淺談發(fā)電廠電氣設(shè)備定期維修與狀態(tài)維修制度

陳迎春

（黑龍江省依蘭晨光發(fā)電廠，黑龍江 依蘭 154800）

發(fā)電廠電氣設(shè)備是發(fā)電廠最重要的設(shè)備之一，承載著機(jī)組發(fā)電、控制、保護(hù)、電力輸出等重要任務(wù)，電力設(shè)備的維修效果直接關(guān)系到安全發(fā)電生產(chǎn)。

1 電氣設(shè)備的“質(zhì)量”狀況存在差異

首先是電氣設(shè)備的先天條件不一樣，良莠不齊。進(jìn)口設(shè)備和國(guó)產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)狀況不一樣；同樣是國(guó)產(chǎn)設(shè)備，不同廠商因技術(shù)與管理水平不一樣，使其產(chǎn)品質(zhì)量也不一樣；即使是同一廠商，因技術(shù)、管理上的進(jìn)步，不同時(shí)期、不同批次的產(chǎn)品，其質(zhì)量也會(huì)不一樣；尤其是一些偽劣設(shè)備的質(zhì)量很難有保證。因此應(yīng)當(dāng)承認(rèn)電氣設(shè)備投入運(yùn)行的初始狀態(tài)是千差萬(wàn)別的。

其次，設(shè)備的使用環(huán)境不一樣，不同的環(huán)境將對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況產(chǎn)生不同的影響，這種環(huán)境主要有兩種：一是設(shè)備所處的外部自然環(huán)境不一樣，尤其是供電設(shè)備，大部分暴露在室外自然環(huán)境中，少部分處在地下潮濕環(huán)境中，因溫度、濕度、污染、紫外線、日照等有較大差異，對(duì)設(shè)備的影響有較大不同；二是設(shè)備在電力系統(tǒng)的位置不同，所承受系統(tǒng)運(yùn)行電壓、短路電流和熱穩(wěn)定時(shí)間等不盡相同，尤其是故障時(shí)系統(tǒng)短路容量差異較大。

此外，新技術(shù)、新材料的使用，使得設(shè)備的技術(shù)水平、技術(shù)狀況有了較大的改善，尤其是20世紀(jì)90年代以后，我國(guó)電力設(shè)備制造引進(jìn)不少國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)、裝備和管理，設(shè)備的改型換代較快，整體技術(shù)水平有了較大的提高，因此電力系統(tǒng)的裝備水平得到較大的改善。

2 定期維修制度所存在的問(wèn)題

由于電氣設(shè)備的初始狀況和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀況有很大的差異，即現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的“質(zhì)量”狀況好壞相差甚大，而定期維修制度幾乎無(wú)視這些狀況的差異，而采用統(tǒng)一的、一刀切的定期維修方式，其最主要的表現(xiàn)在維修結(jié)果上，要么維修過(guò)剩，要么維修不足。如果是出現(xiàn)維修過(guò)剩，經(jīng)常出現(xiàn)“小病大治”、“無(wú)病亦治”的盲目維修的現(xiàn)象，這種維修過(guò)剩的結(jié)果，必將出現(xiàn)如下維修的弊端：

一些狀態(tài)良好的設(shè)備，因盲目維修而出現(xiàn)故障或潛在的故障，維修達(dá)不到恢復(fù)設(shè)備原有的可靠性的作用，而是增加了設(shè)備的故障隱患和故障率。

降低了設(shè)備的可用性，許多維修迫使機(jī)組停機(jī)。中斷了對(duì)系統(tǒng)的不間斷供電，影響了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。這是增加停機(jī)維修的次數(shù)的必然結(jié)果。而提高供電可靠性是供電企業(yè)非常重要的基本考核指標(biāo)。目前，定期維修是發(fā)電機(jī)組停機(jī)的主要原因，往往占全部停機(jī)時(shí)間的60%以上。

增大設(shè)備運(yùn)行管理成本，使企業(yè)在市場(chǎng)和發(fā)展競(jìng)爭(zhēng)中不堪重負(fù)。電氣設(shè)備的大修費(fèi)用是企業(yè)管理中主要的支出費(fèi)用，該費(fèi)用在電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中占比例不小，這就直接影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此要提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也必須對(duì)企業(yè)設(shè)備現(xiàn)行所執(zhí)行的定期維修制度進(jìn)行改革，以節(jié)約增效的觀點(diǎn)和要求來(lái)指導(dǎo)維修策略的分析選擇。

3 電氣設(shè)備狀態(tài)維修策略存在的問(wèn)題

狀態(tài)維修的定義應(yīng)該是通過(guò)技術(shù)手段監(jiān)測(cè)電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)確定維修時(shí)間。由于對(duì)狀態(tài)維修的定義及含義仁者見(jiàn)仁，智者見(jiàn)智，電氣設(shè)備狀態(tài)維修在我國(guó)已醞釀了十余年，但至今仍主要停留在學(xué)術(shù)討論范圍中，即使有部分單位進(jìn)行了嘗試，但因?yàn)槔碚撋虾图夹g(shù)上暫時(shí)還有一些問(wèn)題，這些嘗試并沒(méi)有形成令人信服的依據(jù)，還不能向全國(guó)的電力系統(tǒng)推廣。具體而言，現(xiàn)在電氣設(shè)備狀態(tài)維修策略存在如下一些問(wèn)題：

