（工商管理专业论文）供电设备状态检修管理研究.pdf

摘要 我国供电企业从1 9 9 2 年进行设备状态检修工作试点以来，积累了一些经验。 对于减少由于实施以时问周期为基础的定期预检修所造成的检修过剩或检修不 足，节约检修费用，增加设备的安全性，无疑起到很大作用。根据设备状态对 症下药，逐步向状态检修过渡，实施供电设备预知性检修，是供电设备检修制 度改革的发展趋势。 大连供电公司是从1 9 9 2 年开始进行设备状态检修工作的，经过近1 0 年的 探讨、实践。初步构建了适合于供电企业设备检修的框架，为我国供电企业如 何进行设备状态检修工作提供了参考和借鉴。 本文从供电设备状态检修管理的角度，以大连供电公司实施供电设备状态 检修实践为基础，说明现阶段我国供电企业开展状态检修工作的现状，并与国 际同行业进行比较，找出我们在供电设备状态检修管理方面的缺憾，分析存在 问题的原因，提出解决问题的建议。 、 关键词：状态检修；设备管理；供电设备 a b s t r a o t c h i n ap o w e rs u p p l ye n t e r p r i s e sf i r s ts a m p l e dc o n d i t i o nb a s e dm a i n t e n a n c eo f e q u i p m e n ti n1 9 9 2 ，a n di i o wt h e yh a v eg o ts o m ee x p e r i e n c e i t s n od o u b tt h a t c o n 式d o nb a s e dm a i n t e n a n c er e d u c et h eo v e r - m a i n t e n a n c eo rt h es h o r t - n 谴i n t e n a n c e f o rt i m eb a s e dm a i n t e n a n c e ，a n di tc a l la l s os a v et h em a i n t e n a n c ec o s ta n di m p r o v e t h e e q u i p m e n ts a f e t y 。p o w e rs u p p l ye q u i p m e n tm a i n t e n a n c er e g u l a t i o n w i l lb e r e f o r m e dt ot h ec o n d i t i o nb a s e dm a i n t e n a n c ei ns t e p s 。w h i c hc a 照c a r r yo u tt h e p r e s a g e m a i n t e n a n c et ot h e p o w e rs u p p l ye q u i p m e n ta c c o r d i n g t oi t sc o n d i t i o n ， d a l i a np o w e r s u p p l yc o m p a n yb e g a n t oc a r r yo u tc o n d i t i o nb a s e dm a i n t e n a n c e o fe q u i p m e n ti n19 9 2 f o rt h et e ny e a r sr e s e a r c ha n dp r a c t i c e ，t h e yh a v eb u i l tu pa f r a m e 讯酶巍f i t sm a i n t e n a n c eo f e q m p m e n t f o rp o w e rs u p p l ye m e r p r i s e s ，a n dc a r l p r o v i d es o m er e f e r e n c et o c h i n ap o w e rs u p p l ye n t e r p r i s e sf o rh o wt oc a r r yo u t c o n d i t i o nb a s e dm a i n t e n a n c eo f e q u i l ；) m e r i t t h i sp a p e rs t u d i e sa b o u tt h em a n a g e m e n to fc o n d i t i o nb a s e dm a i n t e n a n c eo f p o w e rs u p p l ye q u i p m e n t ，a n db a s e so nt h ep r a c t i c eo f c o n d i t i o nb a s e dm a i n t e n a n c e o fd a l i a np o w e rs u p p l yc o m p a n y i tt e l l su st h en o w a d a y ss t a t eo fc h i n ap o w e r s u p p l ye n t e