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1、发电厂电电气设备备的状态态检修技技术陈伟根重庆大学学高电压压与电工工新技术术教育部部重点实实验室1发电厂厂电气设设备维护护技术的的发展1 发电厂厂电气设设备的检检修技术术的发展展大致可可以分为为三个阶阶段:事事故检修修定期检检修状态检检修。 事故检检修是550年代代以前主主要采取取的方式式,就是是在设备备发生了了故障或或事故以以后才进进行检修修。这是是基于那那时设备备发生故故障时的的影响面面小,同同时大部部分设备备都比较较简单,设设备的设设计裕量量大而且且修复容容易,设设备停运运对企业业的经营营活动影影响不大大,人们们的依赖赖性也没没有现在在这样强强烈,所所以当时时只进行行简单的的日常维维护和
2、检检修,没没有开展展系统的的检修。 6070年年代,由由于设备备的生产产效率越越来越高高,突发发故障所所造成的的损失也也越来越越大,因因此如何何避免和和减少损损失就成成为十分分突出的的问题,于于是逐步步形成定定期预防防检修体体系。在在前苏联联,主要要发展了了定期计计划检修修,这类类检修方方式为在在东欧各各国和我我国推广广应用并并延续到到现在。 定期检检修是一一种基于于时间的的检修,其其理论依依据是:设备能能通过定定期检修修,周期期性地恢恢复到接接近新设设备的状状态。因因此,检检修工作作的内容容与周期期都是预预先通过过计划安安排设定定的,不不管设备备的状态态如何,到到时间就就要修,目目的是为为了
3、防止止或延迟迟故障的的发生,以以期望达达到最大大限度地地保证设设备运行行的可靠靠性。但但这种定定期检修修的管理理制度往往往是以以牺牲企企业的自自身经济济利益为为代价的的,在设设备尚未未发生缺缺陷且可可正常运运行的情情况下就就进行停停运检修修甚至更更换设备备,从而而造成了了不必要要的人、财财、物的的浪费。当当时,日日本形成成的是以以预防性性检修发发展起来来的全员员生产检检修,是是一种以以最高的的设备综综合效率率为目标标、以降降低设备备检修费费用为目目的,确确立全系系统的全全员参与与的预防防性检修修体系。其其主要内内容是取取消运行行与检修修的界限限,按时时间折算算设备的的总费用用及对寿寿命周期期程
4、度而而进行研研究和改改进的一一种方式式,美国国发展起起来的预预防性检检修系统统的主要要特点是是根据设设备故障障的不同同模式采采用不同同的检修修对策,因因此,针针对性较较强,指指导设备备检修比比较经济济合理。 状态检检修是通通过对设设备状态态进行监监测,然然后按设设备的健健康状态态来安排排检修的的一种策策略。这这种检修修方式起起源于660年代代美国航航空工业业飞行器器的设备备检修工工作中,119788年开始始广泛应应用于美美国海军军舰艇的的设备检检修,880年代代又在核核是工业业中推广广应用,并并很快发发展到电电力工业业的电气气设备检检修中,因因此状态态检修是是按设备备的实际际运行情情况来决决定
5、检修修时间与与部位,针针对性较较强,经经济合理理。据有有关统计计,实施施状态检检修后,设设备故障障率可降降低755%,综综合检修修费用可可减少330%50%,国内内外一些些电力企企业应用用电气设设备状态态检修的的实践都都能证明明,这种种设备检检修管理理策略具具有明显显的社会会效益和和经济效效益。 状态检检修得益益于设备备监测技技术得到到广泛应应用,人人们对故故障模式式及其影影响进行行较深入入的分析析;企业业对设备备的可靠靠性、对对检修的的成本效效益比的的高要求求,它是是在设备备发生实实质性故故障之前前及时进进行检修修的新方方式。2 状态态检修及及其它主主要检修修方式的的定义2 (11)状态态检
6、修(预预知性检检修)即即CBMM(Coondiitioon BBaseed MMainntennancce), PDDM (Preedicctivve MMainntennancce) 对设备备状态进进行监测测,按设设备的健健康状态态来安排排检修的的检修方方式,这这种检修修方式解解决了多多年来在在预防性性检修中中存在检检修过剩剩或检修修不足的的问题,可可以节约约大量的的检修费费用和资资源,并并提高设设备运行行的可靠靠性。 (22)故障障检修(事事后检修修),即即RTFF(Ruun TTilll Failluree),CMM(Corrrecctivve MMainntennancce) 在故障障
