賈曉英+牛小慶

摘 要：電氣設(shè)備運(yùn)行的平穩(wěn)性對整個鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營具有重要影響。本文首先對鋼鐵企業(yè)電氣設(shè)備發(fā)生故障的原因及類型進(jìn)行闡述，通過實(shí)例，對一種基于紅外成像的先進(jìn)診斷技術(shù)進(jìn)行分析，然后從常規(guī)巡檢與多階層系統(tǒng)的角度提出一些基本維護(hù)策略。

關(guān)鍵詞：鋼鐵企業(yè)；電氣設(shè)備；多階層管理

前言：在我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過程中，鋼鐵企業(yè)發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，它既是其他工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，也是決定國民總體實(shí)力的因素。變壓器、開關(guān)柜、污水處理設(shè)備、制冷設(shè)備、電機(jī)、變頻器等電氣設(shè)備貫穿了整個鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)與運(yùn)營。

一、鋼鐵企業(yè)電氣設(shè)備的故障診斷

（一）故障原因

在鋼鐵企業(yè)中，電氣設(shè)備由于出廠廠家不同，其設(shè)備的質(zhì)量與性能會產(chǎn)生差距。其日常維護(hù)與管理的方法也存在不同。如果對不同的設(shè)備采取相同的維護(hù)方法，就有可能造成電氣設(shè)備故障。鋼鐵企業(yè)電氣設(shè)備的運(yùn)行需要人員施加操作，而這些電氣設(shè)備往往較為復(fù)雜，如果操作人員的自身能力不足，或是人員自身素質(zhì)較差，沒有按照規(guī)范進(jìn)行維護(hù)管理，就有可能導(dǎo)致鋼鐵企業(yè)電氣設(shè)備發(fā)生故障[1]。在生產(chǎn)環(huán)境中，不同規(guī)格的電氣設(shè)備具有不同的使用功能，如開關(guān)柜就包括了低壓開關(guān)柜、高壓開關(guān)柜、控制配電柜等，變壓器就包含了低壓油冷變壓器、高壓油冷變壓器等，而相同規(guī)格、相同型號的電氣設(shè)備也在使用位置上存在差別；在外部環(huán)境中，鋼鐵企業(yè)電氣設(shè)備在運(yùn)行中會受到晝夜溫差、雨水、溫度、灰塵等多方面的影響，這些影響同樣可能讓鋼鐵企業(yè)電氣設(shè)備產(chǎn)生故障。對故障原因的類型進(jìn)行劃分，可分為關(guān)聯(lián)性故障與非關(guān)聯(lián)性故障兩種。關(guān)聯(lián)性故障主要指的是電氣設(shè)備自身存在問題，存在著性能上的缺陷，可以將其分為隨機(jī)性故障（Random）與固有性故障（The in herentfault）兩種，其中隨機(jī)性故障具有較大偶然性，解決難度較大。如潤滑系統(tǒng)、電子元器件發(fā)生損害造成的故障。非關(guān)聯(lián)性故障主要指的是電氣設(shè)備自身沒有問題，在運(yùn)輸與安裝過程中因?yàn)榕鲎舶l(fā)生了故障。

（二）診斷方法

將故障診斷的內(nèi)容進(jìn)行劃分，可以將其分為狀態(tài)監(jiān)測、識別診斷與預(yù)測未來三種，在鋼鐵企業(yè)中，診斷的方面包含了設(shè)備的異響、振動、升溫，設(shè)備連接的信號，機(jī)械雜質(zhì)、絕緣分解物等。

1.常規(guī)方法

在鋼鐵企業(yè)中，常規(guī)方法主要是由工作人員進(jìn)行人工檢測，對電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、電氣設(shè)備的外形等方面進(jìn)行判斷，像緊固件的松動情況、熔斷器的燒斷情況等，且需要對電氣設(shè)備運(yùn)行時的聲音、電氣設(shè)備發(fā)生的氣味等方面進(jìn)行判斷，以推測電氣設(shè)備存在的問題[2]。