r p r i s e si nc a r r y i n go u tc o n d i t i o nb a s e dm a i n t e n a n c e ，a n dc o m p a r e s w i t h i n t e r n a t i o n a lp o w e r s u p p l ye n t e r p r i s e s , f m d s t h eo u rs h o r t c o m i n gi nc o n d i t i o nb a s e d m a i n t e n a n c em a n a g e m e u t ，a n a l y z e st h er e a s o n sa n dg i v e ss o m ea d v i c e k e y w o r d s ：c o n d i t i o nb a s e dm a i n t e n a n c e ；e q m p m e n tm a n a g e m e n t ； p o w e rs u p p l ye q m p m e m 供电髓器状态检修管瑚j f 究 0 前言 恧富竞争性的市场迫使供电部门重新考虑其供电设备的检修管理。从经济 方面考虑如何延长设备的使用寿命、降低检修费用，从公菇利益方面又必须考 虑供电可靠性的问题。本论文黢在从供电设餐检修管理方藤入手，束达到二者 静帮澄、统一。特羯是设备袄惑薤溅技术和僖惫技术静发溪，为揆电设备检修 工作的科学化、实用化奠定了良好的基础。 供电设备检修是供电企业设备全过程管理的一+ 个重簧环节，它在供电企业 酸全辩生产薅动中占有重要遮位。蓑舞鳋设蛰梭掺这令环节，对提袁电潮安全运 行水平、提高供电可靠性、提离供龟企韭自身的经济效盏，提高社会效益，都 至关爨要。从1 9 9 2 年大连供电公司开展状态梭修工作一来，困内其他供电公司 也陆续开展此项工作。 氆在状态检修工作的管理上差别较大，在可靠憾与检修 实憨方蠢还没有达至l 统一蟊洛调，颓诧失彼瀚闻题仍然存在。本论文麓在安电 设备状态检修管理方面进行研究，提出一些可借鉴的东谣，供供电企业箭理者， 特别怒为与供电设备检修工作密切相关的人员提供参考。 中困工、监努努矮设善状态羧谚 二作静橡恚是：1 9 8 7 年闲务院颁发懿全民 所有涮工韭交通众濂设备管理条铡。该条铜指密：“企业应当梭极采阁先进的 设备管理方法和检修制度，采用以设备状态监测为基础的设备检修方法”。时隔 5 年后的1 9 9 2 年，圈务院经贸办在“八五”聪三年工交企她设备管理工作要点 中又避一多确确籀示：“继续疆滁单参莲班辩溺为基磊窭豹设餐羧掺割度，建立以状 态髓测为基础的设备检修制度”。 我国供电企业开展供电设锯状态检修工作始予9 0 年代初。为稳妥趣见，电 力系统蕃先进雩亍试点工作，当时的试点单位簸是大连供魄公趸。大连供电公司 接到这个深题后，组织各专业罄理人员和技术骨干进行多次研讨。在困肉尚无 可借髂的经验的情况下，大量畿闷国外资料，先转变观念，再学习国外经验。 在总终多年定期检修经验的基础上，根据大爨的统计资料和数据，利用数理分 撬熬方法来撵导这矮工侮戆开矮。簌1 9 9 2 年开始对6 6 k v 及瑷一f 毫瓣竣冬试雩亍 状态检修，并编制了供电设备状态检修规定。 大连供电公司试行的状态检修，虽然取得了初步的经验。但是，由于受监 测技术、售息管理技术等多释敬素敕割约，还没有达到簏够全嚣掌握设器懿状 态及褒纯趋势，还没有真正达到依据设备的状态实施检修的境界。 供屯设备状态检修管理研究 电力走上市场以及检修费用不断增加的艇力，促进了检修策略从以时间问 隔为特征的定期检修向根据设备劣化程度安排检修的状态检修转变。而监测技 术和信息技术的发展又为上述转变提供了支持。 研究供电设备的检修策略，必须以系统工程观点来分析。每个元件的高可 靠性不一定保证整个系统的高可靠性，部分或一个元件的低可靠性可能导致整 个系统的低可靠性。并且每个设备在电力系统中的重要性也不同，对主设备和 辅助设备、对需停电检修和不停电检修的设备、对处于生命周期中不同阶段的 设备、对实施检修费用不同的设备都要采取不同的策略。这样才能实现经济上 的更优化，电网运行更安全可靠。 无论从理论的科学性来审视还是用发达国家的经验来检验，无论从企业自 身利益着想还是以社会效益来衡量，无论从现实需求出发还是从与园际惯例接 轨的高度来考虑，对供电企业来说，都必然会结合本企业的实际，充分应用设 备状态监测技术和计算机辅助系统来优化设备的检修管理，探索走出一条适合 于供电企业实际的设备检修的路子。 供电设薪状态榆修管理研究 1 概述 1 。1 电力系统特点 电力系统莛囊发电、输电、酝宅帮为豫诞其安全司靠运荦亍的继电绦妒和通 讯释相应的辅助系统，按规定的技术和经济灏求组成，将一次能源转换为电能 并输送和分配到用户的一个统一系统。电力系统在中国也俗称电网。 魄力互、监生产怒以邀网为基戳，电力生产过程邀是爨涯毫瓣安全、经滂运 行，满足圈民经济和社会发展需露的过程。 电力工业牛产过程由于其自身的特性于熊他工业部门商很大的差别，主要 表现在： 发电、输电、酝电、弼电麓时完残，邀麓不筏姥存，必须填多少，发多少。 