7、已出现现后,为为把设备备恢复到到能完成成要求功功能的状状态而进进行的检检修,简简言之,故故障发生生后才进进行检修修。 (33)预防防性检修修,即PPM(PPrevventtivee Maainttenaancee) 在预定定的停机机时间、或或按照规规定时行行的,旨旨在降低低故障可可能性或或功能劣劣化的检检修。即即在故障障发生之之前、功功能明显显劣化之之前进行行检修,以以预防故故障的发发生。 (44)定期期计划检检修,即即TBMM(Tiime Bassed Maiinteenannce) 或叫做做基于时时间的检检修,它它的理论论依据是是:设备备能通过过定期检检修,周周期性地地恢复至至接近新新设备
8、的的状态。检检修工作作的内容容与周期期都是预预先设定定的,到到时间就就修,目目的是防防止或延延迟故障障的发生生。我国国目前的的检修模模式基本本上就是是这样,它它这是预预防性检检修的一一种。 (55)主动动检修,即即PAMM(Prroacctivve MMainntennancce)寻找故障障的根本本原因,修修改设计计或对设设备进行行改造,消消除故障障再次发发生的可可能,这这是一种种非常主主动的、积积极的方方式。对对于设备备的频发发性故障障,要改改变设计计进行改改造,这这并非什什么新见见解。但但作为一一种检修修方式,却却是提出出不久。 状态检检修和主主动检修修都要对对一些参参数进行行监测,区区别
9、在于于:主动动检修监监测的是是参数的的异常,这这些异常常出现时时,设备备尚未发发生实质质性故障障,但若若这些异异常不得得到及时时纠正,则则会引发发实质性性故障,即即会发生生材料的的劣化或或设备性性能的下下降。而而状态检检修中所所监测的的是实质质性故障障的征兆兆,这时时设备已已处于初初始故障障阶段。 (66)以可可靠性为为中心的的检修,即即RCMM(Reeliaabillityy Ceenteeredd Maainttenaancee) 通过一一套特殊殊的程序序来为设设备和零零件确定定有效的的、经济济的预防防检修任任务,并并规定检检修或监监测间隔隔的一种种系统方方法。所所谓的“特殊的的程序”是一
10、套套工作方方法或是是分析方方法;先先选择要要进行分分析的系系统,明明确系统统的边界界、功能能,进行行故障模模式和后后果分析析,逻辑辑树分析析,最后后选择合合适的检检修方式式。 主动检检修(PPAM)属属于状态态检修的的范畴,RRCM是是状态检检修的发发展和完完善。3 实施施状态检检修的必必要性1 随着电电力体制制的改革革和经营营机制发发生的变变化,提提高发电电效率的的要求进进一步提提高,定定期检修修制度已已逐步不不能完全全适应形形势发展展的要求求。因此此,迫切切希望能能实现对对电气设设备检修修管理由由“到期必必修、修修必修好好”的方针针向“应修必必修、修修必修好好”的观念念转移,并并对传统统的
11、设备备检修制制度进行行改革。电电气设备备的状态态检修是是当前先先进的工工业国家家普遍推推行的一一种科学学的设备备检修管管理策略略。 实施状状态检修修的必要要性主要要体现在在以下几几个方面面:3.1 电力体体制改革革的需要要 电力企企业由计计划经济济向市场场经济转转移,经经济效益益和社会会效益都都是其重重要的追追求目标标,降低低生产成成本是发发电企业业实现目目标最重重要的途途径和提提高经济济效益的的关键。由由于状态态检修是是提高发发电效率率和降低低设备检检修费用用的重要要措施,而而设备检检修费用用在整个个生产成成本中占占有相当当大的比比例,因因此从提提高经济济效益的的角度来来看,定定期检修修已不
