電力系統(tǒng)二次設(shè)備狀態(tài)檢修探討

印吉景

[摘要]電力二次設(shè)備同樣需要狀態(tài)檢修，這樣才能和一次設(shè)備保持同步，適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展需要。給出了電力二次設(shè)備狀態(tài)檢修的定義，監(jiān)測(cè)內(nèi)容，監(jiān)測(cè)方法，解決了電力二次設(shè)備狀態(tài)檢修的幾個(gè)具體問(wèn)題。

[關(guān)鍵詞]二次設(shè)備 電氣設(shè)備 狀態(tài)檢修 在線監(jiān)測(cè) 設(shè)備診斷

中圖分類號(hào)：TM1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0510014－01

隨著電力市場(chǎng)的開放，電力部門之間的競(jìng)爭(zhēng)將日益激烈，電氣設(shè)備狀態(tài)檢修勢(shì)在必行；微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等的發(fā)展使電氣設(shè)備狀態(tài)檢修成為可能。目前，我國(guó)針對(duì)電氣一次設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的研究文章很多，但對(duì)一次設(shè)備實(shí)施保護(hù)、控制、監(jiān)測(cè)的電力二次設(shè)備的狀態(tài)檢修被忽視。

一、電力檢修體制的演變

在電力系統(tǒng)的發(fā)展歷史中，電力設(shè)備檢修體制是隨著社會(huì)生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而不斷演變的。檢修策略由第一次產(chǎn)業(yè)革命時(shí)的故障檢修（BM，Break Maintenance）發(fā)展到19世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命的預(yù)防性檢修（PM，Prevention Maintenance）。預(yù)防性檢修又經(jīng)過(guò)許多年的發(fā)展，根據(jù)檢修的技術(shù)條件、目標(biāo)的不同，又出現(xiàn)了不同的檢修方式：一種是主要以時(shí)間為依據(jù)，預(yù)先設(shè)定檢修內(nèi)容與周期的定期檢修（TBM，Time Based Mainten ance），或稱計(jì)劃?rùn)z修（SM，Schedule Maintenance）；另一種是以可靠性為中心的檢修（RCM，Reliability Centered Maintenance）。到1970年，美國(guó)杜邦公司提出了狀態(tài)檢修（CBM，Con2dition－based Maintenance），也叫預(yù)知性檢修（PDM，Predictive Diagnostic Maintenance），這種檢修方式是以設(shè)備當(dāng)前的工作狀態(tài)為依據(jù)，通過(guò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)手段，診斷電氣設(shè)備的健康狀況，從而確定設(shè)備是否需要檢修或最佳檢修時(shí)機(jī)。

二、電力狀態(tài)檢修的概念

狀態(tài)檢修可以簡(jiǎn)單定義為：在設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，根據(jù)監(jiān)測(cè)和分析診斷的結(jié)果，科學(xué)安排檢修時(shí)間和項(xiàng)目的檢修方式。它有三層含義：設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)；設(shè)備診斷；檢修決策。狀態(tài)監(jiān)測(cè)是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)；設(shè)備診斷是以狀態(tài)監(jiān)測(cè)為依據(jù)，綜合設(shè)備歷史信息，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等技術(shù)來(lái)判斷設(shè)備健康狀況。

就電氣設(shè)備而言，其狀態(tài)檢修內(nèi)容不僅包括在線監(jiān)測(cè)與診斷還包括設(shè)備運(yùn)行維護(hù)、帶電檢測(cè)、預(yù)防性試驗(yàn)、故障記錄、設(shè)備管理、設(shè)備檢修和設(shè)備檢修后的驗(yàn)收等諸多工作，最后要綜合設(shè)備信息、運(yùn)行信息、電力市場(chǎng)等方面信息作出檢修決策。

在電廠、變電站檢修決策時(shí)要考慮電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，如用電的峰段與谷段，發(fā)電的豐水期與枯水期；設(shè)備所在單元系統(tǒng)其它設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，按系統(tǒng)為單元檢修與只檢修單臺(tái)設(shè)備的合理程度；電力市場(chǎng)的需要，進(jìn)行決策風(fēng)險(xiǎn)分析。