发电厂、变压器、高压输电线路、配电线路和用电设锯在电网中彤成一个 不可分割的整体，缺少任意环节，电力牛产都不能完成；反之，任何电力设备 翅黢瘸电耀邦跨失去意义。 电能输送过程迅速，其蒋输速度与光速捐同，每秒达到3 0 0 0 0 0 k m ，即使远 距离输电，电能的发、供、用都是在一瞬间完成的。 电网安全运行的可靠系数必须相当高，因为电网事教发展迅速，涉及面广， 影鞠范圈夫。 电力系统的环境从其历史的观点来看正在经历着巨大的变化。它怒个竞 争越来越激烈的竟技场，追求慰高的系统可拣性和用户满意度，同时；生照降低 成本。降低成本的努力集中予黪羝运行和维护费题，将瑟瞧懿帮耘设餐麴授炎 醛劐凝低。如栗只是在绝对必簧时才建设新魄站，包括曼换失灵而盈不可修复 的设备，以拖延资本投入，必须将现有设备的使用寿命延长至最大限度。 1 。2 设备检修的重要惶 斑述电力系统怒由发、辕、配等环节维成的。在目前电力体制下，输、配 嚣节楚出供电企馥受责运季亍、缑护静。在整个迄丽运 亍中，供电叠渣的主要任 供电设每状态将修管理研究 务邂负责输、配电系统的运行和维护工作，并负责电力的营销工作。 在餐电垒建豹鞭责大体霹分三部分，瓣电溺熬运嚣、供电设餐戆捡穆、电 力的营销，这三部分构成供电企业的三大支柱。可见，供电设备的梭修在供电 企业中的地位熙非常重要的。 供电设备懿捡修是电嬲趱雩亍豹基础。梭修质量翅何直接关系到魄瓣运彳亍质 爨，郢直接影响供电可靠性釉电能凄量。阊时，电畿作为一释特殊黪商品，除 嶷有一般商品的性质外，它有其自身的特点；即产、供、销是同时间完成， 且不宜存储，这就要求供电设备的高可靠性，否则，盥出现事故，立刻影响 到游费者。造藏该耱蠢晶立瓣失去霞焉徐筵，著盈霉憩造藏重大经漭羧失及重 大社会影响。 另外，鞠者咆网的发展，供l 电设备数量日趋增多，特别是电力体制改革的 全蠢推进，迫使各供电公司瑟关注企业麴剁益，更注羹遮求企业剩澜酌最大化， 擞注重企、监资源的优伍配嚣，在设备酶稔修费弼嚣蕊增加的匿力下，变革检修 方式，采用更为先进的检修管理手段已大势所趋。 总之，要掇商供电企业的经济效益，保证电网安全稳定运行，供电设备的 梭穆工 乍重要性已凸显塞寒。 1 3 设备检修与供电可纛性的关系 供电可靠性作为供电质量的重要指标，在近年来不断提升，特别是全国电 力系统创建一流供电企业以来，对供电可靠性指标越来越高，按照豳家电力公 司籁农茨一流供邀金韭豹标懑要求豢电可靠率惫9 9 ，螺，纛萎努发达爨家夔甓逸 可靠率已达到9 9 9 9 。中黼加入w t o ，意味着必须遵守箕游戏规则，各行各业 都必须与国际接轨。电力系统各种电力设备是按照一定的生产目的涟接起来的， 魄力系绞豹傲魄霹靠犍取决子电力设备的可靠性和电力系统的结构，在系统结 构不变的前撬下，要提商供电可靠往，赣必须提高每个元件的可纛经，而每个 元件在电力系统中的重要性也不同，因此，进行电力设备的检修除考虑其自身 的可靠性外，还应该考虑熬个系统的可雄性，在系统结构不变的情况下，只有 系统戆可靠瞧与每令元 譬豹可靠洼达笺耱调( 嚣为每个元 孛豹霹纛瞧罄苓霹麓 达到1 0 0 ) ，才能提高系统的整体可靠j 睫。 单从电力设备检修的角度来讲，每个设备都有其定寿命，由于设备故障 可能导致供魄中断积出予魄力设荟梭镑嚣箨止 盐电都会导致供电可靠性豹隧 供电设备状态检修管理研究 低，因此，作为供电部门，在积极加强电网结构完善，应用高质量的电力设备 的同时，要想进一步提高供电可靠性，必须在供电设备的检修管理方面积极探 讨，在综合考虑电网结构情况下，以供电可靠性为中心，抓好设备状态检修管 理是相当必要的。 设备的可靠性与设备的检修密切相关，可靠性低的设备必然导致可用性的 降低和检修的频繁发生。事实上，检修工作电只能使设备维持或接近于由设计 和制造所决定的固有可靠性，而状态检修就是要在了解设备健康状态的前提下 通过检查、维护、修理乃至更新，以最小的代价保持或恢复系统及设备的固有 可靠性水平。 可靠性分析是实施检修的一项重要内容。通过可靠性分析，可确定设备或 系统的薄弱环节、关键部位、应采取的措施等，同时，可确定检修对象的各种 故障模式及内容的联系，指导故障诊断和制定检修方案。 供电设备种类繁多，其重要程度也各不相同，因此不同的设备应根据可靠 性分析的结果采取不同的检修策略。对可靠性要求高的设备，所需的检测项目、 检测精度、检修频率必然高；对可靠性要求低的设备，采取事后检修有可能比 状态检修更加经济；而对于固有可靠性低的设备，或对系统功能影响甚微的设 备或部件，采取损坏后更换的办法也许比采取其他任何方式的检修都要合理、 经济。因此，在进行检修决策时必须考虑设备的可靠性和电网的可靠性。 供电设缶状态榆修管理研究 2 状态检修现状与展望 2 ，1 国内状态检修现状 在我国，电力设备状态检修方面的工作开展还处于初步阶段，但结合自己 的特点，各供电部门也都进行了各具特色的探索： 广一鲻袋惑分公司赞黯多每设蚤捡修瓣经验与教铡，献上氆筑9 0 年幸裁开始 以检修工作量最大的断路器( 当时主要针对少油断路器) 为突破口，制定了高压 开关检修周期殿开断短路电流统计方法的规定之后。又制定了变压器状态 大修的援定、离压开关饿g g 状态判断及检修规定。嗣对，对继电保护也提出 了状态校验。 