12、能能满足形形势发展展的要求求。3.2 定期预预防性检检修不能能及时发发现设备备内部的的绝缘隐隐患 停电检检修合格格的设备备运行中中出现事事故的可可能性依依然存在在,且一一旦出现现事故,直直接或间间接损失失十分巨巨大,这这是目前前这一检检修体系系存在的的最大问问题。所所以预防防性检修修体系不不能及时时发现设设备内部部的绝缘缘隐患。3.3 定期预预防性检检修造成成人、财财、物的的大量浪浪费定期检修修是不管管设备状状态如何何“到期必必修”,有失失设备检检修的科科学性和和合理性性。用它它来指导导检修实实践,可可能会发发生检修修不足或或检修过过剩的情情况,从从而造成成人、财财、物的的浪费。如如,某些些不
13、必要要的频繁繁检修可可能会增增加误操操作、人人员伤亡亡和事故故发生的的机率。表1 某电网网继电保保护及自自动装置置动作情情况(11982219998年年)动作评价价10kVV系统66kVV系统220kkV及以以上系统统198221999119922199981982219998198221999119922199981982219998198221999119922199981982219998总动作次次数1375541071142446681096662617222173166339正确次数数1375521071112446631088862417122164154318不正确次次数2358
14、21091221正确动作作率/%99.99699.99799.99899.22799.66899.44294.88092.77793.880不正确动动作率/%0.0440.0330.0220.7330.3220.5885.2007.3226.200举一个电电网设备备的检修修例子,如如: 线路绝绝缘子,在在19883119911年间该该局共测测1111万片次次,发现现过4114片零零值,平平均劣化化率万分分之四;而且从从未发现现过在同同一串中中同时有有两片零零值的。在在这样的的情况下下是否还还需每112年年进行普普测?(措措施:增增加一片片绝缘子子,68年清清扫一次次)。 19557年以以来,该
15、该电网对对变压器器油做过过简化试试验300多万份份,共发发现酸价价不合格格的6份份、闪点点不合格格的1份份,这些些试验的的有效性性如何?(措施施:从概概率统计计出发,取取消该两两项试验验)。对继电保保护及自自动装置置动作情情况的统统计见表表144,2220kkV及以以上系统统的不正正确动作作率为110kV系统统的2000多倍倍,是否否还要对对不同电电压系统统的继保保装置沿沿用类似似的周期期来定检检?(措措施:2220kkV仍每每年调校校一次,其其余延长长到23调校校一次)。3.4 定期预预防性检检修影响响发电量量 定期检检修造成成的计划划停电影影响发电电量。3.5 定期预预防性检检修的技技术手
16、段段不合理理 定期预预防性试试验的试试验电压压往往远远低于运运行电压压,停电电试验时时,一般般都是用用最高110千伏伏试验电电压得出出的结论论去考核核鉴定2220千千伏甚至至5000千伏运运行电压压下的设设备状态态和可靠靠性。因因此,对对运行电电压下才才能暴露露的某些些绝缘缺缺陷这种种试验手手段是不不合理的的。在线线监测是是运行电电压下对对设备状状态的监监测,能能较准确确地反映映设备的的客观状状态,因因此,有有效的在在线监测测技术是是状态检检修的重重要的技技术手段段。3.6 从电气气设备故故障的形形成规律律分析状状态检修修的必要要性3.6.1 电电气设备备故障和和缺陷的的浴盆曲曲线 一般情情况
17、下,电电气设备备的故障障或缺陷陷在新安安装投运运期间由由于安装装质量方方面的问问题、设设备本身身存在的的薄弱环环节、设设计和工工艺等方方面的缺缺陷等,在在开始投投运的一一段时间间内暴露露的问题题比较多多,随着着消缺后后运行时时间的增增长而近近于平缓缓,运行行一定时时间后,随随着设备备陈旧化化,逐步步暴露的的缺陷开开始增加加,呈现现出一条条趋近于于浴盆曲曲线的图图形,参参见图11。经常常性的定定期检修修使常规规的设备备运行浴浴盆曲线线规律发发生了变变化,每每检修一一次,出出现一次次新的磨磨合期,使使检修后后的故障障率增高高。参见见图2。图1 常常规运行行时间变变化的设设备故障障率曲线线 图22