2.結(jié)合先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行故障診斷

結(jié)合先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行故障診斷可以提高診斷的精確性，現(xiàn)以我國某鋼鐵廠為例，該廠在檢測電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)該時運(yùn)用了紅外成像技術(shù)。其具體方法可分為相對溫差法、同類比較法、表面溫度判斷法、檔案分析法、熱譜圖分析法多種，其基本原理是電氣設(shè)備一旦發(fā)生故障，故障部位就會發(fā)熱，熱成像就會發(fā)生故障，在相對溫差法中，設(shè)發(fā)熱部位溫升為t1 ，溫度為T1 ，環(huán)境參照體的溫度是T0 ，正常相對應(yīng)點(diǎn)溫升是t2 ，溫度是T2 ，那么相對溫差百分?jǐn)?shù) 。利用這種方法，結(jié)

合拓?fù)渚仃嚳梢詫Y(jié)果進(jìn)行修正，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備故障的自動定位，在初步標(biāo)識階段可以利用閾值法，設(shè)圖像像素點(diǎn)（i，j）的灰度值是x（i，j），圖像所有像素點(diǎn)灰度值組成的m×n 階矩陣是Im×x ，設(shè)定一閾值Th=Maxm×n ，在Th 不大于x（i，j）的情況下，原圖像用1來標(biāo)記，反之用0標(biāo)記，進(jìn)而可以得到m×n階拓?fù)渚仃嘝m×n ，在其內(nèi)部像素點(diǎn)中觀察4×4矩陣是夠存在，在存在的情況下，可以將矩陣所在位置進(jìn)行元素值為零m×n 接矩陣Pnewm×n 的賦值處理，相對位置1，其他元素賦值為0，在不存在的情況下，可以進(jìn)行循環(huán)處理，在其循環(huán)過程中，需要令Th=Maxm×n-n（n=1，2，…，）。依照電氣設(shè)備故障會帶來的影響，可以將這種熱故障分為多個等級，如在該廠中，就將其分為三級故障，即一般熱故障（三級），嚴(yán)重?zé)峁收希ǘ墸┖臀ｋU熱故障（一級），依照等級的不同可以采取不同的處理措施。

二、鋼鐵企業(yè)電氣設(shè)備的維護(hù)策略

（一）加強(qiáng)日常巡檢工作

在鋼鐵企業(yè)電氣設(shè)備的日常巡檢中，包含了一般巡檢和定期定檢兩種。在一般巡檢時，是工作人員按照工作內(nèi)容對電氣設(shè)備中的各個部件進(jìn)行巡視，對電氣設(shè)備狀態(tài)予以掌握，為了更好地進(jìn)行巡檢工作，鋼鐵企業(yè)通常需要根據(jù)企業(yè)電氣設(shè)備數(shù)量、分布情況等多種信息設(shè)置專門的巡檢部門，并制定相應(yīng)的巡檢標(biāo)準(zhǔn)，同時要求工作人員形成巡檢記錄。在定期定檢中，需要工作人員及相關(guān)負(fù)責(zé)人按照一定周期的順序?qū)︿撹F企業(yè)中的某些重點(diǎn)部位、或容易出現(xiàn)問題的部位進(jìn)行專項(xiàng)檢查，并及時加以調(diào)整，對于設(shè)備更換情況、維護(hù)技術(shù)要求等方面都需要行程記錄，對于維護(hù)計(jì)劃、定期檢修計(jì)劃都需要作出合理制定。