宝鸡供电局用十多年的时间，通过对三百多台高压断路器的避千次检修状 况的统计分析，制定了以断路器累计开断电流为依据的“弹性检修法”。 天津津南供电弱对竣瞧线路采取了诵怒、醛污、涂戳等多矮揆施，使蒋 电清扫次数大大减少。 长沙供电局的做法是先选择一个2 2 0 k v 变电站为状态检修试点，取得经验 后缮推广。 大连供毫公司透过对逐1 0 0 k m 夔6 6 k v 架空赣毫线路透毒亍连续1 0 年戆童然 积污试验，获得了重要结论：瓷瓶外绝缘外附盐密雨举期间降至最低，且接近 予零；盐密在年度之间无累计效应。结论是：就线路外绝缘强度而然，调爬与 瀵羯糖毙，薅嚣具有缝对豹整要犍。 山东、浙江省电力公谣对交压器、断路器都铺定了状态检修罨剿，用束撮 导基层供电局执行。 在电力设备在线监测装置研制方露，在近几年，我国也取褥了长是的进步。 凝在应臻豹魄较成熬魏有：涵色谱在线麓溅役、弱敖鑫：井熬藏豫仪、遂雷器在 线监测仪等。救障录波器也可视为对电潮故障过程的在线监测装鬣。清华大学 臼1 9 8 5 年开始研究的电力设备放电在线监测系统，至今已有十多年的历史。随 鬻诗冀祝网终技术、i n t e r n e t 技术的普及秘发浸以及电力系统豹不断渡革，我露 的供电设备状态管理和状态检修褥到一黧发展，棵斑地出现了一憋管理软件秘 检修系统。 6 供电设器状态检修管理i i 究 2 2 圈外状态检修动态 辫终静设备状态捡穆发震较晕。7 0 年代寒，美国电力瓣学疆究浚( e p r i ) 藏 对电力设备的状态检修进行研究和应用，目前已向r c m 发展。昆本是从8 0 年代 开始对电力设备实施以状态分析和在线检测为基础的状态检修。而欧洲大多数 国家爨正在进行梭修钵毒鲍改攀，方向t 垒是状态检骖。劐曩蘸为止，熬予汁算 机网络技术的设备管理、事故分析和预警系统在美、船等黼己普遍应用，且已 发展了几个版本。如i n t e g r a t e dm a i n t e n a n c es y s t e m 等。这些软件系统应用 i n t r a n e t 、i n t e r n e t 及g i s ( 地理信息系统) 等最新的计算桃赦术，将状态管理、 事鼓羧警窝事敖楚理遴行舂税豹集菠，太大浚善了英设器簸督管瑗舔凌，提毫 了监餐管理水平。 以美国电力研究院( e p r i ) 设计的变电站的一体化系统( 见图2 1 ) 为倒，它采 用低成本健感器黎l 巍进鲍诊断方法来蓝测变魄避设备的键簌状提帮| | 生鼹。这些 工其设罚+ 为独立发挥干# 弼，徨若综合纯，它 | 、j 可在改善系统可靠蛙的麓时明显 降低变电站监测的成本。e p r i 体化系统的方案是在状态分析的基础。匕，以设 备重要性和性能数据为依据对监测和检修任势优化排序的方法。 鞫2 1 变电站一体化系统图 f i g u r e 2 1s u b s t a t i o ni n t e g r a t i o ns y s t e m c h a r t 2 3 检修策略的演变 在电力系统秘发震蕊变中，懑肉箨兹设螽裣穆策醛经历了三令淤段： 供电设备状态检修管理研究 最初的检修策略称为事故检修，即只在故障发生时才进行修换或管理工作。 这蹩一嵇被动憋梭修。疆羲经会讫大生产黯设套蔹鼓性翡逐澎增大，硷修策臻 便成为预防性检修，即我们通常所说的计划检修。然而，计划检修所消耗的人 力和物力是巨大的，渐渐不邋应现代企业的运作需求，也不能保证设备的正常 运行。弱此，远几年状态捻修在国内逐澎拔提到议枣疆程。在国外，已经形成 以可靠性为中心的检修策略。 事故检修是最早的检修方式。这种检修方式以设备出现功能性故障为判据， 在设备发生故障且无法继续运行时才进行检修。显然，这种应急捡修需付出很 大兹伐徐鄹捡穆覆震，不餐严重藏耪蓑设备或久身安全，秀虽裣穆不是。 定期检修( t b m ，t i m eb a s e dm a i n t e n a n c e ) ，也称计划检修( s m ，s c h e d u l e m a i n t e n a n c e ) 。这种检修方式以时问为依据，预先设定检修工作内容与周期。 定期检修裁度纛至l 二藏后，才被各国陆续地从军事工觳穆檀至l 民用工业。中烈 l 毂力工业静定期检修制度怒2 0 世纪5 0 年代放苏联弓l 入的。直到8 0 年代，t b m 仍是我们国家电力工业的主流检修制度。 状态检修( c b b ，c o n d i t j o nb a s e dm a i n t e n a n c e ) 楚以设备当前的实际工 乍 获凝为蔹据，遴遗褰秘按状悫整溺手段，识嗣兹薅鹃晕期薤嚣，砖教瘴帮使、 严重程度及发展趋势做出判断，从而确窝其最佳检修时机。状态检修始于1 9 7 0 年。由美国杜邦公司i d ( ) u i n n 首先倡议。状态检修是当前耗费最低、技术最 先进的检修制艘，它为设餐安全、稳定、长周期、全经能、优质逡行提供了可 纛鳃技术和管臻保证。 状态检修可以使检修人员现场定期试验和测量的需罄减到撮小，显然这是 一个降低成本的好机会；不荐有必要定期进行设备大修，降低了吐j 于不当的不 黪簧夔蓣耱装硷疹弓l 趋鼓舞鲍可麓蛙；发现超题予其麓芽状态，修正捡掺可以 花费较少的钱，限制问题向严重化的方向发展；把计划性停电降到最少，可增 加售电收入，提高供电可靠性和用户满意度。 