18、多次次定期检检修可能能形成的的设备故故障率曲曲线3.6.2 电电气设备备功能退退化的规规律(PP-F曲曲线)图3 电力设备功能退化的P-F曲线 电气设设备大多多故障一一般不会会在瞬间间发生,并并且在功功能退化化到潜在在故障PP点以后后才逐步步发展成成能够探探测到的的故障(参参见图33)。之之后将会会加速退退化的进进程,直直到达到到功能故故障的FF点而发发生事故故。这种种从潜在在故障发发展到功功能故障障之间的的时间间间隔,被被称为PP-F间间隔。 如果想想在功能能故障前前检测到到故障,必必须在PP-F之之间的时时间间隔隔内完成成。由于于各种设设备、各各种故障障形式、各各种故障障特点对对应于PP-
19、F间间隔的时时间是不不定值,可可能是几几个小时时,也可可能是几几个月或或几年不不等,因因此定期期检修一一般情况况下不可可能都满满足P-F间隔隔的时间间要求,从从而导致致设备功功能故障障的发生生。而有有效的在在线监测测就可能能捕捉到到P-FF间隔的的整个发发展过程程,并在在到达功功能故障障F点之之前的合合理时机机采取措措施进行行检修处处理。3.6.3 传传统的检检修观点点与现代代设备的的故障特特征有差差异 传统观观点认为为,设备备运行和和发生的的故障的的可能性性有直接接关系,这这意味着着大多设设备可以以可靠地地工作一一个周期期,然后后逐步发发生故障障或缺陷陷。因此此,可以以从设备备故障的的历史数
20、数据中确确定设备备可以可可靠工作作的周期期,并在在设备即即将出现现故障之之前采取取检修预预防措施施。这一一观点对对一些简简单设备备和部件件(如风风扇、阀阀门座、潜潜油泵、冷冷却器等等)的故故障模式式来说是是客观存存在的。然然而,现现代先进进的电气气设备比比过去的的老设备备要复杂杂得多,技技术上、结结构上、工工艺上都都有了质质的变化化,因此此其故障障模式也也发生了了很大的的变化。往往往认为为设备的的可靠性性与运行行时间之之总是存存在某种种固定的的关系,定定期检修修越频繁繁设备发发生故障障或缺陷陷越少的的观点是是错误的的。实践践证明,除除非与运运行时间间有关的的故障模模式占主主导地位位以外,大大多
21、情况况下定期期检修只只能增加加发生故故障或缺缺陷的机机率,降降低运行行设备的的可靠性性。4 国外外电气设设备状态态检修的的基本策策略334.1 欧洲的的一种典典型检修修策略欧洲近年年来在状状态检修修的基础础上,提提出基于于可靠性性的检修修策略(Reliability Centered Maintenance, RCM),更明确了必须兼顾两方面:不仅要通过状态检测及时掌握设备的真实情况,而且要考虑该设备重要性及对发、供电可靠性的影响程度,如图4所示5。 表2中以断路器为例,列出了设备状态的评估方法。图4 RCMM的一种种方案框框图表2 对断路路器评估估时各项项取分表表判 据据级别权重结果运行年限
22、限406该类型断断路器的运行行经验很好13很坏6最大遮断断容量80%1380990%291999%3开断次数数低11高6开断短路路电流的的次数低122高3断路器类类型SF611少油3空气4试验结论论很好14很差6 当然然,在对对发变电电设备试试行RCCM时,应应先统计计过去运运行中各各设备的的事故率率,如表表3为德德国产品品在1998019993年的的事故率率,再考考虑该设设备事故故对发变变电站事事故的影影响程度度,以确确定那些些设备首首先要考考虑状态态检测及及状态检检修,而而且在同同样缺陷陷时,重重要的、影影响大的的要优先先考虑。表3 19880119933德国产产设备的的事故率率(每年年、
23、每1100台台)设备名称称110kkV220kkV380kkV断路器0.23381.17792.3559有载分接接开关0.1667隔离开关关0.04430.08890.1556接地刀闸闸0.02290.04460.0227变压器0.36651.53372.0669PT0.03350.06680.1113CT0.02200.04470.1447组合互感感器0.04490.11160.0995避雷器0.14490.32290.39914.2 美国的的一种检检修策略略 美国也也是实行行以可靠靠性为中中心的检检修策略略(RCCM),并并且实现现了计算算机程序序管理,图图5为美美国电力力研究院院EPRR
