变电设备状态检修中的若干问题

摘要:文章根据目前检修模式存在的问题,叙述了变电设备的概况、检修管理状况、人员状况,提出了在当前情况下开展状态检修信息系统建设的一些建议,并指出了状态检修的核心在于准确掌握设备的状态,加强基础数据的采集、录入和分析,以科学手段掌握设备状态,逐步实现状态检修。

关键词:变电设备;状态检修;定期检修;设备安全

中图分类号:TM762 文献标识码:A文章编号:1009-2374 (2010)15-0095-02

随着电力体制改革的不断深入,电力企业经营机制也发生了变化,定期检修制度已不能完全适应形势发展的需要。因此,迫切希望能实现对电力设备检修管理由“到期必修、修必修好”的方针向“应修必修、修必修好”的观念转变,对电气设备实施状态检修。

一、目前变电站检修模式存在的问题

长期以来,预防性试验对我国电力系统的安全运行起到了很大的作用,但随着电力系统向高电压、大容量、互联网发展,以及用户要求的提高,对电力系统的安全可靠性指标的要求也越来越高。传统的定期停电试验方法已越来越不适应当前的形势需要,主要表现在:

(一)定期检修制不科学

定期检修制在理论上缺乏科学性,在实践中存在很大的盲目性。在这种检修制度下,对系统运行的电气设备不论其初始状态、环境差异、运行状况如何,一律执行“到期必修”。结果往往出现检修过剩,或者检修不足。对设备的健康、供电的可靠性和人身的安全存在有隐患。而且由于是周期性定期试验,故障仍可能在2次试验期间发生。

(二)定期检修不经济

电网迅速发展,供电企业难以承担频繁的检修任务。定期检修是单纯的以时间周期为基础的定期检修制度。这种方法能够获得可接受的可用率,但不是最经济的。定期检修一方面致使有些状况较好的设备到期必修,增加了设备的检修费用,同时又加速了设备的磨损,甚至缩短了使用受命,降低了设备的利用率;另一方面有的设备虽然有缺陷,但大修期未到,也得不到及时修理,甚至到发生事故后才抢修,扩大了经济损失。如果继续按定期检修管理制度所规定的“周期”对设备进行频繁检修,势必要大幅度增加定员。显然,这与“减员增效”的经济发展思想相悖。

(三)定期检修周期不尽合理

供电检修部门一直沿用的设备定期检修计划是根据“检修班组提报,检修单位汇总,生技部门平衡,领导批准”来制定的,设备的检修周期也主要是靠以往的运行经验所确定,人为的因数较多。随着供电运营设备制造技术和质量的提高,以及运行维护技能的日趋完善,设备完好率较以前有较大的提高,如果继续沿用以前的检修计划和周期对设备进行检修,显然不合理,最终将导致运行状态良好的设备“检修过度”,运行状态不佳的设备“检修不足”。

(四)定期检修制对供电可靠性有影响

变电站实行无人职守后,运行操作人员有限,而停电检修时间也是有限的,有限的操作人员要在有限的时间内完成停电检修任务,往往力不从心,经常造成在调度部门下达的检修时间内不能按期完成任务,安全措施难以落实,检修质量也难以保证。由于定期检修停电时间较长,停电次数较多,造成检修工作的时间过长,影响了按时供电,对此检修部门有意见,调度运行部门也有怨言。另外,由于检修需要的停电次数和对变电设备的操作次数增多,相对发生人身伤亡、设备事故的概率将会增加,对供电可靠性产生影响。因此,对现有的检修制度进行改革,逐步由“定期检修”向“状态检修”过渡势在必行。

二、状态检修的优点

状态检修,即在设备状态评价的基础上,根据设备状态和分析诊断结果安排检修时间和项目,并主动实施。状态检修是当前耗费最低、技术最先进的检修制度,它为设备安全、隐定、长周期、全性能、优质运行提供了可靠的技术和管理保证。状态检修的关键是对状态检修全过程管理,真正意义上的状态检修其成本消耗低,设备运行可靠性高。因此在实施状态检修时,一方面对一些非主要运行设备可实行状态检修;而对主要变电设备,由于其影响力和经济性,应大力依靠监测手段,预测其运行的最后状况,实行计划检修,并在设备有可能造成较严重后果或经济损失时,对其进行预防性检修。另一方面,由于设备运行的不稳定性和不可控性,状态检修应在兼顾经济效益的基础上定期检查,及时发现问题,定期淘汰设备,加速设备折旧,以提高设备运行的可靠性。

状态检修主要具有以下优点:(1)节省大量维修费用;(2)提高电力设备可用系数;(3)增加供电能力;(4)延长设备使用寿命;(5)确保发供电可靠性;(6)降低维修成本、减少维修风险。

三、开展状态检修信息系统建设的建议

供电设备中大部分设备、设施和装置,它们的状态信息量主要是根据日常的巡视、检修所得。根据设备的有关历史资料,包括历次试验、检修、运行以及故障等所反馈的信息量,运用数理统计方法可以对某台设备或某一类设备的状态做出评估。