（二）多階層分析風(fēng)險因素

鋼鐵企業(yè)的維護(hù)與管理是一個較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程，利用風(fēng)險管理理論，結(jié)合風(fēng)險評估等級可以制定出一套多階層的管理系統(tǒng)，對于電氣設(shè)備的維護(hù)具有重要作用。以我國某軋鋼企業(yè)為例，其針對容易造成電氣設(shè)備故障、影響電氣設(shè)備維護(hù)的人力資源、高低壓供配電網(wǎng)、電氣傳動、電機(jī)管理、備件管理等多個方面進(jìn)行了風(fēng)險衡量和模糊綜合評價。其風(fēng)險指標(biāo)共分成了五個等級，經(jīng)過計(jì)算和劃分，其實(shí)際風(fēng)險權(quán)重值：

（1）

而對其風(fēng)險因素進(jìn)行尺度評價，按照很小、較小、中等、較大、很大的類別進(jìn)行評價，經(jīng)過計(jì)算得出評價集標(biāo)準(zhǔn)隸屬度V=（0.1，0.3，0.5，0.7，0.9）。將公式（1）等集合進(jìn)行聯(lián)合，可以算出各因素子集的模糊矩陣。經(jīng)過一系列計(jì)算，最終，該軋鋼企業(yè)確定了電氣設(shè)備風(fēng)險管理策略，以一階電機(jī)風(fēng)險管理為例，其模糊綜合評價隸屬度共分為0≤B≤0.2、0.2≤B≤0.5和0.5≤B≤1，在隸屬度為0≤B≤0.2時，是可承受風(fēng)險，此時系統(tǒng)控制為指導(dǎo)性控制、檢查性控制，而在隸屬度為0.5≤B≤1時，就需要對內(nèi)部控制體系進(jìn)行全面調(diào)整、做好糾正和補(bǔ)償控制，甚至需要停止使用可能造成損失電機(jī)或立即停止運(yùn)行所有大型電機(jī)。而在二階管理中針對硬件風(fēng)險、軟件風(fēng)險、組織風(fēng)險和人為風(fēng)險需要進(jìn)行管理，而在三階風(fēng)險管理中，需要對這些風(fēng)險做到進(jìn)一步地劃分，同時，在風(fēng)險控制和實(shí)際維護(hù)中，該企業(yè)還應(yīng)用了多階段決策樹的方法，讓維護(hù)決策的下達(dá)更具科學(xué)性與具體性。

（三）維護(hù)注意事項(xiàng)

結(jié)合我國鋼鐵企業(yè)的實(shí)際情況，針對當(dāng)前容易產(chǎn)生的故障，需要注意以下幾點(diǎn)。第一，在運(yùn)行維護(hù)之前，應(yīng)該對存在故障的設(shè)備所表現(xiàn)出的狀態(tài)進(jìn)行詢問，同時需要了解故障持續(xù)的時間；第二，在維護(hù)故障之前，應(yīng)該先做好電氣設(shè)備的清潔工作，實(shí)踐證明，很多電氣設(shè)備的故障都是因?yàn)槲廴疚锱c塵土造成的；最后，在檢測時，應(yīng)該遵循從外到內(nèi)的順序，先檢測電源，再檢測機(jī)械，最后檢測內(nèi)部線路及元件。

結(jié)論：綜上所述，針對出廠質(zhì)量、人力操作等多方面造成的鋼鐵企業(yè)電氣設(shè)備故障，在診斷時，可以利用人力診斷與先進(jìn)技術(shù)結(jié)合的方法，而在對其維護(hù)的過程中，應(yīng)該結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)加強(qiáng)日常巡檢工作，同時，也可以建立一個完善的風(fēng)險管理系統(tǒng)，以此來提升鋼鐵企業(yè)電氣設(shè)備的診斷精確性和維護(hù)效率，進(jìn)而提高鋼鐵企業(yè)電氣設(shè)備運(yùn)行的平穩(wěn)性與可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1]王偉.鋼鐵企業(yè)電氣設(shè)備的故障診斷及維護(hù)策略[J].裝備制造技術(shù)，2015，09：100-102.[2017-08-10].

[2]王智.鋼鐵企業(yè)電氣設(shè)備的故障診斷與維護(hù)[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2014，26：88-89.[2017-08-10].