24、I新开开发的优优化检修修系统的的功能。图5 EPRRI优化化检修计计算机系系统功能能 从国外外实践看看,要实实现状态态检修,必必须抓住住三个主主要环节节:设备备信息的的掌握(含含原始数数据、历历史数据据、家族族数据、当当前数据据);综综合的状状态诊断断(含规规程、导导则、专专家系统统、智能能系统);检修管管理(软软件系统统、规程程、结果果反馈)。5 现阶阶段我国国对电气气设备实实施状态态检修的的基本规规则66 目前,我我国对电电气设备备状态检检修虽已已酝酿了了十余年年,但至至今停留留在学术术讨论层层面居多多,对状状态检修修的认识识也有差差异,有有人认为为现有的的检修体体制就是是状态检检修,也也
25、有人认认为必须须严格获获得设备备的实时时状态(即即在线监监测)才才是状态态检修。这这两种观观点均走走向了极极端。我我们认为为,下面面论述的的基本原原则既借借鉴了国国际的经经验,又又有满足足国内的的现实状状态,值值得认真真研讨,并并付诸实实施。5.1 将各类类设备的的检修统统筹考虑虑 电气设设备的维维护一般般要求退退出运行行,不论论是全面面的预防防性试验验,或是是拆装性性检修。考考虑到各各种电气气设备的的维护是是相互关关联和相相互影响响的,为为了尽可可能保证证设备的的可用性性和减少少停电时时间,必必须统筹筹安排电电气设备备的检修修工作。如如果我们们把检修修的周期期及项目目上升为为一种管管理策略略
26、,就必必须将各各类设备备统筹考考虑。5.2 采用量量化的设设备状态态评价体体系(百百分制) 目目前,我我国还没没有建立立严格的的设备状状态评价价体制,例例如,现现行电电气设备备预防性性试验规规程,设设备要么么合格、要要么超标标(不合合格),显显然仅仅仅把设备备分为合合格与不不合格两两种状态态时,状状态分析析便无从从谈起,所所以应该该建立量量化的设设备状态态评价指指标体系系,地设设备状态态评分,从从需立即即退出运运行到设设备最优优状态分分成0到到1000分。设设备的评评分基于于与设备备状态相相关的信信息,包包括各个个试验项项目、家家族缺陷陷事故纪纪录、不不良运行行工况记记录等。对对设备状状态信息
27、息也引入入评分制制,如依依据接近近阈值的的程度以以及劣化化的速度度等对试试验项目目进行评评分。5.3 采用综综合的设设备状态态信息获获取方法法 反映设设备的状状态信息息应来自自于,在在线监测测获取信信息,各各项试验验获取信信息(含含现行预预防性试试验),设设备家族族缺陷事事故记录录信息,不不良运行行工况记记录信息息。这是是一个综综合的信信息来源源,各项项信息依依其对设设备状态态的准确确反映以以权重反反映,信信息也应应考虑折折旧,越越新的设设备折旧旧越小。5.4 建立数数字化管管理体系系 状态检检修主要要包括设设备信息息获取、综综合诊断断、检修修管理。建建立数字字化管理理体系才才能引入入智能综综
28、合诊断断和检修修管理系系统,才才能适于于未来发发展的需需要,前前述的量量化的设设备状态态评价体体系就是是为建立立数字化化管理体体系奠定定基础,实实际上,建建立数字字化管理理体系就就是建立立数字化化综合诊诊断,数数字化检检修管理理系统。 以这样样的基本本原则实实行状态态检修,那那么现阶阶段预防防性试验验地位如如何呢?虽已有有叙述,但但不详细细、具体体,故单单独补充充阐述如如下66。(1)状状态检修修包含了了预防性性试验 我国的的电气设设备维护护体制实实际上包包括两个个方面,一一是定期期预防性性试验:一是定定期拆装装性检修修。其中中定期预预防性试试验占整整个维护护工作量量的500%以上上,在因因设
29、备维维护临时时退出运运行的时时间中,预预防性试试验也占占主要部部分。近近年来,一一方面电电力系统统的迅速速扩展,另另一方面面预防性性试验项项目有增增无减,设设备维护护人员已已感穷于于应付,预预防性实实验的执执行和分分析质量量受到了了制约。根根据初步步的调查查,目前前预防性性试验的的缺陷检检出率很很低,这这说明此此项工作作过度盲盲目和保保守。若若加强设设备状态态分析,在在适当保保守的前前提下,依依据设备备状态,对对周期和和项目进进行调整整,突出出重点,提提高质量量,这不不仅不会会降低反反而能提提高设备备的安全全运行指指标。所所以 ,这这是对预预防性试试验周期期和项目目作出调调整,此此为其一一;其