三、電力狀態(tài)檢修的優(yōu)點(diǎn)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平的提高，電力系統(tǒng)正逐步向狀態(tài)檢修體制過(guò)渡。狀態(tài)檢修與其他檢修方式相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1．開展?fàn)顟B(tài)檢修是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的迫切要求。對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修是為了確保設(shè)備的安全、可靠運(yùn)行，而根據(jù)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行檢修是為了減少設(shè)備的檢修停電，提高供電可靠性。開展設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和分析，可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行有針對(duì)性的檢修，使其充分發(fā)揮作用，即做到設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

2．開展?fàn)顟B(tài)檢修更具先進(jìn)性和科學(xué)性。定期維護(hù)和檢修帶有較大的盲目性，并造成許多不必要的人力和費(fèi)用的浪費(fèi)；由于定期檢修工作量大，往往使檢修人員疲于奔命，加上現(xiàn)場(chǎng)條件和人員素質(zhì)的影響“，越修越壞”的現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生。開展?fàn)顟B(tài)檢修，可減少不必要的工作量，集中了優(yōu)勢(shì)兵力，使檢修工作有一定的針對(duì)性，因而是更為科學(xué)，更為先進(jìn)的方法。

3．開展?fàn)顟B(tài)檢修的可行性已經(jīng)具備：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累，已形成了較為完整的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)手段和分析判斷方法，開展?fàn)顟B(tài)檢修已有較充分的技術(shù)保證。

4．由于狀態(tài)檢修往往是以設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下的在線監(jiān)測(cè)結(jié)果為依據(jù)進(jìn)行的檢修，所以能夠預(yù)報(bào)故障的發(fā)生，使我們可以及時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀況，防止發(fā)生意外的突發(fā)事故。

四、電力系統(tǒng)二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)內(nèi)容

二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)。要監(jiān)測(cè)二次設(shè)備工作的正確性，進(jìn)行壽命估計(jì)。二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)對(duì)象主要包括：交流測(cè)量系統(tǒng)；直流控制及信號(hào)系統(tǒng)；邏輯判斷系統(tǒng)；通信管理系統(tǒng)；屏蔽接地系統(tǒng)等。

交流測(cè)量系統(tǒng)包括：TA、TV二次回路絕緣良好，回路正確，元件完好；直流控制及信號(hào)系統(tǒng)包括直流動(dòng)力、控制操作及信號(hào)回路絕緣良好、回路完好；邏輯判斷系統(tǒng)包括硬件邏輯判斷回路和軟件功能。二次設(shè)備監(jiān)測(cè)對(duì)象不是單一元件，而是一個(gè)單元或一個(gè)系統(tǒng)。監(jiān)測(cè)各元件的動(dòng)態(tài)性能，有的元件性能需要離線監(jiān)測(cè)，如電流互感器的特性曲線等。

因此，二次設(shè)備的離線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)也作為狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷的依據(jù)。

五、二次設(shè)備狀態(tài)檢修與一次設(shè)備狀態(tài)檢修的關(guān)系

一次設(shè)備的檢修與二次設(shè)備檢修不是完全獨(dú)立的。許多情況下，二次設(shè)備檢修要在一次設(shè)備停電檢修時(shí)才能進(jìn)行。在作出二次設(shè)備狀態(tài)檢修決策時(shí)要考慮一次設(shè)備的情況，做好狀態(tài)檢修技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。既要減少停電檢修時(shí)間，減少停發(fā)（供）電造成的經(jīng)濟(jì)損失，減少檢修次數(shù)，降低檢修成本，又要保證二次設(shè)備可靠正確的工作狀況。

六、結(jié)束語(yǔ)

電力二次設(shè)備實(shí)行狀態(tài)檢修是電力系統(tǒng)發(fā)展的需要。微機(jī)保護(hù)和微機(jī)自動(dòng)裝置的自診斷技術(shù)的廣泛使用，對(duì)電力二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)無(wú)論是在技術(shù)上還是在經(jīng)濟(jì)方面都比較容易做到。隨著集成型自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展，可大大減少二次設(shè)備和電纜的數(shù)量，克服目前常規(guī)保護(hù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)存在的困難。設(shè)備管理信息系統(tǒng)（MIS）在電力系統(tǒng)的廣泛使用，為電力二次設(shè)備實(shí)行狀態(tài)檢修提供了信息支持。電力二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)將有助于變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展。

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