當前,我國電力系統(tǒng)中設備狀態(tài)檢修尚處于初始階段,如臨時性維修頻繁、維修不足或維修過剩、盲目維修等,這使電力部門每年在設備維修方面耗資巨大。隨著傳感技術、微電子、計算機軟硬件和數(shù)字信號處理技術、人工神經(jīng)網(wǎng)絡、專家系統(tǒng)、模糊集理論等綜合智能系統(tǒng)在狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷中應用,使基于電力系統(tǒng)的設備狀態(tài)檢修有了一些新思路[1]。

一、電力系統(tǒng)設備狀態(tài)檢修的發(fā)展前景

對設備狀態(tài)檢修的研究應該在消化、吸收國內(nèi)外已有先進的相關技術和管理經(jīng)驗的基礎上,根據(jù)我國國情提出適應我國實際情況的設備狀態(tài)檢修方案[1]。要做的具體工作為:

1.全面探索電力設備狀態(tài)檢修的實現(xiàn)方案,盡快建立實時、快速、準確的設備狀態(tài)信息庫,積極籌建診斷中心。力求設備缺陷定位的準確性。

2.在實現(xiàn)狀態(tài)檢測和狀態(tài)診斷工作中,以信息庫及離線檢測為主,設備狀態(tài)信息庫和歷史信息庫、離線檢測、在線檢測三者相結(jié)合,逐步將成熟的在線檢測技術應用于電力系統(tǒng)中,切忌不能盲目追求全盤實現(xiàn)或大部分實現(xiàn)在線檢測化,應堅持在線檢測技術不成熟者不掛網(wǎng)。

3.在籌建診斷中心的過程中,應注意綜合應用各種專業(yè)的狀態(tài)量,通過人工智能技術進行跨專業(yè)的狀態(tài)分析和診斷。

4.目前的關鍵問題是要爭分奪秒地建立電力設備狀態(tài)診斷系統(tǒng),為逐步建設分層分布的發(fā)、輸、變電設備狀態(tài)監(jiān)測、診斷網(wǎng)打好扎實的基礎。

二、電力系統(tǒng)實現(xiàn)設備狀態(tài)檢修的三個階段

從目前國內(nèi)外對設備狀態(tài)檢修的研究情況以及筆者多年來在狀態(tài)檢修的實踐經(jīng)驗來看,電力系統(tǒng)設備狀態(tài)檢修的實現(xiàn)大致可分成以下三個階段[2]:

第一階段,是建立信息中心的時期。這個階段的主要工作就在于建立和完善設備狀態(tài)信息的采集、傳輸、儲存環(huán)節(jié),其中設備狀態(tài)信息涉及到靜態(tài)數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù)兩種。

第二階段,是實現(xiàn)設備狀態(tài)的監(jiān)督和預測工作,來確定合理的設備檢修周期,這就初步實現(xiàn)了設備狀態(tài)檢修。過去對設備的監(jiān)督僅僅是對其“好”與“壞”進行判斷,實際上,相當部分的設備處在正常和有缺陷之間的第三種狀態(tài),即灰色狀態(tài),而這些設備才是狀態(tài)監(jiān)督的重點。

第三階段,是在總體把握設備狀態(tài)的基礎上,著眼于保持重要的系統(tǒng)功能,通過故障模式、后果及重要性分析,做出設備的壽命估計,預測設備的事故風險率,尋求可靠性與維修成本間的平衡。這就實現(xiàn)了以可靠性為中心的維修策略(RCM)。

三、現(xiàn)階段電力系統(tǒng)設備狀態(tài)檢修的技術創(chuàng)新

關于現(xiàn)階段電力系統(tǒng)設備狀態(tài)檢修的技術創(chuàng)新,筆者建議先從以下三種技術考慮,然后進一步尋找新思路。

(一)運用紅外診斷技術巧妙檢測設備狀態(tài)

紅外診斷技術具有遠距離、非接觸、不停電、簡便、靈活、安全、投入產(chǎn)出比高的特點。它不僅可以檢測出各種類型的設備外部接觸性過熱故障,而且能比較有效地檢測出設備內(nèi)部導流回路的缺陷和絕緣故障[3]。

