淺談電力企業(yè)輸變電設備的檢修策略

摘要：文章結合電力企業(yè)輸變電設備檢修方式變革情況，通過分析認為合理的檢修策略應以可靠性為中心，融主動檢修、狀態(tài)檢修、定期檢修和故障搶修于一體，將各種檢修方式進行優(yōu)化的組合。

關鍵詞：輸變電設備；檢修；策略；研究

中圖分類號：TM507 文獻標識碼：A 文章編號：1006—8937（2012）23—0132—03

1 輸變電設備檢修概述

正常運行的設備可能會發(fā)生故障，要求對設備進行檢修，所謂檢修就是要確保設備保持實現(xiàn)其設計功能的狀態(tài)。而檢修的目的是降低設備故障的頻率，減小設備故障的影響，延長設備的使用壽命，至少延長兩次檢修之間的時間間隔。按照設備檢修計劃安排的時間順序，可以把整個檢修體系分成3 個層面：即檢修策略層、檢修安排層和檢修實施層。

1.1 檢修策略層

檢修策略層研究的內容是：設備是否檢修、何時修、修什么、如何修、如何進行檢修保障、如何防控檢修過程中存在的電網(wǎng)風險和作業(yè)風險、如何評估檢修效果等。在設備層面上，利用設備信息和網(wǎng)絡拓撲信息等，為每一個或每一類電力設備選擇一種合理的檢修方式。檢修技術發(fā)展至今，出現(xiàn)了多種檢修方式，如事后檢修、預防檢修、經(jīng)濟檢修、狀態(tài)檢修及其他多種不同的分類方式。

1.2 檢修安排層

檢修安排層主要針對某一種具體檢修方式，研究如何具體安排，確定設備的檢修周期及檢修內容、根據(jù)檢修內容制定檢修計劃及根據(jù)季節(jié)性因素及班組承載力對計劃加以調整。在設備確定了檢修方式后，對系統(tǒng)中所有設備的檢修安排進行統(tǒng)籌考慮和檢修優(yōu)化，在整個系統(tǒng)層面上以時間為主線，按年、季、月、周檢修計劃模式，從點到面，全面梳理本企業(yè)反措、安全生產隱患及技術監(jiān)督要求，嚴格遵循“一停多用”原則，合理安排年度、季度、月度及周停電檢修計劃。

1.3 檢修具體實施層

檢修具體實施層，研究設備檢修的全過程管控，包括人員分配、設備可靠性管理、數(shù)據(jù)的綜合管理、備品備件的管理、具體實施過程的管理、作業(yè)過程電網(wǎng)風險和作業(yè)風險管控、專業(yè)人員的培訓等。根據(jù)部門職責落實具體的檢修項目，如監(jiān)控中心重點監(jiān)控重載過載設備；運行部門跟蹤各運維站及線路特巡特護結果、運行管控措施落實情況；檢修部門負責反饋運行班組現(xiàn)場工作安全措施布置情況；檢修部門通報檢修班組現(xiàn)場修試進度；到崗到位人員負責監(jiān)督檢查施工方案、事故應急預案、作業(yè)風險措施的落實情況。通過運行、檢修部門的相互督查，到崗到位人員的現(xiàn)場監(jiān)督，安監(jiān)部門不定期抽查，形成現(xiàn)場安全互相監(jiān)督、互相促進的閉環(huán)管理，以確保設備檢修得到全程的管控落實。

2 輸變電設備檢修策略

輸變電設備檢修策略的目標是尋找一種最優(yōu)的檢修方式，早期我國電力企業(yè)普遍對所有設備采用固定的檢修間隔，這大大增加了設備檢修的工作時間和費用，頻繁檢修不但影響設備的可用系數(shù)，也直接影響著設備使用壽命。這種基于固定檢修間隔的定期檢修模式，存在以下三個缺點，第一，“一刀切”，沒有考慮設備的實際情況，往往浪費人力物力。第二，近年來電網(wǎng)規(guī)模發(fā)展迅速，設備數(shù)量急劇增加，定檢工作量劇增。第三，電網(wǎng)設備制造質量提升，早期的定檢周期已不能適應設備管理水平的進步。

