紀(jì)海龍

摘要:文章根據(jù)建湖供電的發(fā)展提出電力系統(tǒng)二次設(shè)備實(shí)施狀態(tài)檢修的觀點(diǎn),并討論二次設(shè)備狀態(tài)檢修的內(nèi)容、二次設(shè)備的監(jiān)測(cè)方法及要解決的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞:狀態(tài)檢修; 二次設(shè)備; 簡(jiǎn)析

1狀態(tài)檢修

1.1狀態(tài)檢修的概念

狀態(tài)檢修就是在電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上,根據(jù)監(jiān)測(cè)和分析診斷的結(jié)果科學(xué)安排檢修時(shí)間和項(xiàng)目的檢修方式。它包括3層含義:設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè);設(shè)備診斷;設(shè)備檢修決策。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ);設(shè)備診斷以設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)為依據(jù),綜合設(shè)備歷史信息網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等技術(shù)來(lái)判斷設(shè)備的健康狀況。

電氣設(shè)備狀態(tài)檢修內(nèi)容包括在線監(jiān)測(cè)與診斷、設(shè)備運(yùn)行維護(hù)、帶電檢測(cè)、預(yù)防性試驗(yàn)、故障記錄、設(shè)備管理、設(shè)備檢修及檢修后的驗(yàn)收等諸多工作,最后綜合設(shè)備信息、運(yùn)行信息、電力市場(chǎng)等信息作出檢修決策。

狀態(tài)檢修的目標(biāo)是:減少停運(yùn)時(shí)間,提高設(shè)備安全可靠性和使用率,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,降低設(shè)備運(yùn)行檢修費(fèi)用,改善設(shè)備運(yùn)行性能,提高經(jīng)濟(jì)效益。建湖電力系統(tǒng)長(zhǎng)期實(shí)行預(yù)防性計(jì)劃?rùn)z修為主的檢修體制。這種檢修體制的問(wèn)題是:設(shè)備缺陷較多的檢修不足;設(shè)備狀態(tài)較好的檢修過(guò)剩;主要依據(jù)檢修規(guī)程來(lái)確定檢修項(xiàng)目導(dǎo)致盲目檢修。隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高,電力系統(tǒng)正逐步向狀態(tài)檢修體制過(guò)渡。狀態(tài)檢修與其他檢修方式相比具有以下優(yōu)點(diǎn):

1)開(kāi)展?fàn)顟B(tài)檢修是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的迫切要求。對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修是為了確保設(shè)備的安全、可靠運(yùn)行,而根據(jù)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行檢修是為了減少設(shè)備的檢修停電,提高供電可靠性,開(kāi)展設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和分析,可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行有針對(duì)性的檢修,使其充分發(fā)揮作用,即做到設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

2)開(kāi)展?fàn)顟B(tài)檢修更具先進(jìn)性和科學(xué)性。定期維護(hù)和檢修帶有較大的盲目性,并造成許多不必要的人力和費(fèi)用的浪費(fèi);由于定期檢修工作量大,往往使檢修人員疲于奔命,加上現(xiàn)場(chǎng)條件和人員素質(zhì)的影響,“越修越壞”的現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生。開(kāi)展?fàn)顟B(tài)檢修,可減少不必要的工作量,集中優(yōu)勢(shì)兵力,檢修工作又有一定的針對(duì)性,因而更為科學(xué),更為先進(jìn)。

3)開(kāi)展?fàn)顟B(tài)檢修的可行性已經(jīng)具備:隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累,已形成了較為完整的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)手段和分析判斷方法,開(kāi)展?fàn)顟B(tài)檢修已有較充分的技術(shù)保證。

4)由于狀態(tài)檢修往往是以設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下的在線監(jiān)測(cè)結(jié)果為依據(jù)進(jìn)行的檢修,所以能夠預(yù)報(bào)故障的發(fā)生,使我們可以及時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀況,防止發(fā)生意外的突發(fā)事故。

1.1實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)

1)必須對(duì)新投運(yùn)設(shè)備嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。新設(shè)備選型時(shí),應(yīng)在絕緣,機(jī)械強(qiáng)度等方面有一定的裕度,并盡可能優(yōu)先考慮少維護(hù)免檢修設(shè)備。