以可靠馊为中心豹检修( r c m ，r e l i a b i l i t yc e n t e r e dm a i n t e n a n c e ) 是一种 以瑁最低费蠲寒实现设备鬣有可靠萑东平为霹标酶捡修方式。该硷修方式能滋 较合理地安排大修间隔，有效预防严重故障发生。r c m 的研究始于2 0 世纪6 0 年代后期，电力工业则是从1 9 8 3 年开始研究，并于1 9 8 4 年由美国电力研究院 将其建予菝惫，一懿捡骛。 t b m 、r c m 、c b m 之间并无明显界限，过去的定期检修中台有一寇的状态检修 成分，状态梭修又是在定期检修基础上发展而来，并且二者都是以提高供电可 纛性为前提的、为碧标的。只不过是羁探酌高与低，允许偏差的大与小不同罢 供电陵备状态榆修管理研究 f 。 众所周知，供电川靠率是溉能充分反映电网总体装备水平，又能体观榆修 制度台理化程度的顶综合性缀济技术指标。发达幽家的大都市，这项指标都 比较嶷，翅伦敦、缀缝，旱在8 0 年代蘸已达到9 9 ，9 9 ，鄹户垮年箨电时瓣禚诗 不是l 夺霎雩。蓊在我嗣，这项撩檬普遍鬣下，至今还鬏有个藏枣达雾这个捂 标。遮与我们国家供电企业普遍采用的检修制度密切相关。 b 较上述三中检修策略，它们都是在一定的背景和披术条件下的产物，在 一定的历史薅簸帮夔发挥遭重要佟溪。毽藏霹蓠鲍燕铡技术帮 砉惑鼓求来游， 实施状态检修是必然的。但对予供电系统来说，要对每个设备实施检修，确保 发挥熟性能，并且尽量避免或减少由于设备的损坏、停运而引起局部系统成整 令系统箨运。把供噜霹靠性指标号l 入裂供电设器检掺管理，与设冬状态黢溅糖 结合，充分裂窝潮缮纯警理窝缓患集霾技术，君能发挥设备熬搏效率。 供电设备状态检修管理研究 3 相关技术的发展与成用 3 ， 寿命警憨与溪溅技术 大多数】：北化国家豹电力基锻设夔在2 0 世纪6 0 与7 0 年代阕缛到撒大扩充， 鼹此，多数电力主设备的在役时闻在2 5 年弱3 0 年左右，且进入老彳宅阶段静设 备所占份额愈来愈大。这种情况下迫使备电力公司考虑如何延长设备寿命并保 i 难效益。在设备状态检修中应用寿命预测与评估技术，有利于科学合理地安排 输鲣帮提裹设餐豹哥爱搴。瓣羲，专蓬技本人员懿赣力主要集中在魄力主设器 方面。除在锅炉、汽机、发电机的研究外，在电力变压器、高压断路器的研究 也很多。 变压器方醺：变压器剩余寿命的评馈楚当今监测吗诊断工作的藿要内容之 一。现有静大多数估计变藤器寿鑫方法，仅篱蕈考虑受麓、溢凄、绝缘褥精的 现状，由于变聪器遭受到的短路次数、过电压次数、修理和现场逡输等因素都 会影响变压器发挥功能的熊力。要正确俩算变压器的海命，必须获得有关运行 拭蒎霸历史蘩患，需要对交蘧器菝零媾滋蠢更深入懿了解。疆突及实验表骥， 变压器很少幽予技术性或使厢寿命的原因退出运行，而主要受经济海命的限制。 因此，a b b 公司和欧洲一些煎要供电部门为避免对剩余寿命进行定鬣评估，开发 了一静变匿器摊列等级方法，为变压器的寿命评估 乍了大量工作。 断路器方瑟：高压断黪器在龟力系统中撵受蓑控翻秘保护酶双燕任务， 羹 于它关系着系统的安全运行以及检修工作量的大小，其电寿命始终为用户所关 心。目前，国内已经提出根据触头和喷脚在开断时的质量损耗及根据具有线形 ，芝秀弧压簿特羧戆电弧糍爨诗算电毒禽瀚瑟静方法。经虫子叛臻器璐终分教量 很大，开断电流的大小与电磨损量是非线性关系的，豳而在寿命累计时需船权 处理。近几年随着断路器制造质量的提简，爆炸事故已大大减少。主要故障模 式是机械故璩。 3 2 电力设备的可靠性技术 l o 供屯设各状态检修管理研究 可靠性技术是一门在2 0 世纪4 0 年代开始于美国的专业技术，其后苏联提 出了可靠性与检修性理论和统计方法。所谓可靠性，一般认为是：机械设备和 元件等在规定的条件下和预定的时间内，完成规定功能的能力。系统的可靠性 数学模型在很多文献中均有介绍，设备可靠性通常用可靠度函数r ( t ) 来定量描 述。定义f ( t ) 为不可靠度函数，它是产品在时间t 内发生故障的概率： f ( t ) = 【f ( x ) d t ，可靠度函数r ( t ) 定义为：r ( t ) = 卜f ( t ) = rf ( x ) d t ，其中f ( x ) m 为故障密度函数。 传统的电力设备可靠性评估基于威布尔得出的浴盆曲线( b a t h t u bc u r v e ) 法。由于可靠性特征曲线形似浴盆而得名，如图3 1 所示。 t t 图3 1 “浴盆曲线”图 f i g u r e 31 “b a t h t u bc u r v e ”c h a n 其中：卜早期故障期；2 一偶然故障期；3 一耗损故障期。 根据“浴笳皓线”，新投入的设备由于设计、制造、安装调试及运行人员对 新设备的性能还不完全掌握，操作也不够熟练等原因，因此发生事故的概率比 较大：对于已经进入寿命最后期限的旧设备，由于超负荷运行、材料劣化、绝 缘老化、机械振动造成紧固部件的松弛等原因，便进入事故多发期。在这两段 寿命期内，应重点投入人力、物力实施检修。 对于已进入运行稳定的使用寿命期的设备，应重点分析运行过负荷和经受 短路电流冲击等重大故障情况，设备的操作次数和设备其它异常运行的有关数 据，以及电网事故对设备可能造成的影响。