30、二二,预防防性试验验也是获获取设备备信息的的重要手手段,对对于某些些设备甚甚至是唯唯一手段段。(2)状状态检修修与预预防性试试验规程程的关关系 预防防性试验验规程是是目前我我国电力力行业设设备维护护的指导导性文件件,但实实践证明明,有以以下几个个方面的的不足:(1)绝绝大多数数试验项项目的判判断标准准是静态态的,一一般给出出一个阈阈值(或或称注意意值),而而没有劣劣化速率率的具体体指标。(22)设备备状态分分类过于于简单化化,要么么合格、要要么超标标(不合合格)。无无法依据据设备状状态的相相对优劣劣指标,有有针对地地制订设设备维护护策略。(33)试验验项目的的试验周周期均有有较大的的弹性范范围
31、,但但没有给给出相应应的选择择依据。(44)没有有考虑影影响设备备状态的的不良运运行工况况对试验验周期的的影响,如如断路器器开断短短路电流流的幅值值、次数数;变压压器出口口或近区区短路等等。(55)许多多新的试试验项目目,如变变压器绕绕组变形形、红外外、紫外外以及在在线监测测等没有有考虑。尽尽管如此此,但预预防性试试验规程程是我我国儿十十年来设设备维护护的经验验总结,其其中的绝绝大部分分阈值和和对设备备健康状状况的判判定方法法仍然是是状态检检修实施施的基础础,包括括现有在在线监测测的产量量及阈值值设置仍仍然大量量采用了了预防防性试验验规程数数值。 (33)状态态检修与与其它一一些设备备检修规规
32、程或导导则的关关系 除预预防性试试验规程程外,还还有其它它一些设设备的检检修规程程,这些些检修规规程重点点在设备备检修的的具体操操作、工工艺和规规范。电电气设备备状态检检修也涉涉及预防防性试验验和检修修,但切切入点不不同,主主要解决决设备检检修策略略问题,包包括是否否需要检检修、需需要检修修时允许许的宽限限期和何何种性质质(规模模)的检检修。至至于如何何实施检检修、检检修过程程中的工工艺要求求,仍由由具体设设备的检检修导则则或规程程予以规规范。6 我我国现阶阶段实施施电气设设备状态态检修的的基本策策略666.1 状态态信息的的构成 状态检检修的基基础在于于状态分分析,而而状态分分析的基基础是状
33、状态信息息。状态态信息包包括预防防性试验验、不良良运行工工况记录录、缺陷陷记录、检检修记录录、家族族质量记记录、在在线监测测等几个个方面。过过去,在在我们日日常的设设备管理理中,这这些状态态信息彼彼此隔离离,或无无记录,这这不利于于全面的的设备状状态分析析,建议议建立计计算机管管理档案案系统。 预防性性试验以以预防防性试验验规程为为主,但但应考虑虑近年来来发展的的新的试试验技术术,如变变压器绕绕组变形形、红外外和紫检检测等。不不良运行行工况因因设备不不同而异异,如变变压器,可可以考虑虑过负荷荷(过负负荷程度度和持续续时间)、侵侵入波(幅幅值和陡陡度)、出出口(近近区)短短路等;对于断断路包括括
34、开断短短路以及及负荷电电流的幅幅值、时时间,操操作次数数等等。缺缺陷记录录指从出出厂试验验、交接接试验和和运行过过程中发发现的各各种异常常和缺陷陷,包括括非绝缘缘性缺陷陷,如漏漏油、漏漏气等。检检修记录录主要反反映设备备的检修修历史,如如何种原原因检修修、何种种性质的的检修、检检修中发发现的问问题与检检修前评评估的一一致怀、检检修的效效果等。家家族质量量记录主主要基于于这样一一个概念念,同一一型号、特特别是同同一制造造商同一一型号的的设备。往往往有共共同的质质量弱点点,家庭庭质量记记录对其其他设备备有警示示作用。并并不是所所有的设设备都能能在线监监测,但但已有在在线监测测的设备备,其在在线监测
35、测的信息息,应作作为设备备状态信信息的主主要一部部分,进进行综合合分析。6.2 状态分分析和检检修策略略状态分析析的目的的不在于于准确诊诊断设备备究竟存存在何种种缺陷,这这在目前前或许是是不现实实的。这这里状态态分析的的目的是是基于设设备的状状态信息息,对设设备状态态做出一一个初步步的评价价,作为为安排检检修的一一个依据据。至于于不良状状态的设设备的缺缺陷原因因、性质质,需在在检修前前后针对对个案进进行深入入分析。基基于这样样一种认认知,设设备状态态不列出出具体缺缺陷,而而是对设设备状态态进行评评分,分分值从00到1000,这这里0分分表示需需要立即即检修的的严重缺缺陷状态态,如变变压器轻轻重