2)對(duì)少數(shù)老、舊、劣設(shè)備應(yīng)盡早安排更新,在更新前應(yīng)加強(qiáng)檢測(cè),保證其后期運(yùn)行的安全。

3)提高設(shè)備的檢測(cè)技術(shù)水平,獲取設(shè)備充分而必要的狀態(tài)信息是進(jìn)行狀態(tài)診斷的前提,是開(kāi)展?fàn)顟B(tài)維修能否達(dá)到目的的關(guān)鍵。為此必須要有相應(yīng)的投入,同時(shí)選用檢測(cè)手段應(yīng)全面考慮有效性、實(shí)用性、先進(jìn)性。

4)積極而又穩(wěn)妥地推廣、普及成熟的帶電檢測(cè)和在線監(jiān)測(cè)新技術(shù),并不斷提高監(jiān)測(cè)水平,逐步采用新的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取手段。重視信息采集的準(zhǔn)確、完整,包括從運(yùn)行記錄所獲取的信息,并使之規(guī)范化、科學(xué)化。

5)大膽試用對(duì)設(shè)備狀態(tài)診斷有意義而又能無(wú)礙系統(tǒng)和設(shè)備安全運(yùn)行的新測(cè)試技術(shù)。整理、匯總現(xiàn)有的電氣設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù),建立電氣設(shè)備健康狀況的技術(shù)檔案。

6)定期和適時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)診斷。充分發(fā)揮高智能、現(xiàn)代技術(shù)手段(如網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、圖像處理等)的功能,建立電氣設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),并完成數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心的建設(shè)。

2電力系統(tǒng)二次設(shè)備狀態(tài)檢修

2.1二次設(shè)備狀態(tài)檢修

電力系統(tǒng)二次設(shè)備狀態(tài)檢修是通過(guò)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)和設(shè)備自診斷技術(shù),結(jié)合二次設(shè)備運(yùn)行和檢修歷史資料,對(duì)二次設(shè)備作出正確評(píng)價(jià),根據(jù)狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果科學(xué)安排檢修時(shí)間和檢修項(xiàng)目。

電力系統(tǒng)二次設(shè)備主要包括繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、故障錄波、現(xiàn)地監(jiān)控及遠(yuǎn)動(dòng)。它的可靠運(yùn)行是確保電網(wǎng)穩(wěn)定和電力設(shè)備安全的基本要求。在實(shí)際運(yùn)行中因電氣二次設(shè)備造成的電力系統(tǒng)故障時(shí)有發(fā)生。

隨著計(jì)算機(jī)在繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的廣泛使用,微機(jī)保護(hù)的可靠性、多個(gè)定值區(qū)可以滿足定值整定的靈活性。根據(jù)傳統(tǒng)的《繼電保護(hù)及電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)條例》來(lái)檢驗(yàn)和維護(hù)電力系統(tǒng)二次設(shè)備,已經(jīng)不適宜,而電力系統(tǒng)一設(shè)備狀態(tài)檢修的逐步推廣,檢修前先做預(yù)防性試驗(yàn)和線路不停電檢修技術(shù)的應(yīng)用,從而使檢修設(shè)備所導(dǎo)致的停電時(shí)間越來(lái)越短。這對(duì)電力系統(tǒng)二次設(shè)備檢修校驗(yàn)提出了新的要求。因此, 建湖供電二次設(shè)備在檢修體制、檢修方法及校驗(yàn)項(xiàng)目、定檢周期等方面也需要進(jìn)行改變,實(shí)行電力系統(tǒng)二次設(shè)備狀態(tài)檢修,以保證二次設(shè)備的安全可靠運(yùn)行,適應(yīng)電力工業(yè)高速發(fā)展。