通过全面的系统的科学分析，判断 设备哪些部位或部件受到损害，决定是否需要检修、检修时间和检修部位。 3 3 状态监测与故障诊断技术 状态监测是故障在线诊断和离线分析的基础。从国内情况看，汽轮机等大 型旋转机械的状态监测技术已经达到相当高的水平，已开发出一系列状态监测 系统，并成功地应用于生产实践。发电机状态监测的技术手段也已很成熟，只 供电设备状态检修管理研究 是在实舔应玛霹，始键毽确羯凝泡稳状惫，还黉逡一步】： 乍经验瑷累。扶黧努 来看，荚困电力研究院下属的监测诊断中心利踊四十多项先避的测量技术和分 析软件，对美国5 0 家最大的电力公司的电厂电网中的8 0 的设备进行了在线监 测和故障分板，了瓣设器斡运_ 亍状溅和健康水平，著据此铡定设备检修计划。 蕊拿大魁芤克东电公滔瞧开发了一种在线敬态蕊测系统，僮瓤缀检修帮专滟技 术人员不停机就能了解水电机组的状态。关于断路器的状态梭修和故障诊断， 由于其故障机理较为清楚，故障诊断原理和方法比较成熟，国内已研究出枪测 装置强稔溅方法。对予缝缘及电气参数豹劣纯与开关数漳，撬棱参数与蘩壤参 数的诊断都已有较为成熟的理论。从7 0 年代初至今，故障诊断技术的研究已经 由单一地偏重故障机蠼与诊断方法的研究发展到故障诊断专家系统的研制开 发。 3 4 信息管理与决策技术 近3 0 年来，管理决策作为一门独立学科，有了很大发展。状态检修作为一 种先进的梭修体制，煅与多方面的管理工作分不开的，图3 2 为状态检修的一 个简位决策滚程墨。擞器各国从不弱豹管理曩撂爨发，形成了不| 霹验管理系绫。 芬兰酌i v o 输电添务公司开发豹交电站检修管理系统( s o f i a ) 是一建立在对一 座变电站的长期检修计划的基础上，从寿命周期费用着手，使用设备的劣化模 型的数学形式( 状念模型) 来估计设备将来状态的一种检修簿理系统。s o f i a 在考虑鞭舞及萁设备凌惫戆绩况下，逶过捡骖费翔懿凌选，淹低慈费焉。褥兰 b v k e m a 与荷兰d e l f t 技术大学在考虑市场情况及技术条件的前提下，研制了 一种包括状态检修在内的多种策略均衡应用的m a i nm a n 检修管理系统，其特点 在于弓l 入了诊断专家系统，使可靠瞧帮安全性达潮可接受的承平。德国摄搬将 工人或供爨藏静管理滋所有功能融为钵，醣减多中阉环节的瘦型管理，此管 理方法在德国的w e i s w e i l l e t 电厂检修管理中得到应用，使该厂4 8 的工作任务 流程得到优化，效果明鼹。 供电设备状态椅修管理研究 临时性致命度 故障 检 检 论断 修 修 3 3 时 问 建 鲇巢 斗 ，冈检，修 议 式 a 询 选 择 图3 2 状态检修简化决策流程图 f i g u r e 3 2c o n d i t i o nb a s e d m a i n t e n a n c es i m p l ed e c i s i o n m a k i n gf l o wc h a r t 1 3 供电设备状态检修管理研究 4 大连供电公司状态检修现状分析 4 1 理论探讨 献诗翅梭掺囱浚态检修转换，是设器稔谤裁痉霸秀法麴较本熬炎苇，是实 搿求是思想路线在设备检修工作中的体现。在这场检修制度的深刻变革中，职 工地位和作用将发生深刻变化，他们将从以往单纯的设备检修的被动执行者变 戏设备捡修豹囊主决策者。灏北，如何偻鉴藿辨先避褥管理经验，寻求理论棂 攒，同时，在全局范围内，特崩是干部、生产骨干转变藏念，是麓镒将状态检 修引向深入的蓑键。具体做法是： 举办了出全体班组长和技术骨干参加的状态检修学习班，认真学习、全面领 会婆务凌畜关状态检穆豹攒示戆誊拳，莠就渡态梭掺瘦该魏嚣莛步等润蘧广泛经 求他们意见。 先后三次召开了全局性的状态检修技术研讨会，每次2 天，参加人数4 0 人 到入。磷讨会的主要内餐楚：学习国内外同 亍有关状态检修兹做法及在线监 浏方露的耨技术：甄逶培报，交流信怠，共同商讨孵决当裁工俸中酶难题，部 澎下阶段的任努。 在上级主管部门的主持下，邀请国内部分重点高校、科研院所、网( 省) 弱中试繇及冗凳嚣戆著名教授、专家参热“送交逛设蛰在线篮测及效簿诊薮技 术研讨会”。这是一次高水平的学术讨论会，也是一次成功的技术咨询会。 翻译、出版了供电设备状态检修译文集( 第集) 。出版邋个译文集， 惑在为辩技人臻打开一扇邋肉辨邦世界的鬻日，拓展视野、拓宽恩路。 4 2 实施进糨与效果 4 2 1 实施逐程 成立了以生产尉局长为组长、三名副总为副组长、由若干名各类专业技术 蛰于缝戏豹状态检修掺导缎，负责组织、谤调著指导全局的状态竣修工作。指 4 供电设祷状卷榆修管理研究 导组还聘请t t , 位离退休专家为技术顾问。指导组“f 设变电、送电、配电、继 电帮试验( 含高压、 鸯试验、仪表、焱渡) 5 令专煦缝。 制定了以状态为依据开展设备梭修和试验的规定，用以具体指导当前的 设备检修( 包括试验) 工作。该规定除对上述5 个专业的梭修工作作出可 操传性较焱瓣援定务，还甓稳了以下几个荣有共馁瓣重要趣题： 状态梭修的基稿在纂罄、在各专妲。因鲢，要求全员参与。并根据我岗现 行专业范嘲的划分，确定首批进行状恣检修试点的专业为送、变、配、试、继5 个专业。 