2.1 檢修模式的演變和發(fā)展歷程

近年來，隨著我國電力企業(yè)步入大電網(wǎng)、大機組、大容量、特高壓、交直流混合、遠距離輸電、智能電網(wǎng)的階段，電力系統(tǒng)的復雜性明顯增加，電網(wǎng)的安全穩(wěn)定問題日漸突出，各個時期的設備管理與檢修方式有了很大的變化，通常可分為三個階段。

第一階段是事后檢修，也稱故障檢修。事后檢修是當設備發(fā)生故障或其它失效時進行的非計劃性檢修。因為故障的出現(xiàn)具有隨機性，所以檢修工作難以事先計劃。事后檢修是通過對設備是否出現(xiàn)功能性故障為判斷依據(jù)，只有在設備發(fā)生故障并且不能繼續(xù)運行時才對其進行檢修。這種檢修方式最適用于簡單、價格較低且故障后影響不大的設備，其優(yōu)點是檢修比較方便，檢修成本相對較低，并能夠最大限度地利用設備，減少因不必要的檢修工作而造成的浪費。但是事后檢修也存在很多缺點，會影響設備和人身安全，有可能會對系統(tǒng)造成極其惡劣的影響。

第二階段是預防性計劃檢修。計劃檢修是通過設備的運行時間找出一個較合適的周期對設備進行檢修，或者按事先規(guī)定好的操作次數(shù)對設備進行例檢，此類檢修的目的主要是預防設備發(fā)生故障。計劃檢修是根據(jù)設備以往的運行狀況，統(tǒng)計出一定的規(guī)律，然后按照這個規(guī)律確定設備的檢修類別、檢修周期、檢修工作內容、檢修配件及材料等的檢修方式。在設備檢修中，人們逐步認識到有一些設備故障后的后果較為嚴重，故障不僅影響到設備自身的運行，還影響到了整個系統(tǒng)的正常運行，因此不能再采用事后檢修的方式對其進行維修，而應該采取預防性檢修。該檢修階段對待故障的基本思想是以預防為主，著重考慮維護設備的安全性，減少故障的發(fā)生，很少考慮維修活動的經(jīng)濟效益。

第三階段是以設備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷為基礎的狀態(tài)檢修，即基于設備狀態(tài)的檢修。狀態(tài)檢修或預知維修是從預防性檢修發(fā)展而來的更高層次的檢修體制，是一種以設備狀態(tài)為基礎、以預測設備狀態(tài)發(fā)展趨勢為依據(jù)的檢修方式。它根據(jù)對設備的日常巡視、定期重點特巡、在線狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷所提供的信息、經(jīng)過分析處理，判斷設備的健康和性能劣化狀況及其發(fā)展趨勢，并在設備故障發(fā)生或性能降低到不允許極限前有計劃地安排檢修。這種檢修方式能及時地、有針對性地對設備進行檢修，不僅可以提高設備的可用率，還能有效降低檢修費用。

20世紀80年代，在美國開始引入一種新的檢修體制，即以可靠性為中心的檢修。以可靠性為中心的優(yōu)化檢修是以可靠性理論和統(tǒng)計數(shù)據(jù)為基礎，以提高設備安全穩(wěn)定運行的可靠性和檢修成本的優(yōu)化為目的，對系統(tǒng)設備的維修需求進行分析和決策，確定檢修計劃的安排。該方法用技術分析代替經(jīng)驗規(guī)定，在管理中提倡技術分析的結果作為檢修決策的依據(jù)。這種檢修方法充分利用了現(xiàn)場經(jīng)驗以及現(xiàn)有的監(jiān)測設備，是以上所述各種檢修方式的有機結合。

2.2 以可靠性為中心的檢修策略

以可靠性為中心的檢修是指在對設備作檢修決策的過程中，首先要考慮設備的可靠性，在此基礎上兼顧設備檢修的經(jīng)濟性，使設備檢修后達到規(guī)定可用度的一種檢修方式。其基本思路是：對設備進行功能與故障分析，明確設備各故障的后果；用規(guī)范化的邏輯決斷方法，確定各故障的預防性檢修對策；通過現(xiàn)場故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計、狀態(tài)評估、定量化建模等手段，在保證設備安全和完好的前提下，以檢修停運損失最小為目標對設備的檢修策略進行優(yōu)化。優(yōu)化決策是對設備是否檢修，某些關鍵元器件是否更換的決策過程。決策過程包含兩種狀態(tài)：一是檢修周期的調整；二是檢修與更換的決策。