2.2電力系統(tǒng)二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)內(nèi)容

二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)。要監(jiān)測(cè)二次設(shè)備工作的正確可靠性。二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)對(duì)象主要包括:交流測(cè)量系統(tǒng);直流控制及信號(hào)系統(tǒng);邏輯判斷系統(tǒng);通信管理系統(tǒng);屏蔽接地系統(tǒng)等。交流測(cè)量系統(tǒng)包括:TA、TV二次回路絕緣良好,回路正確,元件完好;直流控制及信號(hào)系統(tǒng)包括直流動(dòng)力、控制操作及信號(hào)回路絕緣良好、回路完好;邏輯判斷系統(tǒng)包括硬件邏輯判斷回路和軟件功能。二次設(shè)備監(jiān)測(cè)對(duì)象不是單一元件,而是一個(gè)單元或一個(gè)系統(tǒng)。監(jiān)測(cè)各元件的動(dòng)態(tài)性能,有的元件性能需要離線監(jiān)測(cè),如電流互感器、電壓互感器的特性曲線等。因此,二次設(shè)備的離線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)也作為狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷的依據(jù)。

2.3電力系統(tǒng)二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法

二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)不能過(guò)分依靠傳感器。常規(guī)保護(hù)由于是若干繼電器構(gòu)成,元件比較單一,狀態(tài)監(jiān)測(cè)相對(duì)難以實(shí)現(xiàn),但可以充分利用本身具有的測(cè)量手段,如TA、TV斷線監(jiān)測(cè);直流回路絕緣監(jiān)測(cè);二次保險(xiǎn)熔斷報(bào)警等。微機(jī)保護(hù)和微機(jī)自動(dòng)裝置的自診斷技術(shù)的發(fā)展,變電站自動(dòng)化故障診斷系統(tǒng)的完善,為二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。微機(jī)保護(hù)裝置各模塊都具有自診斷功能,對(duì)裝置的電源、CPU、I/O接口、A/D轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)器等插件進(jìn)行巡回診斷?？梢圆捎帽容^法、編碼法、校驗(yàn)法、監(jiān)視定時(shí)器法、特征字法等故障測(cè)試方法。對(duì)于保護(hù)裝置可以加載診斷程序,自動(dòng)測(cè)試各臺(tái)設(shè)備和部件。

3電力系統(tǒng)二次設(shè)備狀態(tài)檢修要解決的問(wèn)題

3.1二次回路的監(jiān)測(cè)

二次設(shè)備從結(jié)構(gòu)可分為二次回路和保護(hù)及安全自動(dòng)裝置。隨著保護(hù)裝置的微機(jī)化,很容易實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)。但二次回路由于有許多繼電器和連接設(shè)備的電纜組成,點(diǎn)多、分散,要通過(guò)監(jiān)測(cè)繼電器觸點(diǎn)的狀況,回路接線的正確性是比較難的,也不經(jīng)濟(jì)。對(duì)于二次回路應(yīng)重點(diǎn)從設(shè)備管理入手,如設(shè)備的驗(yàn)收、離線監(jiān)測(cè)的資料管理等,結(jié)合在線監(jiān)測(cè)來(lái)診斷分析。

3.2二次設(shè)備的電磁抗干擾

由于大量微電子元件、集成電路在二次設(shè)備中廣泛應(yīng)用,二次設(shè)備對(duì)電磁干擾越來(lái)越敏感。電磁干擾會(huì)使二次設(shè)備采樣信號(hào)失真、裝置異常、保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng),甚至使元件損壞。

國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)及國(guó)內(nèi)有關(guān)部門(mén)對(duì)繼電保護(hù)制定了電磁兼容(EMC)標(biāo)準(zhǔn)。目前在國(guó)內(nèi),對(duì)電磁的監(jiān)測(cè)、管理還沒(méi)有納入檢測(cè)范圍,也沒(méi)有合適的監(jiān)測(cè)手段。對(duì)二次設(shè)備進(jìn)行電磁兼容性試驗(yàn)是二次設(shè)備狀態(tài)檢修的一項(xiàng)重要工作。要對(duì)不同發(fā)電廠及變電站的干擾源、耦合途徑、敏感器件進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理,諸如對(duì)二次設(shè)備接地狀況檢查;微機(jī)保護(hù)裝置附近使用移動(dòng)通訊設(shè)備的管理等

3.3一次設(shè)備與二次設(shè)備狀態(tài)檢修的關(guān)系

一次設(shè)備與二次設(shè)備檢修不是完全獨(dú)立的。二次設(shè)備檢修要在一次設(shè)備停電檢修時(shí)才進(jìn)行。在作出二次設(shè)備狀態(tài)檢修時(shí)也要考慮一次設(shè)備情況,作好狀態(tài)檢修技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。既要減少停電時(shí)間,減少檢修次數(shù),降低檢修成本,又要確保二次設(shè)備安全可靠正確的運(yùn)行。