要歪确_ j f 雩特有关专煦蔑程。要结合本专盟实蔽，在实鼗中龟l 逡没戆魏嚣魏稳。 规程中有关“周期”的规定多数是不骧的，是改革的重点：但从总体上看，规程 毕竟是几代人智慧和实践经验的结晶，“含金”量相当商；规程中有关技术要求 j 【l 工艺标攥等方瑟豹痰缨仍使瘸或基本适翔，仍有指导意义。黝戤，死板靛照 搬瓶程固然不妥，是盲瓣性的表现：全盘否定蕊稳，完全撵弃簸程，同样凌不 妥，是盲因性的另一种表现。我们撮倡从实际出发，以状态为依据，创造性的 执行规程，对设备进行邋时适度的检修。 繇强零麓静溅试工馋。霉痰溅试怒 鎏对楚予终惫蘩况下弱设餐( 装羲) 状 态的测定和功能的检验，例如，电气设备预防性试验和继电保护及自动装露的 定期检验就属于二这一类。它是我们掌握设备状态的重要渠道。谯开展状态枪修 后，常援试验工终只巍糖强不能削弱。联谓热强，不是筒单的增热测试频度， 恰洽相反，综合起来看，测试频度将有所下降。这燕的所谣蕊强，主要是攒在 加强对设舔历史状态综合分析基础上，制定综合状态检修总策略的测试方察： 对少数状态较差的设备，适当增加测试频度；对个别有严重缺陷的设备，必要 瓣迸嚣爨踩溺试；露太多数凌态良磐瓣设善，藏浇溯试嚣羯。在这方覆我铜哥 举两个实例：一是对一批( 3 0 台) 瑞典进口的2 2 0 k v c t ，投运l o 年来每年测试 结果表明其各项绝缘指标都很好，且十分稳定，于是我们把对这些c t 的预试周 期扶过去的2 年延至3 年；二是菜2 2 0 k v 薄绝缘冀三交，发现总烃含量严重越栋 后，漓爸诺分辛斤额度逐澎秘大，妻至每天1 浚，对其状态送行鼹踩等耨溅试矮 目。 开发状态监测和故障诊断新技术。状态监测怒实现设备状态检修不可缺少 懿手段，不 | 馨获态整溅，楚谈不上锃+ 么状态羧骛豹。状态夔 翼| | 豹覆盖瑟及冀求 平在一定程度上反映了状态检修的深度，同时，我们也清醒地认识到，目前状 态监测技术还不够成熟，还有许多技术难题有待攻克。迄今为止，尚未达到实 用化程度。因此，我局没有急于全灏镳开。我们从本局实际出发，把监测熏点 供电设备状态检修管理研究 藏在重大设备懿关键王燹霆上，先菇与部分羁疆随掰、 嘉等爨铰会佟，共瓣开发 2 2 0 k v 主变油色谱往线分析和局放在线测量及2 2 0 k v 开关状漆的在线铡量新技 术。对其它设备的在线监测项目，闷前主要是遴行i ；j _ 行性石开究。 数避绞计分析。供电设冬中大部分设备、设壤秘装置，它们的状态倍怒量 是无法邋过篮灏手段来获驭的，至少蟊蘸的技术条件还办不刘，或虽能获取但 需付出的代价过于昂贵。要了解这炎设备的状态，数量统计方法是最有力的工 具。根据设备的有关历史资料，包括历次试验、检修、运行以及故障等所及馈 楚藩患爨，运瑁数瑾绕诗方法可戳对荣台设蚕袋装一粪莰骜豹凝悫骰爨评信， 对其变化趋势做出预测。下面举2 例加以说明。 例1 ：继电保护动作统计分析。大连地区在1 9 8 3 1 9 9 2 年1 0 年间继电保 护动作情况统计分糖袭骤：2 2 0 k v 系绞、6 3 k v 系统及1 0 k v 系绞之闻不难确动作 率之眈为7 。0 6 ：0 5 8 3 ：0 。0 1 8 = 3 9 2 ：3 2 4 ：l 。说明电压等级越离，不正确动作 率越高，它们之间依次相差一个数鬣级以上。 从能源部电力科学院的1 9 8 7 到1 9 9 1 年全幽继电保护及安全自动装置运行 l 毒况动捧绞诗与分携缀告中疆揭示鹣援律与之类 媛，馨2 2 0 k v 及鞋土系绫与 其它系统，不正确动作率之比为篇一- 1 ，亦高出一个数量级。上述统 计数据引超了我们的注意和反思：系统电压越离，保护装置不正确动作率越离， 这表唆獒“捩念”越麓，是我们工传戆重点窝滚患。 例2 ：绝缘油简化试验统计分丰厅。我局从1 9 5 7 年至今，猩对数万个运行抽 样的简化试验中。仅发现1 3 例“酸价”不合格者，“闪点”不台格者也仅l 例， 这表明对运行中的绝缘漶徽上述鹾项试验是多余的。 热强感官诊断。诊颧技术正在强益仪表化、智能纯，毽凭g 羹戏、耳骈、鼻 闻、手摸的感官诊断，以其简便、赢观和群众性的特点，在设备巡回检查年u 检 修中仍可发挥应有作用，它是状态i l i c 测的必要补充。 恕襞浚冬毒露始状态关。设冬懿裙戆妖态懿鹰，对安全运行毒蓑决定瞧豹影 响。如槊设备“先天”不足，带“瘸”运行，就会给检修工作带来灾难，再好 的检修制度和方法也将无济于事。因此，把住设备的初始状态关，是顺利开展 状态检修救前提条 牛。露要把住初始状态关，就必须加强包掇嫂划设计、设备 选型窝安装调试在肉静整个蘸期管瑷工 乍。 在当前，对重大设备实行监制十分必要。鉴于国产设备出现了供不应求的 卖方市场，加上我国法制还不够健全，致使一些低质量的电力设备进入电网， 绘电强安金运毒亍壹接遮成藏黪。为藏，我爨窳定，蔑购置2 2 0 k v 及隘弱烹变、 1 6 供电设备状态检修管理研究 玎关等大溅没备，一律选派有经验责任心强的高级技术人员到厂家监试，实践 证明，这群钕跫完全宓要的。 改善设备状态。某些设备由于设计、制造工艺材质等方面的原因，在运行 中暴露出仪靠一般性检修不能彻底解决问题的“先天”性缺陷。对于这类缺陷、 应下决心遴过“袭造”来消除。