36、瓦斯斯或红外外检测套套管头严严重过热热等;1100则则表示所所有状态态信息均均远离超超标值,且且既没有有经历不不良运行行工况,又又没有家家族质量量缺陷纪纪录;其其他状态态介于00-1000分之之间。 为了使使各类设设备有一一个相近近的标准准,设备备状态与与评分应应进行必必要的规规范,比比如表44的推荐荐值:表4 设备状状态与评评分推荐荐表(示示意性)评分0-30031-55556-77576-88586-1100状态立即安排排检修尽快(33个月内内)检修修计划优先先计划/延延期延期设备状态态评分立立足于设设备状态态信息,状状态信息息分以下下三个方方面:状状态试验验数据(如如在线监监测、预预防性
37、试试验、交交接试验验等)、不不良运行行工况记记录和家家庭质量量缺陷记记录。(1)综综合试验验评分值值 进行若若干个试试验,若若对每一一个试验验进行评评分,并并按项目目的重要要性进行行加权处处理,参参见式(1),可可以得到到一个设设备的综综合试验验分值:(1)式(1)中n1i,w1i分别别表示试试验项目目评分及及权重。试试验项目目评分打打破了要要么合格格要么不不合格的的评价体体制,以以MOAA在0.75UUImA下的泄泄漏电流流这一试试验项目目为例,规规程仅给给出了550A的阈阈值,大大于500A视为为不合格格。容易易理解,445A和55A虽然然都算合合格,但但反映出出MOAA阀片的的状态并并不
38、相同同。此外外运行了了十年的的MOAA,逐年年缓慢达达到455A和运运行了一一年就达达到455A,反映出出MOAA阀片的的状态也也不相同同。要区区别这些些不同,引引入百分分制是一一种可行行的方法法。推荐荐的试验验项目评评分值如如表5所所示。表5 试验项项目评分分n1i推荐表表(示意意性)评分0-30031-55556-77576-88586-1100状态超过注意意值,或或劣化趋趋势非常常明显,已已基本判判定设备备有问题题超过注意意值,但但劣化趋趋势一般般,不足足以判定定设备有有问题接近注意意值,且且预报下下一次维维护时将将超过注注意值远未达到到注意值值,没有有明显的的劣化趋趋势接近出厂厂值或交
39、交接试验验值,或或连续数数次试验验数据稳稳定 在项目目评分的的具体操操作中,要要考虑以以下几个个方面的的因素:(1) 注意意值。目目前预预防性试试验规程程中给给出的注注意值除除个别项项目外仍仍然是适适用的;(2) 劣化评评价。理理论上讲讲,反映映运行设设备状态态的试验验值总是是在劣化化中,但但不同的的个体劣劣化速率率可能不不同。对对于那些些明显偏偏离同类类设备的的状态量量值,应应确定为为超常劣劣化。为为了数字字化管理理,必须须对何为为超常给给出明确确的定义义,这里里推荐应应用假设设检验的的方法(数数理统计计),假假设一组组同类设设备的状状态量为为一个母母体,用用试验测测理的值值进行假假设检验验
40、,检验验为假时时即为超超常劣化化;(3) 状态态量预报报。即根根据历史史值,按按一定的的规则预预报下一一次检修修前状态态量达到到的数值值。预报报的规测测可以是是:线性性外推、依依据以往往数据确确定外推推方法和和时间序序列分析析(一种种统计方方法)。在在制订预预报方法法时,要要考虑可可预报的的条件和和置信度度。上述述三点作作为项目目评分的的依据。这这里要强强调的是是,评分分时定性性要准确确,但具具体分值值的准确确性是一一个发展展过程,不不可能一一蹴而就就。 至于权权重w1i的确确定应依依试验项项目对反反应设备备状态的的准确度度和重要要性来确确定,权权重的确确定过程程也是一一个不断断总结、提提高和