3.4二次設(shè)備狀態(tài)檢修與網(wǎng)絡(luò)管理信息(MIS)系統(tǒng)的關(guān)系

隨著電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理信息系統(tǒng)(MIS)的建立,對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況、缺陷故障情況、歷次檢修試驗(yàn)記錄等實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)管理、實(shí)現(xiàn)信息共享。這些信息是作出狀態(tài)檢修決策的重要依據(jù)。因此,要實(shí)現(xiàn)建湖電力系統(tǒng)二次設(shè)備狀態(tài)檢修,需要逐步建立并完善設(shè)備網(wǎng)絡(luò)管理信息系統(tǒng)。

3.5逐步推行二次設(shè)備狀態(tài)檢修的幾項(xiàng)重點(diǎn)工作

要推行二次設(shè)備狀態(tài)檢修,其難度和風(fēng)險(xiǎn)是客觀存在的,如資金投入、對(duì)新檢修方式的適應(yīng)等。因此,電力企業(yè)推行狀態(tài)檢修要重點(diǎn)做好以下幾個(gè)方面的工作:

1)尋求支持并加大投入。由于維護(hù)范圍涉及電網(wǎng),首先作為檢修主體的檢修單位缺乏實(shí)行二次設(shè)備狀態(tài)檢修的決策權(quán)特別需要求得主管單位的認(rèn)同和支持,形成“實(shí)行二次設(shè)備狀態(tài)檢修是必由之路”這一觀點(diǎn)上的共識(shí),共同努力,才能使?fàn)顟B(tài)檢修步入正軌,取得實(shí)效。其次,主管單位應(yīng)對(duì)二次設(shè)備狀態(tài)檢修的推行加大前期投入、保證逐步投入,提供必要的資金支撐,否則作為檢修單位要求實(shí)行狀態(tài)檢修也只能是有心無(wú)力。

2)加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)和指導(dǎo)。公司必須成立相應(yīng)的二次設(shè)備狀態(tài)檢修工作領(lǐng)導(dǎo)小組,由有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)牽頭,有關(guān)部門(mén)負(fù)責(zé)人和技術(shù)專家、專業(yè)骨干組成。領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)策劃、組織、協(xié)調(diào)并指導(dǎo)整個(gè)狀態(tài)檢修工作;確定檢修制度改革的策略、思路和較為具體的實(shí)施方案;組織有關(guān)人員編寫(xiě)、制定二次設(shè)備狀態(tài)檢修的有關(guān)規(guī)章制度;重點(diǎn)明確推行二次設(shè)備狀態(tài)檢修工作的步驟,以及各個(gè)階段的重點(diǎn),實(shí)施二次設(shè)備狀態(tài)檢修的設(shè)備對(duì)象。對(duì)用于開(kāi)展檢修制度改革的人力、物力、財(cái)力資源,也要統(tǒng)一由領(lǐng)導(dǎo)小組進(jìn)行權(quán)衡、協(xié)調(diào)和安排,保證產(chǎn)出效果。

3)強(qiáng)化常規(guī)檢測(cè)手段。計(jì)劃?rùn)z修條件下的常規(guī)檢測(cè)已在掌握設(shè)備狀態(tài)方面積累了一定的經(jīng)驗(yàn),它是推行二次設(shè)備狀態(tài)檢修的有效基礎(chǔ),特別是在檢修制度改革的初期能起到較好的銜接和推動(dòng)作用。為了適應(yīng)推行二次設(shè)備狀態(tài)檢修則必須強(qiáng)化常規(guī)檢測(cè)。所謂“強(qiáng)化”,就是要根據(jù)設(shè)備的原始狀態(tài)、運(yùn)行環(huán)境、歷年?duì)顟B(tài)變化趨勢(shì)等因素,確定更為合理的測(cè)試周期,把在電力系統(tǒng)中處于重要地位的設(shè)備和設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)列為被測(cè)試的重點(diǎn),列出能有效反映設(shè)備主要異常狀態(tài)的重點(diǎn)測(cè)試項(xiàng)目,從改善測(cè)試環(huán)境條件、測(cè)試儀器功能、測(cè)試方法、測(cè)試人員素質(zhì)等方面努力提高測(cè)試數(shù)據(jù)的可信度,在對(duì)各種測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的、綜合分析的基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)備狀態(tài)作出評(píng)估。

