输变电设备风险评估运行检修策略

输变电设备风险评估运行检修策略

Summary：状态检修策略及其具体方案是输变电主设备状态检修的最终目标，对企业的状态检修具有重要理论指导意义。基于此，本文详细分析了输变电设备风险评估运行检修策略。Keys：输变电设备；风险评估；运行检修；策略设备故障率是输变电主设备风险评估的一个重要可靠性指标，设备故障率与设备状态值密切相关。因此，在风险评估前，迫切需了解输变电主设备状态评价结果与故障率间函数关系。而状态检修策略是实施状态检修的指导性方案，如何根据实际需要找到最佳解决方案是实施状态检修的最终目标。一、检修策略发展及现状1、发展。检修策略的制定是为恢复设备期望状态，以保证设备能继续运行和可靠工作；随着设备管理水平的提高，检修策略也朝着更加全面、科学方向发展，目前其演变过程大致分为：第一阶段是事后检修(CM)，是早期检修方式。该检修方式是在设备出现性能故障无法运行下采取一种补救措施的检修，由于当时工业生产规模小，设备故障影响范围有限，所以后果并不严重，因此这种检修在一定程度上提高了设备使用率，随着生产规模扩大，设备间往往相互影响，事后检修局限性突出，威胁着设备及人生安全，并会付出较大检修代价，不够经济。第二阶段是定期检修(TBM)，该方式是以时间周期检修设备，其主要思想是“预防为主”，遵循“到期必修、修必修好”原则。其优点是能减少一些非计划停运，将一些将要发生故障设备及时挽救回来，但要投入大量人力、物力，易造成检修过剩或不足，缺乏对设备个体性能变化趋势考虑，出现检修费用增大、可靠性不高现象。第三阶段是状态检修(CBM)，是从设备状态出发制定检修计划的一种技术，是伴随传感器、计算机硬件、微电子技术和人工神经网络、专家系统等理论发展而兴起的检修方式。该检修方式根据先进的在线或离线监测和状态评价技术提供的设备运行状态信息，判断设备异常情况，预测设备故障发展趋势，以达到在设备故障前检修的目的。输变电设备状态检修能克服传统检修方式局限性和盲目性，能显著延长设备寿命，减少停电次数，节约大量人力物力，进一步提高设备可靠性。2、研究现状。目前，研究最多的是基于设备状态的检修策略。根据其研究内容，状态检修分三大类。第一类是基于全寿命周期成本检修(LCCM)，这类检修策略从设备长期经济效益出发，全面考虑设备、项目或系统规划、设计、制造、购置、安装、运维、改造、更新直至报废处理全过程，在满足安全、效能前提下追求LCC最小的一种管理理念和方法，其核心是对LCC进行分析、预测与控制，最后作出决策。第二类是基于可靠性的检修(RCM)，它是围绕设备完成规定的功能展开研究，其目的是尽量保持设备规定功能的正常运行，尽快恢复设备故障或丧失功能。第三类是基于设备风险的检修(RBM)，该检修类型能充分考虑设备是否需检修及何时检修，为设备检修决策提供完善可靠的方法和依据。另外，风险可突出事故发生概率较小但后果较严重的事件，比起可靠性更为醒目，评估精度更高。因此，在设备状态检修中，基于风险的检修方法其优越性较明显。对比以上三种状态检修技术的差异，结合实际情况，基于设备风险状态检修技术突出的优点更为明显。而输变电设备状态评价过程涉及复杂的信息汇集、处理分析，需设备、试验、运行、在线监测等众多信息来源[。要制定基于设备状态评价和风险评估的检修策略，需进行以下研究：输变电设备状态评价理论和方法的研究；将设备状态评价得出结果作为基础，考虑设备故障影响、设备资产等因素，对输变电设备进行风险评估；并以设备状态评价及风险评估结果作为风险决策基础，研究输变电设备检修策略优化问题，从而为检修安排提供相关依据。二、输变电主设备状态检修通过对设备的状态评价，能获得设备健康度，并发现设备潜在问题，如何处理潜在问题需制定相应的状态检修方案。输变电主设备基于状态检修策略的基本思路为：根据设备风险值制定相应运行检修策略，使用EA经验公式，对历史数据进行分析，基于二元回归分析，得到设备风险度与设备故障率间函数关系，在此基础上，研究制定的各种运行检修策略的相应实施方案。特别是对待检修设备，结合其可靠性，对安全稳定性及负荷损失影响进行评估，以负荷损失期望值形式进行量化，最后结合检修方案带来的经济成本、设备故障损失等对各种检修方案进行综合评价，最终确定最优运行检修策略。三、基于风险评估的检修策略风险评估是指在风险事件发生后，对风险事件给人们的生活、生命、财产等各方面造成的影响和损失进行量化评估的工作。即风险评估是量化测评某一事件或事物带来的影响或损失的可能程度。根据设备风险评估结果，将设备四种运行状态对应的风险等级定义为高风险、中风险、低风险、可接受风险。在此基础上，结合实际情况，在保证可靠性基础上，制定相应运行检修策略。对于正常运行及加强监视策略，采用状态检测和状态巡检方案；对立即检修与适时检修策略，要研究最佳检修方案。状态监测包括停电预试、在线监测和带电测试，其中，在线监测及带电测试可连续或定期监测设备状况，而不影响设备运行。状态监测技术是一项技术含量高的综合测试技术，尤其是带电测试、在线监测技术难度大。带电测试及在线监测技术的普及应用不仅需克服传感器灵敏度、抗干扰能力等硬件技术，还需积累丰富数据诊断经验。通过开展输变电主设备状态监测，优化当前以停电试验为主的试验模式，可更全面、准确、及时掌握输变电主设备健康状况，为推进状态检修工作提供科学依据。状态巡视是一种以日常巡视为主，兼顾特殊巡视的巡视模式。在日常巡视中，按设定巡视周期对设备进行全面、正常巡视，并根据设备健康状况、设备运行状况、气候条件、设备状态评价和风险评估结果进行特殊巡视，特殊巡视周期通常是动态且不固定的。通过状态巡视，能真正缩短对有侧重的某一或某部分设备巡视时间(即特殊巡视)，并对其运行状态进行单独监视，以改变原来只偏重普巡而对设备健康状况和运行状况不够关注的巡视模式，最终实现巡视有周期、有重点相结合的全面动态巡视组合，确保巡视科学性、巡视到位率与高质量。输变电主设备状态巡视是运行人员的重要日常工作，巡视质量直接影响安全生产，也反映了现场生产管理水平。开展状态巡视工作的作来人员应做到巡视设备到位、倒闸操作正确，对运行中的设备缺陷进行分类掌握处理，消除事故隐患，确保主设备安全可靠运行。四、基于最小年费用的最佳检修方案立足最佳检修方案原则，力求技术先进、经济科学、合理，从工程经济学原理出发，设备的更换或淘汰要从其经济寿命出发，设备的经济是指设备从投入生产到其使用过程中，在经济上产生的不合理的全部时间，从设备利用率最低成本核算，若设备已达到或超过其经济寿命，则可淘汰，更换新设备；若还在经济寿命使用范围内，则要分析年费用最小值来明确方案，具体判断为：设定AC为平均年费用，则ACmin旧为设备检修后所需年费用最小值，ACmin新为更换新设备应用年费用最小值，可分为两种情况比较决策。①达到经济寿命，必须更换；②为达到经济寿命，若旧设备年费用最小值大于新设备年费用最小值则可考虑更换，不然则要维修。总之，输变电设备状态检修工作的开展，是改进生产管理的一项重要举措，是生产管理实现