電氣設備紅外診斷的判斷巧妙利用設備額定電流時的溫升為依據(jù),即當檢測時實際電流小于額定電流時,將現(xiàn)場實際溫升換算成為額定電流時的溫升[34]:△θ=(Ip/Ii)K△θt

其中Ip為設備額定電流,Ii為設備實際電流,K為設備內(nèi)部導電賄賂溫升常數(shù),其中△θ額定電流Ip時設備內(nèi)載流導體故障點溫升,△θt在實際運行電流Ii時設備內(nèi)部載流導體故障點溫升,這里溫度的單位均是℃。

(二)通過設備狀態(tài)監(jiān)測來實施預防性檢修。設備狀態(tài)監(jiān)測是故障在線診斷和離線分析的基礎。從國內(nèi)情況看,汽輪機等大型旋轉(zhuǎn)機械的狀態(tài)監(jiān)測技術已經(jīng)達到相當高的水平。另外,發(fā)電機狀態(tài)監(jiān)測的技術手段也已很成熟,但是在實際應用中,如何準確判斷電機狀態(tài),還需進一步在工作中積累經(jīng)驗[4]。

狀態(tài)檢修的關鍵是對狀態(tài)檢修全過程的管理。真正意義上的狀態(tài)檢修其成本消耗最低,設備運行具有最大可靠性。因此在實施狀態(tài)檢修時,一方面對一些非主要運行設備可實行狀態(tài)檢修,而對主要發(fā)電設備,由于其影響性和經(jīng)濟性,應大力依靠監(jiān)測手段,預測其運行的最后程度,實行計劃檢修,并在設備有可能造成較嚴重后果或經(jīng)濟損失較大時,對其進行預防性檢修。

(三)依靠信息管理與決策技術來提醒檢修[5]。信息管理與決策技術是應用計算機輔助決策技術和數(shù)據(jù)庫技術,把設備所有操作運行和維修信息綜合在一起,針對一個決策目標,形成以單個設備或整個系統(tǒng)為單元的決策工具,及時提醒檢修管理人員按設備狀態(tài)執(zhí)行全面的檢查和維修。電力系統(tǒng)設備狀態(tài)檢修的一個簡化決策流程示意圖,如下圖1所示。

世界各國從不同的管理目標出發(fā),形成了不同的管理系統(tǒng)。芬蘭的IVO輸電服務公司開發(fā)的變電站檢修管理系統(tǒng)(SOFIA)從壽命周期費用(lifecyclecost)著手,使用設備的劣化模型的數(shù)學形式(狀態(tài)模型)來估計設備將來狀態(tài)的一種檢修管理系統(tǒng)。SOFIA在考慮預算及其設備狀態(tài)的情況下,通過檢修費用的優(yōu)選,降低總費用。其特點在于引入了診斷專家系統(tǒng),使可靠性和安全性達到可接受的水平。德國提出將工人或供貨商的管理層所有功能融為一體,以減少中間環(huán)節(jié)的瘦型管理。

四、結(jié)束語

縱觀全文,本文從電力系統(tǒng)設備狀態(tài)檢修的發(fā)展前景出發(fā),接著簡略介紹了電力系統(tǒng)實現(xiàn)設備狀態(tài)檢修的三個階段,最終引出了現(xiàn)階段電力系統(tǒng)設備狀態(tài)檢修的技術創(chuàng)的新思路。總之,文章給現(xiàn)階段我國電力系統(tǒng)如何有效提高設備狀態(tài)檢修指出了一條科學之路。

參考文獻:

[1]沈家越,拓展狀態(tài)檢修內(nèi)涵、創(chuàng)新優(yōu)質(zhì)服務理念[N].華東電力報,2008,08(01):10.

[2]李從國、楊曉梅、呂文九,電廠狀態(tài)檢修的現(xiàn)狀及發(fā)展探析[J].山東電力高等?？茖W校學報,2004,21(04):52～55.

[3]成鋒、劉軍、郎定川等,開展狀態(tài)檢修,實現(xiàn)電力設備管理跨越式發(fā)展,中國設備工程,2005,12(05):9～11.

[4]李彤,從狀態(tài)監(jiān)測實踐探討狀態(tài)檢修工作的開展[J].農(nóng)村電氣化,2005,12(02):26～28.

[5]王翔,模糊專家診斷系統(tǒng)在狀態(tài)監(jiān)測中的應用探討[J].湖南電力,2005,11(02):37～39.