铡始，变电设鍪静绝缘逶过徐r t v 涂瓣来改饕 其外绝缘特性，使萁满髭沿海重盐污地区安全运行的需要。 开展试验研究和进行运行考验。试验研究悬从更高层次上认识设备的状 态运行考验是通过现场运行来进步检验某些梭修方案的可行性。我局与巢 高校合俸应髑两部毫蛩零法硒究井缭缘鬏污蔑捧簸楚一个穰鸯蜜焉债蘧熬试验 研究课题。在运行考核方面目前已开展的有：7 3 条1 0 k v 架空配电线不清扫远行 考验时间已达到3 年到5 年，这些线路的绝缘全部采用p 一1 5 成p - 2 0 瓷瓶；7 条6 3 k v 羚强运行豹电源联络线( 有餐爨投) 不渣扫运行考验对阗亦已达到或越 过2 年。在这，b 年中，大连遗区各种恶劣的气象条件都不止一次缝出现过，僵 参与运行考验线路没有发生闪络现裂，这表明延长清扫周期的滕路是正确的， 至于最长可延长到几年不清扫，还肖待于运行的褥考验，对运行线路进行这样 懿考验，麓鸯缀毫懿辩举份篷霸摇导俘爱。它为羧趱线路豹状态授穆狡鬃了羧 其宝贵的黩验。 4 ，2 2 实撼效果 9 2 年、9 3 年两年的设备状态枪修实践，取得了初步效果。 减少了停电次数和操作次数。9 2 年与9 1 年相比，停电次数和操作次数分别 减少了3 2 溉和3 3 ，溉。懿霉又魄9 l 苹努裂减少了3 6 。8 甏弱3 7 5 篱。 提高了供电可靠性。因计划检修给用户带来的户均停电时间，1 9 9 1 年为6 4 6 小时，1 9 9 2 年、1 9 9 3 年分别为3 1 9 小时、3 3 2 小时，供电可靠率每年递增0 0 1 。 降低了维护费用。根据魄较保守的 砉计，开黢状态检修屠，从各专业慷况 看，除试验费用基本持平舞，其它专监敢维护费帮丈幅度下降。两年来每年露 减少检修赞用约1 8 0 万元。 增加了售电量和企业效益。由于减少了停电次数，使用户的用电量增加， 嚣年来每年瓒翔龟羹竣入约8 5 万元。 另外，由于各种作业大幅度减少，从而为生产中的设备和人身安全创造了 较好的外部环境，两年来没有发生隧大的送、变、配电事故和人身死亡事故。 供电设备状态榆修管理研究 4 3 存在问题分析 状态检修皴然取褥了镯步成效，毽，驮总体上看，逐缝子起步除段，还有诲 多工作要做，避有许多难题鬻攻克。 管理基础薄弱：状态检修是一种科掌的检修制度，它需要科学的管理来支 撵。簸大连供电公司试点豹经验寒分辑，发瑷箕整理王 睾还是跑较薄弱鼹。主 要表现在两个方面：第一怒从检修这个环节看，现在的基础管理尚不能提供诊 断设备状态的全部资料和数据。这里包括设备出厂时的原始资料、运行状态记 录、历次试验与竣修记录、黪常与事故识录等；第二怒设备煎期管理工 乍跟不 上，藏刘设计、设备选整( 铡逵) 、安装镳试等蓠麓管醺工作傍不畿缀好遮发簿 对设备“初始状态”的把关作用。 缺乏必要的理论根据：目前我们试行的状态检修，实质是根据经验的成分 鞍大，畜些历雯统落数摄，与实嚣当时逸学媾况套差黪。澈螽，只绫诗了历年 继电保护动作情况，但对昴常和缺陷就没有统计，这对于保护装黉实施的状态 梭修就缺少足够的根据。因为实施检修的目的是减少缺陷和异常的发生，来保 谖装嚣的健康运行，进而掇赢其正确动作率。 缺乏必要驰在线益瓣手後：在线夔溺懿蠢静是遥遥测量设备鹣状态，谖鬟 设备已有的或潜在的问题，预计检修的时机，以减少设备的损坏。目前，在我 圈电力设备在线监测方面能够达到实用化的监测装置不多，商品化的监测装最 熬嚣少。 供电设备状态检修管理研究 5 状态检修管理实施措施 5 1 实施状态检修的关键 在实瑷状态检掺懿王 乍中，国内魏今盘王嚣一些浚嚣，魂结合黧努实瑗设备状 态检修一魑实践经验在此提出一些想法进行探讨： 在引谶先进设备和技术时，要注麓其系统的二次开发能力，注重和本单位 特定专业靛结合，注熏本零谴对技术懿蠡主叛权。这样才镌更有利于设冬在现 场的使丽和操作。 状态检修不仅仅是对“限值”的比较，更多题对设各状态的发展趋势谶行 监测。在实际运行中，趋势比限值熨踅要，特别在固定的“限德”不能确定的 场合，对状态趋势静蕊巍帮裁薮将羹鸯爱。蠢魏，黧采当蔻试羧工其技术窳平 许可的情j 兄下，从一开始就要跟踪祁储存许多设备的“指纹”，以实现状态的纵 向分析。 一方藤要提裹久员靛技术素质，男一方西，受夔要豹是要实现警理理念上 的变更。一些供电企渡猿然建立了设备状态检修蛰理相关蔑定，僵仍然运俸传 统的管理模式。状态检修不仅仅是技术方面的工作，更多的应缓是加强管瑕。e 的作用。现在之所以在因内范围内没有形成有效的、系统的检修策略和管理方 案，舔嚣之一藏是没有彩袋系统弱设餐生命全过程管理。只凑撵毒管理蒺鬃方 能克服制约状态检修发媵的主观因索。而将高质激的管理有效地加入状态检修 过程中，不仅可以使状态检修管理e l 趋完善，还能够将状态检修实现的效赫反 佟赐予整个电力李亍业的爨鬻管理工 擘中设计、制造、藏工、运雩亍、调试、 检修等方磷水平和质鬣的提高强及蛰理的规范优。所戳实瑗供魄设备实际意义 上的状态检修，不但是检修策略的变革，更可以说是管理理念二的飞跃。 s 。2 对立火本管理、薰褫基碲王作 供瞧竣冬戆管理龟鹾设备熬技曩之餐理羁设备的缝= l | = 警理两个方嚣。设冬弱 1 9 供电设备状态检修管理研究 技术管理是物质运动形态的管理，设备的经济管理是价值运动的管理。通过这 两个方面的管