jiān)督的重點(diǎn)。

第三階段,是在總體把握設(shè)備狀態(tài)的基礎(chǔ)上,著眼于保持重要的系統(tǒng)功能,通過(guò)故障模式、后果及重要性分析,做出設(shè)備的壽命估計(jì),預(yù)測(cè)設(shè)備的事故風(fēng)險(xiǎn)率,尋求可靠性與維修成本間的平衡。這就實(shí)現(xiàn)了以可靠性為中心的維修策略(RCM)。

三、現(xiàn)階段電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)檢修的技術(shù)創(chuàng)新

關(guān)于現(xiàn)階段電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)檢修的技術(shù)創(chuàng)新,筆者建議先從以下三種技術(shù)考慮,然后進(jìn)一步尋找新思路。

(一)運(yùn)用紅外診斷技術(shù)巧妙檢測(cè)設(shè)備狀態(tài)

紅外診斷技術(shù)具有遠(yuǎn)距離、非接觸、不停電、簡(jiǎn)便、靈活、安全、投入產(chǎn)出比高的特點(diǎn)。它不僅可以檢測(cè)出各種類型的設(shè)備外部接觸性過(guò)熱故障,而且能比較有效地檢測(cè)出設(shè)備內(nèi)部導(dǎo)流回路的缺陷和絕緣故障[3]。

電氣設(shè)備紅外診斷的判斷巧妙利用設(shè)備額定電流時(shí)的溫升為依據(jù),即當(dāng)檢測(cè)時(shí)實(shí)際電流小于額定電流時(shí),將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際溫升換算成為額定電流時(shí)的溫升[3 4]:△θ=(Ip/Ii)K△θt

其中Ip為設(shè)備額定電流,Ii為設(shè)備實(shí)際電流,K為設(shè)備內(nèi)部導(dǎo)電賄賂溫升常數(shù),其中△θ額定電流Ip時(shí)設(shè)備內(nèi)載流導(dǎo)體故障點(diǎn)溫升,△θt在實(shí)際運(yùn)行電流Ii時(shí)設(shè)備內(nèi)部載流導(dǎo)體故障點(diǎn)溫升,這里溫度的單位均是℃。

(二)通過(guò)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)來(lái)實(shí)施預(yù)防性檢修。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)是故障在線診斷和離線分析的基礎(chǔ)。從國(guó)內(nèi)情況看,汽輪機(jī)等大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)高的水平。另外,發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的技術(shù)手段也已很成熟,但是在實(shí)際應(yīng)用中,如何準(zhǔn)確判斷電機(jī)狀態(tài),還需進(jìn)一步在工作中積累經(jīng)驗(yàn)[4]。

狀態(tài)檢修的關(guān)鍵是對(duì)狀態(tài)檢修全過(guò)程的管理。真正意義上的狀態(tài)檢修其成本消耗最低,設(shè)備運(yùn)行具有最大可靠性。因此在實(shí)施狀態(tài)檢修時(shí),一方面對(duì)一些非主要運(yùn)行設(shè)備可實(shí)行狀態(tài)檢修,而對(duì)主要發(fā)電設(shè)備,由于其影響性和經(jīng)濟(jì)性,應(yīng)大力依靠監(jiān)測(cè)手段,預(yù)測(cè)其運(yùn)行的最后程度,實(shí)行計(jì)劃?rùn)z修,并在設(shè)備有可能造成較嚴(yán)重后果或經(jīng)濟(jì)損失較大時(shí),對(duì)其進(jìn)行預(yù)防性檢修。

(三)依靠信息管理與決策技術(shù)來(lái)提醒檢修[5]。信息管理與決策技術(shù)是應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助決策技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),把設(shè)備所有操作運(yùn)行和維修信息綜合在一起,針對(duì)一個(gè)決策目標(biāo),形成以單個(gè)設(shè)備或整個(gè)系統(tǒng)為單元的決策工具,及時(shí)提醒檢修管理人員按設(shè)備狀態(tài)執(zhí)行全面的檢查和維修。電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)檢修的一個(gè)簡(jiǎn)化決策流程示意圖,如下圖1所示。

世界各國(guó)從不同的管理目標(biāo)出發(fā),形成了不同的管理系統(tǒng)。芬蘭的IVO輸電服務(wù)公司開(kāi)發(fā)的變電站檢修管理系統(tǒng)(SOFIA)從壽命周期費(fèi)用(life cycle cost)著手,使用設(shè)備的劣化模型的數(shù)學(xué)形式(狀態(tài)模型)來(lái)估計(jì)設(shè)備將來(lái)狀態(tài)的一種檢修管理系統(tǒng)。SOFIA在考慮預(yù)算及其設(shè)備狀態(tài)的情況下,通過(guò)檢修費(fèi)用的優(yōu)選,降低總費(fèi)用。其特點(diǎn)在于引入了診斷專家系統(tǒng),使可靠性和安全性達(dá)到可接受的水平。德國(guó)提出將工人或供貨商的管理層所有功能融為一體,以減少中間環(huán)節(jié)的瘦型管理。

四、結(jié)束語(yǔ)

縱觀全文,本文從電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)檢修的發(fā)展前景出發(fā),接著簡(jiǎn)略介紹了電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)檢修的三個(gè)階段,最終引出了現(xiàn)階段電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)檢修的技術(shù)創(chuàng)的新思路。總之,文章給現(xiàn)階段我國(guó)電力系統(tǒng)如何有效提高設(shè)備狀態(tài)檢修指出了一條科學(xué)之路。

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