状态检修不仅仅是技术方面的工作,更多的是管理上的工作。目前一些供电企业已与某些大学或科研院所合作开发状态检修信息管理专家系统,并利用这类系统逐步实现检修管理工作的标准化、程序化,实时分析每台设备的状态并进行状态变化趋势的分析,减少了数据分析、统计工作量。有的供电企业已经实现现场试验用笔记本电脑进行数据录入、历史数据查询等先进的设备检修管理手段 ,运用好目前的生产MIS和安评专家系统,并做好整合工作,可为今后进一步开展状态检修工作打下良好基础。整合后的状态检修信息系统应具有的主要技术、性能指标如下:

(一)状态检修信息系统的特点

1.软件采用B/S结构,不同的用户具有不同的权限,对设备相关信息进行查询、修改等。

2.可扩展的故障诊断知识库。

3.通用的状态数据分析工具。

4.采用量化的设备状态评价体系(百分制)进行分析。

目前,我国还没有建立严格的变电站设备状态评价体制,按现行《电力设备预防性试验规程》,设备要么合格、要么超标(不合格),显然仅仅把设备分为合格与不合格两种状态时,状态分析便无从谈起,所以应该建立量化的设备状态评价指标体系,从需要立即退出运行到设备最优状态分成0～100分。如0～30分表示需要立即检修的严重缺陷状态;31～55分应尽快检修;56～75分计划优先安排;76～85分计划延期;86～99应延期安排;100分表示所有状态信息均远离超标值,既没有经历不良运行工况,又没有家族质量缺陷纪录。设备的评分应基于与设备状态相关的信息,包括各个试验项目、缺陷事故纪录、不良运行工况记录等。

(二)系统功能

1.设备台账。记录变电站各类型设备,包括变压器、避雷器、断路器、电容型电气设备、绝缘子的设备基本信息与技术参数。

2.在线监测。实现对变压器、避雷器、断路器、电容型电气设备、绝缘子等设备在线监测数据的收集。

3.预防性试验。设置各类型变电站设备的预防试验周期及表格,记录预防试验数据。

4.状态分析。设置对各类预防试验及在线监测数据的分析模型和数据统计模型,进行数据分析。

5.对策措施、建议与检修计划生成。根据专家知识库中的建议,对在状态分析和安评计算中得到的评价结果提出安全对策措施及检修计划。系统同时也提供对专家知识库的修改、补充和完善。

6.故障诊断。应用故障树法、模式匹配法、统计比较法、模糊神经网络法等对设备进行综合故障评判。

7.安全性评价数据管理。在安全评价过程中,首先要进行危险与有害因素识别与分析,其次在确定危险评价单元的基础上选择安全评价方法,对评价单元进行安全评价。评价数据管理实现对危险及有害因素辨识、评价单元确定、评价方法选择、评价计算、评价结果的统计与分析等。

8.状态检修系统日志管理。整个计划、安评过程中基于安全和管理的需要,记录了大量的日志信息。如:任务分配日志、缺陷及检修记录历史库操作日志、评价任务操作日志、评价结果操作日志等。根据系统记录的日志加上由相关日志生成的图表,可以方便决策者掌握评价的整个过程和每个环节,对调整计划、安评效率、责任确定都提供了重要的依据。由于有详细的系统日志可以重现整个安全性评价的全过程,整个系统可以按照用户需求,进行历史数据查询和对比。

四、开展电气设备状态检修应注意的问题

(一)完善相应的基础工作

1.检修人员技术素质有待提高。现有运行检修人员还不完全具备实施状态检修所需要的较全面的技术知识,对状态信息的收集方法尚不熟悉。

2.数据资料缺乏。尤其是缺乏全国范围的同类型设备及部件的可靠性统计数据。

3.现行体制需要完善。现行检修工作的计划制定、决策实施、经费拨付、效益评定等方式都不利于采用新的检修技术和体制。

(二)技术方面的问题

状态监测与故障诊断技术需要提高和完善。状态监测与故障诊断技术正逐步得到广泛应用。在设备的检修管理与检修决策方面做的工作还不能完全满足设备状态检修的需要。故障诊断的正确率、系统的稳定性等方面还存在问题。其中,变电站二次设备状态检修需考虑以下两个问题:

1.二次设备的电磁抗干扰监测问题。由于大量微电子元件、高集成电路在电气二次设备中的广泛应用,电气二次设备对电磁干扰越来越敏感。电磁波对二次设备干扰造成采样信号失真、自动装置异常、保护误动或拒动、甚至元件损坏。对二次设备进行电磁兼容性考核试验是二次设备状态检修的一项很重要的工作。对不同厂站的干扰源、耦合途径、敏感器件要进行监测管理。如对二次设备屏蔽接地状况检查;微机保护装置附近使用移动通讯设备的管理等。

2.理顺一次设备状态检修与二次设备状态检修的关系。一次设备的检修与二次设备检修不是完全独立的,许多情况下,二次设备检修要在一次设备停电检修时才能进行。在作出二次设备状态检修决策时要考虑一次设备的情况,做好状态检修技术经济分析。既要减少停电检修时间,减少停电造成的经济损失,减少检修次数,降低检修成本,又要保证二次设备可靠正确的工作状况。

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