侯乃明

（國電國際經(jīng)貿(mào)有限公司，北京 100055）

電力設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)分析

侯乃明

（國電國際經(jīng)貿(mào)有限公司，北京 100055）

隨著電力市場的開放和競爭的激烈，加上客戶持續(xù)提高對電力供應可靠性和電能質(zhì)量的要求，電氣設(shè)備的運行和狀態(tài)檢查維系變得愈加重要和關(guān)鍵。因此，改進與增強電力設(shè)備的狀態(tài)檢測技術(shù)、保證電力正常輸送運轉(zhuǎn)是電力企業(yè)工作人員不可推卸的責任，也是國家有關(guān)工作部門監(jiān)督電力企業(yè)工作的主要內(nèi)容。

電力設(shè)備；狀態(tài)檢修；技術(shù)

保障整體電力體系在輸送、配電環(huán)節(jié)時能持續(xù)高效運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵是須完成電力設(shè)備的安全高效運行。狀態(tài)檢修時，應將對電力設(shè)備正常運行的影響降至最低前提下進行，而所獲得的相關(guān)電力設(shè)備技術(shù)參數(shù)必須經(jīng)過精確的計算與測量，而且在狀態(tài)檢修專家系統(tǒng)分析后，才能從中凝練出設(shè)備故障的預兆與特點，正確判斷故障點、深度與故障的發(fā)展趨勢，制定可行性指導檢修計劃，讓設(shè)備得到更好的維修和保養(yǎng)。因此，必須要對電力設(shè)備實施科學合理的檢測維修。

1 電力設(shè)備狀態(tài)檢修的意義和重要性分析

進行狀態(tài)檢修目的就是完成電力設(shè)備的科學保養(yǎng)，保證電力設(shè)備運行經(jīng)過的安全性和其經(jīng)濟可靠性，同時，盡可能完成電力設(shè)備運用效率的大幅提升，檢修過程中的人、物、財?shù)确矫娴睦速M以最大限度地降低，進而完成電力企業(yè)經(jīng)濟效益的持續(xù)提高。由事后檢修到計劃檢修，再到現(xiàn)在備受重視的狀態(tài)檢修，這趨勢是一個必然的發(fā)展規(guī)律。作為一種被動的檢修形式，事后檢修形式其關(guān)鍵是當設(shè)備發(fā)生故障以后，不可以正常運行后才實施被動檢修，所以其檢修付出的代價和維修費用一般是比較巨大。因為故障后再實施檢修需要付出很大的代價，所以計劃檢修獲得了發(fā)展與推廣，計劃檢修關(guān)鍵是定期對電力設(shè)備實施檢修，這樣使電力設(shè)備的故障率在很大程度上降低了，但是，因為此時間間隔關(guān)鍵是以實踐經(jīng)驗為根據(jù)獲得的，所以缺乏一定的針對性，非常容易引發(fā)電力設(shè)備過檢修或欠檢修狀況的產(chǎn)生。狀態(tài)檢修的產(chǎn)生彌補了計劃檢修的缺點，其經(jīng)過對電力設(shè)備實施在線監(jiān)測，提供電力設(shè)備的實時狀態(tài)信息，與此同時，對電力設(shè)備的健康狀況和其故障發(fā)展趨勢實施評估時借助了現(xiàn)代化技術(shù)，對電力設(shè)備的故障實施預測，并在其故障前對其實施有效地檢修，所以防止了過檢修與欠檢修現(xiàn)象的產(chǎn)生。

2 電力設(shè)備的狀態(tài)檢測技術(shù)分析

2.1 電力設(shè)備狀態(tài)檢測技術(shù)

對電力設(shè)備實施狀態(tài)檢測的目的是應用有效的科學技術(shù)與方法對電力設(shè)備的應用情況實施測量，在診斷前要清楚確定診斷的目標和故障的模式，獲取測量的結(jié)果，從而判斷有沒有發(fā)生缺陷，收集可以表現(xiàn)電力設(shè)備特正的資料，這樣來研究與分析檢驗的時間。降低設(shè)備的損壞程度。狀態(tài)檢測技術(shù)重點是對電廠與電力設(shè)備實施的。需要在離線實驗的狀況實施定期檢修電力設(shè)備，而需要在設(shè)備運作期間實施狀態(tài)檢修。電壓運行下測量出的特征量要比預防性試驗下的特征參數(shù)正確性更高，更加可以真實地表現(xiàn)出電力設(shè)備的現(xiàn)實運作情況。在電力設(shè)備中經(jīng)常用到狀態(tài)檢測的技術(shù)，尤其是關(guān)鍵的電力設(shè)備特別需要應用狀態(tài)檢測技術(shù)。狀態(tài)檢測技術(shù)要把采集數(shù)據(jù)、分析、提取特征、狀態(tài)評估、診斷故障、分類6個方面的工作做好。

2.2 設(shè)備故障診斷技術(shù)與狀態(tài)監(jiān)測

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測是對故障進行在線診斷與離線分析的基礎(chǔ)。目前我國的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)已達到較為先進的水平，尤其是汽輪機等大型旋轉(zhuǎn)機械與發(fā)電機方面。但在實際運用中，狀態(tài)檢測技術(shù)受各種因素的影響與制約還有待提高，應引進先進的設(shè)備并進一步的完善不斷，在實踐工作中不斷的積累正確判斷電機狀態(tài)的經(jīng)驗。20世紀70年代初，故障診斷技術(shù)還僅是對最基本基礎(chǔ)的偏重故障機理與診斷方法進行研究，而今，已經(jīng)上升為研制開發(fā)故障診斷專家體系，但還沒有能夠?qū)C組振動故障實施自動診斷的專家體系，專家依舊需要依靠經(jīng)驗才能進行判斷，主要是由于現(xiàn)有的專家體系的的現(xiàn)有知識還不能將振動故障的預兆與其因素之間的關(guān)系全面系統(tǒng)的反映出來。