3.1 沒(méi)有突出狀態(tài)維修中各項(xiàng)技術(shù)的特殊要求。以狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)為例，在尚不能實(shí)現(xiàn)或不必要對(duì)所有狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí) (準(zhǔn)實(shí)時(shí))監(jiān)測(cè)的情況下，狀態(tài)監(jiān)測(cè)間隔期的選取對(duì)狀態(tài)維修具有相當(dāng)重要的意義。間隔期太短會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)，增加維修成本；間隔時(shí)間太長(zhǎng)，會(huì)出現(xiàn)漏檢，進(jìn)一步導(dǎo)致預(yù)防維修的失敗。因此，必須合理地確定狀態(tài)監(jiān)測(cè)的間隔期。而目前對(duì)于狀態(tài)維修中的狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究主要集中在狀態(tài)監(jiān)測(cè)特征量的選取上，沒(méi)有對(duì)間隔期的確定引起足夠的重視。

3.2 沒(méi)有理清狀態(tài)維修與在線監(jiān)測(cè)、狀態(tài)維修與故意診斷的關(guān)系。一些研究把狀態(tài)維修簡(jiǎn)單化或絕對(duì)化，前者錯(cuò)誤地認(rèn)為狀態(tài)維修就是為了延長(zhǎng)設(shè)備運(yùn)行和檢測(cè)周期；后者片面地將狀態(tài)維修理解為必須以狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)才能實(shí)施的維修策略，提高了進(jìn)行狀態(tài)維修的門(mén)檻，阻礙了相關(guān)研究的發(fā)展。更為突出的，許多研究沒(méi)有劃清狀態(tài)維修與故障診斷之間的界線，將故障診斷納入到狀態(tài)維修的過(guò)程之中，以故障診斷替代狀態(tài)評(píng)估，試圖“一步到位”地確定設(shè)備故障發(fā)生的具體部位、時(shí)間、后果等等，大大增加了狀態(tài)維修的實(shí)施難度。

3.3 針對(duì)電氣設(shè)備的狀態(tài)預(yù)測(cè)技術(shù)研究尚不成熟。預(yù)測(cè)技術(shù)在電力系統(tǒng)中目前的研究集中于電力負(fù)荷的短期和中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)，對(duì)設(shè)備狀態(tài)的預(yù)測(cè)僅在機(jī)械領(lǐng)域得到較多的研究和應(yīng)用。電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)值既有一定的規(guī)律性，又有很強(qiáng)的隨機(jī)性。

設(shè)備在未來(lái)某一時(shí)刻的參數(shù)值常與過(guò)去的參數(shù)值、當(dāng)前的運(yùn)行狀況、預(yù)測(cè)期的氣象因素等密切相關(guān)。因此，電氣設(shè)備的狀態(tài)預(yù)測(cè)和設(shè)備的狀態(tài)預(yù)測(cè)既有相似之處，又存在一定的差異，需要對(duì)其進(jìn)行具體的研究。

3.4 采用基于常權(quán)加權(quán)的綜合評(píng)判方法評(píng)估電氣設(shè)備的狀態(tài)存在固有缺陷。目前主要采用分層加權(quán)的方法評(píng)估設(shè)備狀態(tài)，首先通過(guò)專(zhuān)家評(píng)分或經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)設(shè)備的各個(gè)指標(biāo)或各個(gè)部件進(jìn)行打分，然后根據(jù)事先確定的權(quán)重逐層加權(quán)，得出最終評(píng)估結(jié)果。但是，當(dāng)影響設(shè)備狀態(tài)的個(gè)別關(guān)鍵因素嚴(yán)重劣化時(shí)，經(jīng)過(guò)常權(quán)加權(quán)的判斷可能會(huì)得出設(shè)備可以繼續(xù)運(yùn)行的結(jié)果。對(duì)于這樣的問(wèn)題，單純依靠增大其權(quán)重是不能解決的。

4 狀態(tài)維修完全替代定期維修的可能性

首先電氣設(shè)備的大小、結(jié)構(gòu)、用材、功能各不相同，出現(xiàn)缺陷的原因和規(guī)律也不相同。另外在工作時(shí)所受的電、熱、機(jī)械、環(huán)境各不相同，呈現(xiàn)的損耗規(guī)律不會(huì)相同。如密封橡膠墊呈現(xiàn)自然老化的規(guī)律，而變壓器的絕緣缺陷形成有時(shí)間因素也有其他因素。

其次，各個(gè)設(shè)備在電力系統(tǒng)中的地位和影響不同，每個(gè)設(shè)備中部件對(duì)設(shè)備功能的影響也不相同。能否或有沒(méi)有必要對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、狀態(tài)維修呢？即能否用狀態(tài)維修完全替代定期維修呢？雖然對(duì)所有設(shè)備及其部件進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和狀態(tài)診斷在技術(shù)上有困難，而且對(duì)所有設(shè)備及其部件進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)在監(jiān)測(cè)費(fèi)用上難以承受。但一些新設(shè)備、新技術(shù)的出現(xiàn)，如一些免維護(hù)設(shè)備、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用，大大提高了發(fā)電企業(yè)電氣設(shè)備的技術(shù)性和穩(wěn)定性。未來(lái)的狀態(tài)維修即使不能完全代替定期維修，也會(huì)形成狀態(tài)維修和定期維修共同存在的局面。

[1] 永尾榮一，谷之內(nèi)健太郎，細(xì)川登，網(wǎng)本剛，橘孝造，武藤浩隆，谷村純二，外山悟.充油電氣設(shè)備的診斷方法、用于實(shí)施該診斷方法的診斷裝置以及包括該診斷裝置的充油電氣設(shè)備.三菱電機(jī)株式會(huì)社.2011.7.

[2] 宋榮敏可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備.第1部分：用外殼保護(hù)的電氣設(shè)備 第1篇：電氣設(shè)備的技術(shù)要求[J].爆炸性環(huán)境電氣防爆技術(shù)，1994.6.