4)抓好在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。在線監(jiān)測(cè)是推行二次設(shè)備狀態(tài)檢修的關(guān)鍵技術(shù)支撐,由于它能在運(yùn)行狀態(tài)下連續(xù)進(jìn)行測(cè)試,因而能及時(shí)、有效地發(fā)現(xiàn)設(shè)備的早期缺陷,并據(jù)此確定檢修時(shí)機(jī)。由于在線監(jiān)測(cè)技術(shù)自身的難度所決定,在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的商品化、實(shí)用化進(jìn)程較為緩慢,因此,在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用應(yīng)采取“適當(dāng)引進(jìn)、加快開(kāi)發(fā)”的原則。一方面引進(jìn)比較成熟的在線監(jiān)測(cè)或離線檢測(cè)技術(shù)與裝置;一方面與大專院校、科研院所聯(lián)合進(jìn)行技術(shù)開(kāi)發(fā)。把重點(diǎn)放在重大設(shè)備的關(guān)鍵項(xiàng)目上,待條件成熟后再開(kāi)發(fā)多功能的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)指出的是,應(yīng)加強(qiáng)與變電站新投入設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行等單位的緊密合作,考慮設(shè)備投入使用后與監(jiān)測(cè)裝置的統(tǒng)一配合,加快在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的實(shí)用化進(jìn)程。

5)提高設(shè)備狀態(tài)分析水平。提高二次設(shè)備狀態(tài)分析水平是狀態(tài)監(jiān)測(cè)與狀態(tài)檢修相銜接的關(guān)鍵一環(huán),主要包括3個(gè)方面:①加快變電站設(shè)備在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)向檢修中心遠(yuǎn)傳功能的開(kāi)發(fā),并提高傳送水平,使在線監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)接口與檢修中心計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)相連,檢修中心通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)調(diào)用各裝置所測(cè)數(shù)據(jù),從而真正發(fā)揮在線監(jiān)測(cè)裝置的作用。②建立設(shè)備狀態(tài)的微機(jī)信息管理系統(tǒng)。利用這個(gè)系統(tǒng)逐漸實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修管理工作的標(biāo)準(zhǔn)化,管理業(yè)務(wù)的程序化,數(shù)據(jù)資料的完整化和準(zhǔn)確化,狀態(tài)信息的資源共享化和綜合處理化。③加強(qiáng)測(cè)試數(shù)據(jù)分析。要重點(diǎn)把有助于廣泛掌握設(shè)備狀態(tài)和把握設(shè)備狀態(tài)變化趨勢(shì),從而制定更科學(xué)的檢修策略數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法應(yīng)用到狀態(tài)檢修中去,即通過(guò)對(duì)有關(guān)設(shè)備大量的歷史資料,包括出廠試驗(yàn)、歷次試驗(yàn)、檢修與故障記錄以及運(yùn)行狀況等的統(tǒng)計(jì)分析,對(duì)某類設(shè)備的狀態(tài)作出評(píng)估,對(duì)其狀態(tài)的變化趨勢(shì)或規(guī)律作出預(yù)測(cè)。

5結(jié)論

總之，建湖電力系統(tǒng)二次設(shè)備實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修是電力系統(tǒng)發(fā)展的需要。隨著建湖電網(wǎng)微機(jī)保護(hù)和微機(jī)自動(dòng)裝置的自診斷技術(shù)的廣泛使用,電氣二次設(shè)備狀態(tài)檢修無(wú)論是技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都比較容易做到。隨著綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在我們電力公司各廠站的廣泛使用,大大減少二次設(shè)備和電纜的數(shù)量,克服目前常規(guī)保護(hù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)存在的困難。設(shè)備管理信息系統(tǒng)(MIS)在電力系統(tǒng)的廣泛使用,為電氣二次設(shè)備實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)提供了信息資源支持。建湖電力系統(tǒng)二次設(shè)備的狀態(tài)檢修有助于變電站綜合自動(dòng)化及水電站自動(dòng)化的發(fā)展。