2.3 可靠性技術(shù)

20世紀40年代，美國先提出了可靠性技術(shù)，之后蘇聯(lián)提出了可靠性理論與統(tǒng)計方法及維修性理論與統(tǒng)計方法?？煽啃允侵冈谝?guī)定條件下，機械設(shè)備與原件等在規(guī)定的時間里完成規(guī)定功能的能力。在一些文獻中，對體系可靠性數(shù)學模型都有進行介紹，往往會將檢修體系納入馬爾科夫模型和非馬爾科夫模型中。設(shè)備可靠性的描述通常會用可靠度函數(shù)R(t)來進行。F(t)=∫t0f(x) dt是指在時間t內(nèi)出現(xiàn)故障的概率，F(xiàn)(t)是不可靠度函數(shù)；R(t)= 1-F(t)=∫∞0f(x) dt是可靠度函數(shù)的定義，f(x)為故障密度函數(shù)。

傳統(tǒng)的可靠性評估，是在威布爾的基礎(chǔ)上得到的可靠性特點曲線，因與浴盆相似被稱為浴盆曲線法（圖1），這種評估只適用于有支配性耗損故障的設(shè)備在進行維修時使用，傳統(tǒng)的可靠性評估精確度問題還是有待完善與加強。因此，華北電力大學全面考慮了鍋爐部件故障的各種因素，嘗試對預測鍋爐部件的可靠性進行研究，綜合可靠性預測理論與強度和壽命理論。除此之外，還提出了企業(yè)綜合可靠性水平評估方法，這種方法是從火電大機組運行可靠性指標系統(tǒng)出發(fā)，分析了我國火電100MW及以上機組運行可靠性，在多元統(tǒng)計方法中進行應用。

圖1 典型“浴盆曲線”圖

3 電力設(shè)備進行檢修的策略

3.1 擬定系統(tǒng)整體的規(guī)劃方案

基于對近年來各國電力設(shè)備狀態(tài)檢修的發(fā)展狀況與成功案例進行針對性的統(tǒng)計、調(diào)查與分析，并輔之以連續(xù)不斷的重復調(diào)查、分析、論證，得出我國關(guān)于電力設(shè)備狀態(tài)檢修的發(fā)展目標、最佳方式以及完善的總體檢修方案。但在這過程中，對電力設(shè)備的數(shù)據(jù)處理必須引起重視，電力設(shè)備狀態(tài)檢修經(jīng)過中的重要程序是數(shù)據(jù)處理。完善的數(shù)據(jù)管理信息體系包含動靜兩個方面的內(nèi)容，靜態(tài)數(shù)據(jù)是借助建設(shè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)對電力設(shè)備的出廠試驗數(shù)據(jù)、檢修記錄和已發(fā)生過的故障等進行描述。而動態(tài)數(shù)據(jù)是對電力設(shè)備的實時運行狀態(tài)進行全面詳細的記錄，具體包括在線監(jiān)測實時數(shù)據(jù)、過電壓狀況和線路故障等。

3.2 可行性判斷與分析

電力設(shè)備狀態(tài)檢修的可行性分析是指電力設(shè)備運行產(chǎn)生的可行性判斷與經(jīng)濟效益。主要涉及了收益、概率和敏感等三個方面的內(nèi)容進行分析，形成的狀態(tài)檢修分析主要牽涉到收益、敏感與概率分析3個方面的內(nèi)容。

收益分析是依據(jù)檢修過程產(chǎn)生的收益確定最合適的檢修時間；敏感性分析則是指檢修電力設(shè)備的局部部分，對其是否能夠正常的運轉(zhuǎn)作出判斷，電力設(shè)備的敏感度高就意味著該設(shè)備存在明顯的問題。因此，在進行狀態(tài)檢查與維修時，相關(guān)的工作人員必須對敏感度參數(shù)進行全方位的掌握，最大限度的提高電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。概率分析主要是綜合分析電力設(shè)備運行指標的變動現(xiàn)象，該分析方法能夠?qū)㈦娏υO(shè)備運行中存在的風險盡可能的降低，直至最低的水平與狀態(tài)，有利于提高電力設(shè)備狀態(tài)工作效率，進而提高電力企業(yè)經(jīng)濟效益。

3.3 增強狀態(tài)監(jiān)測

供電設(shè)備體系的基本作用是對監(jiān)測電務設(shè)備狀態(tài)檢修，比如應用紅外線測量溫度、油色譜分析等等，都是比較具有代表性的監(jiān)測方法。能夠順利的完成為系統(tǒng)供應精確的設(shè)備運行體系，給診斷設(shè)備狀態(tài)提供依據(jù)，這些數(shù)據(jù)和整個體系的運行安全直接有關(guān)。所以要把狀態(tài)監(jiān)測工作做好，保證設(shè)備狀態(tài)信息的可靠。

4 結(jié)語

電力企業(yè)既要提供安全可靠的電力能源，還要把檢查維修的成本盡可能降低。電力設(shè)備狀態(tài)檢查維修策略十分重要，其在實際中的運用也特別的關(guān)鍵。所以必須要對電力設(shè)備進行狀態(tài)檢修?？萍嫉倪M步與狀態(tài)檢修相結(jié)合，才能使電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟與穩(wěn)定等相關(guān)特性達到最佳的狀態(tài)，實現(xiàn)電力企業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展。

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