41、发发展的过过程。 (22)家族族质量缺缺陷因子子k1: 家庭质质量缺陷陷记录是是影响设设备维护护策略的的重要方方面。但但缺陷的的性质、家家族的亲亲疏关系系等不同同,影响响的程度度也不同同,类似似地,这这一影响响可以表表达为:(2)式(2)中w2j,n2j分别别表示家家族质量量缺陷记记录评分分及权重重,m2表示家家族缺陷陷总台次次数,若若设备无无缺陷,缺缺陷评分分为1000。参参见表66和表77。表6 家族质质量缺陷陷记录评评分n2j评分100-8079-55554-33029-00缺陷描述没有或基基本不影影响设备备的安全全运行对设备安安全运行行有潜在在威胁,需需安排处处理对设备安安全运行行有现
42、实实威胁,应应尽快安安排处理理对设备安安全运行行有严重重现实威威胁,应应马上处处理表7 家族质质量缺陷陷权重ww2j家族的亲亲疏关系系同制造商商同型号号批次同制造商商同型同制造厂厂同电压压等级权重3n2n1.5nnn为重复复性缺陷陷重台数数(不包包括同一一台的重重复) 上表中中,n指相同同的缺陷陷重复出出现的次次数。例例如,设设甲公司司共有某某制造商商同型号号批次设设备122台,其其中两台台出现同同样的缺缺陷,且且缺陷评评分为110分,根根据式(22)和表表7:k1=1000(122-2)+110322(112-22)+33221000=0.6433上述结果果显示,考考虑到严严重的家家族质量量
43、缺陷,其其他设备备的检修修周期应应缩短335.77%。(3)不不良运行行工况影影响因子子k2不良运行行工况会会对设备备状态造造成威胁胁,在考考虑设备备维护策策略时,必必须考虑虑设备是是否有不不良运行行工况记记录。不不良运行行工况的的影响可可按式(33)给出出一个综综合影响响因子kk2。k2= (3)式(3)中中,n3k表示示不良工工况记录录评分,根根据不良良工况对对设备状状态潜在在影响的的大小(性性质和程程度),n3k取值从0到1;m3表示不良运行工况发生次数。考虑不良运行工况记录时,暂不考虑是否实际对设备造成损害,只要发生这样的情况而且在程度上已有可能对设备状态造成损害,便记录并参与式(3)
44、的评分。若无法得到不良运行工况记录,忽略此项(k2=1)。或取统计平均值。(4)设设备维护护策略因因子r的确定定r1、kk1、k2决定设设备的维维护策略略。由于于r1、k1、k2是独立立的,且且均为决决定维护护策略的的重要因因素,故故此,总总的设备备维护策策略因子子r可以表表达为: (44)上式中,表示设备岗位权重,按岗位的重要性依次分为0.82、0.91、1.0。对于不同类型的设备上列各式可以有不同的形式,但为了对设备统一处理,r的取值约定在0-100之间,并大致符合表4的要求。6.3 检修修策略中中人工智智能的引引入 这一检检修策略略中,许许多地方方仍采用用了一些些经典的的处理方方式,这这
45、些经典典的方式式不一定定全面反反映客观观实在,因因此,引引人工智智能是十十分重要要的。比比如:在在设备状状态评估估中引入入神经网网络或专专家系统统,其评评分应该该更反映映设备真真实状态态。在综综合诊断断中可以以有多种种人工智智能方式式帮助决决策,不不但可诊诊断出是是否检修修,并可可能给出出故障类类型程度度。在检检修管理理系统中中引入智智能技术术,可以以更准确确、科学学排定检检修计划划,总结结历史经经验,优优化配置置人力、物物力,提提高管理理水平等等。7 电电气设备备在线监监测技术术在状态态检修中中的作用用及融合合方法7.1 在线线监测在在状态检检修中的的作用 状态信信息的获获取是实实施状态态检
46、修的的关键,否否则,不不可能实实施状态态检修,在在线监测测在状态态检修中中主要提提供在线线的状态态信息,因因而其信信息更准准确、更更及时、更更能反映映设备的的真实健健康状态态,这是是其它信信息获取取方法所所不可替替代的。随随着在线线监测技技术的进进步,状状态检修修技术的的水平将将不断发发展和提提高,为为提高设设备和系系统运行行水平作作出更大大、更直直接的贡贡献。7.2 在线线监测数数据与状状态检修修的融合合 (11)单一一数据在在线监测测的数据据融合 对 一一个发电电厂实施施在线监监测,一一般应将将数据传传送到如如图6所所示的厂厂内MIIS系统统,可以以通过MMIS将将在线监监测数据据与状态态检修系系统融合合在一起起。 (22)多个个发变电电站在线线