2.2.1 檢修周期的調整

經(jīng)過狀態(tài)評估，若設備沒有到非換不可的地步，則主要有立即檢修、延長檢修周期、縮短檢修周期三種方式。立即檢修是針對有缺陷且非停電檢修不可的設備，而延長和縮短檢修周期是針對家族性的設備。在設備檢修周期的確定上，應按回路同步檢修原則，即在同一回路上的單個設備檢修周期起始點應統(tǒng)一，每類設備間的檢修周期應成倍數(shù)關系，例如成“3”的倍數(shù)關系，這樣不會造成回路年年停，而是最少3年停一次，從而減少設備損傷，減少勞動支出，提高企業(yè)效益。通過設備家族評估，確定科學的檢修工藝、備品備件，確證檢修質量，最大程度減少設備停電和檢修無效時間。例如，110 kV南坑變電站廠站圖（圖1）中的輸電回路2個、變電回路2個和母線回路1個，檢修設備最短檢修周期為3 a。而在同一回路檢修中，為了盡量減少停運設備數(shù)量和次數(shù)，所有檢修設備的檢修周期數(shù)應是自然數(shù)的倍數(shù)關系，即3，6，9，12……等。由此可確定各回路設備的檢修周期為3 a，而每次回路檢修時，根據(jù)具體設備檢修周期進行檢修，詳見表1。

2.2.2 檢修與更換的決策

設備到壽命周期末，就需要判斷是否繼續(xù)運行，還是檢修后運行或是更新改造。判斷的過程就是優(yōu)化過程，其判斷結果就是決策。方法有多種多樣。通常有以可靠性為中心的檢修策略（RCM）、全壽命周期成本（LCC）管理策略、狀態(tài)檢修（CBM）策略和設備風險評估等。

從電網(wǎng)運營特點和整個公司的目標來看，對電氣設備狀態(tài)檢修的期望是：①確保設備的正常運行，防止事故發(fā)生，保證電網(wǎng)可靠性。②檢修人員應按規(guī)程有目的、安全、最有效地完成設備檢修工作。③延長設備檢修周期和使用壽命。④降低運行和檢修費用，提高經(jīng)濟效益。因此，優(yōu)化決策必須建立在科學、高效、經(jīng)濟基礎上。由于各地區(qū)的設備、人員素質、可靠性要求和運行環(huán)境不一樣，不能采用“一刀切”的辦法，應結合本地區(qū)實際情況，因地制宜地開展決策工作。電氣設備狀態(tài)檢修優(yōu)化決策可由LCC與設備風險評估法結合構成。其決策因子有：狀態(tài)評估結果；LCC報告；設備在電網(wǎng)的重要性；故障后對用戶可靠性帶來的后果程度（監(jiān)管懲罰）等。

總之，應從節(jié)約檢修成本，同時滿足應有的可靠性要求基礎上，開展有針對性的狀態(tài)檢修工作。只有采用有效的檢測與檢修策略，方能保證電網(wǎng)高效、經(jīng)濟運行。

3 結 語

通過不斷探索、優(yōu)化和實踐，認為以可靠性為中心的狀態(tài)檢修是融主動檢修、定期檢修和故障搶修于一體，將各種檢修方式進行優(yōu)化的組合。近年來通過開展可靠性為中心的狀態(tài)檢修，取得良好成效，有效地控制了設備停運次數(shù)和停役時間，各項電網(wǎng)運行指標取得了大幅度的提升，同步提高了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行管理水平。

參考文獻：

[1] 邱仕義.電力設備可靠性維修[M].北京：中國電力出版社，2004.

[2] 束洪春.電力系統(tǒng)以可靠性為中心的維修[M].北京：機械工業(yè)出版社，2008.