夏振強
【摘要】伴隨著現(xiàn)代科技的迅速發(fā)展和我國眾行業(yè)電氣化進(jìn)程的不斷加快,各式各樣的電氣設(shè)備均被廣泛地應(yīng)用,對我國工業(yè)發(fā)展和綜合實力的提高發(fā)揮著十分重要的作用,電氣設(shè)備一旦出現(xiàn)故障,就會導(dǎo)致生產(chǎn)的巨大損失,當(dāng)然,也就對電氣設(shè)備運行的安全、穩(wěn)定性要求更高。但是,在長時間的設(shè)備運行中,難免會有故障發(fā)生,這就要求我們的技術(shù)人員在第一時間內(nèi)診斷出故障原因,并及時進(jìn)行檢修,最終排除設(shè)備故障,在最短時間內(nèi)恢復(fù)設(shè)備的正常運行。因此,如何根據(jù)電氣設(shè)備的故障表現(xiàn)來判斷故障原因、如何正確進(jìn)行檢修,是技術(shù)人員工作的一大研究課題,在本文中,筆者擬結(jié)合自身實踐和認(rèn)識,就電氣設(shè)備的故障診斷和檢修方法進(jìn)行探討,以期為廣大技術(shù)人員提供一些參考,使之迅速判斷、診治故障。
【關(guān)鍵詞】電氣設(shè)備;故障診斷
目前的設(shè)備檢修體制,主要采用計劃檢修的方式,已經(jīng)不能滿足要求。為適應(yīng)電力部門向市場化現(xiàn)代企業(yè)模式的轉(zhuǎn)變,消化和移植一種新的檢修策略,即電力設(shè)備狀態(tài)檢修。所謂狀態(tài)檢修就是根據(jù)設(shè)備的運行狀態(tài)和健康狀況而執(zhí)行檢修一種檢修方式。
1.檢修體制的演變
檢修體制的演變經(jīng)過了2個階段:事后檢修(18世紀(jì)第一次產(chǎn)業(yè)革命)和預(yù)防性檢修(19世紀(jì)第二次產(chǎn)業(yè)革命)。事后檢修也稱故障檢修,是最早的檢修方式,這種檢修方式以設(shè)備出現(xiàn)功能性故障為判據(jù),在設(shè)備發(fā)生故障且無法繼續(xù)運行的時候才進(jìn)行檢修。采用這種檢修方式需要付出很大的代價和檢修費用,不僅檢修不足而且會嚴(yán)重的威脅到設(shè)備和人身的安全。到第二次產(chǎn)業(yè)革命時期,開始推行預(yù)防性檢修。預(yù)防性檢修經(jīng)過多年的發(fā)展,根據(jù)檢修的技術(shù)條件、目標(biāo)的不同而出現(xiàn)了定期檢修、以可靠性為中心的檢修、狀態(tài)檢修、故障查找、使用至損害再修等7種檢修方式;其中以定期檢修和狀態(tài)檢修這兩種檢修方式最為主要。
1.1 定期檢修
定期檢修也稱計劃檢修,這種檢修方式以時間為依據(jù),預(yù)先設(shè)定檢修工作內(nèi)容與周期。我國電力工業(yè)的定期檢修制度是20世紀(jì)50年代從前蘇聯(lián)引入。直到80年代定期檢修仍是主流的檢修制度。定期檢修主要是根據(jù)設(shè)備的運行周期,編制設(shè)備的大修與小修計劃,貫徹預(yù)防為主的方針,做到“到期必修,修必修好”。當(dāng)設(shè)備到達(dá)維修的時間周期時,不論設(shè)備是否有缺陷和問題,都要停下來進(jìn)行維修。定期檢修在保證重大電氣設(shè)備正常工作中確實起到了直接防止和延遲故障的作用,但實踐證明,在當(dāng)代電網(wǎng)情況下,定期維修制度不可避免地存在兩大缺點:維修過剩與維修不足,維修過剩會導(dǎo)致浪費,降低企業(yè)的勞動生產(chǎn)率,降低設(shè)備利用率和供電可靠性等。維修過剩勢必增加工作人員誤操作、繼電保護(hù)與開關(guān)設(shè)備誤動作的或然率,以致造成設(shè)備損壞和人身事故。至于維修不足顯然惡果相同。
1.2 狀態(tài)檢修
狀態(tài)檢修也稱為預(yù)知性檢修,這種檢修方式是在定期檢修和監(jiān)測技術(shù)的基礎(chǔ)上,發(fā)展形成的一種新的維修制度;其利用在線或離線監(jiān)測技術(shù),以電氣設(shè)備當(dāng)前的實際工作狀況為依據(jù),通過高科技狀態(tài)監(jiān)測手段,識別故障的早期征兆,對故障部位、故障嚴(yán)重程度及發(fā)展趨勢作出判斷,確定設(shè)備是否存在缺陷與問題,據(jù)此判斷各種電氣設(shè)備最佳檢修時機,是否需要退出運行進(jìn)行必要的維修。狀態(tài)維修的特點是“該修必修,修必修好”。狀態(tài)檢修是當(dāng)前耗費最低、技術(shù)最先進(jìn)的檢修方式,它作為設(shè)備安全、穩(wěn)定、長周期、全性能、優(yōu)質(zhì)運行提供了可靠的技術(shù)和管理保障。
1.3 實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)檢修的意義
在世界范圍內(nèi)的實踐證明,設(shè)備狀態(tài)檢修可以實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益上的提高。主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1.3.1 狀態(tài)檢修之前的準(zhǔn)備工作。狀態(tài)管理不僅僅減輕了原手工作業(yè)的勞動強度、提高了工作效率,更重要的是,能夠充分利用已有的狀態(tài)信息,通過多方位、多角度的分析,最大限度地把握設(shè)備的狀態(tài),依此制定合理的檢修維護(hù)策略。
1.3.2 在實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)檢修之后可以通過適時的維修來避免重要設(shè)備故障,同時又避免了不必要的維修作業(yè),依此在有限維修經(jīng)費中尋求優(yōu)化分配使用。特別是在做到能對設(shè)備的壽命進(jìn)行正確估計后,就可以更有效地儲存和安排設(shè)備備件,這可節(jié)省大量的備品經(jīng)費。
1.3.3 設(shè)備的狀態(tài)分析對于預(yù)防類似事故、改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量、提高設(shè)備監(jiān)督管理水平具有重要的指導(dǎo)意義。
1.3.4 在電力供應(yīng)者實現(xiàn)RCM后,零售用戶將因更可靠的電能供應(yīng)而受益。
2.國內(nèi)外開展?fàn)顟B(tài)檢修的現(xiàn)狀
隨著電力企業(yè)的不斷發(fā)展定期檢修制度已經(jīng)漸漸不適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)的運作需求,也不能保證設(shè)備的正常運行。因此,近幾年狀態(tài)檢修在國內(nèi)逐漸被提上日常議程。在國外,已經(jīng)形成以可靠性為中心的檢修策略(以下簡稱RCM)。
2.1 國外電力設(shè)備狀態(tài)檢修的現(xiàn)狀
國外的設(shè)備狀態(tài)檢修發(fā)展較早。七十年代末,美國電力科學(xué)研究院(EPRI)就對電力設(shè)備的狀態(tài)檢修進(jìn)行研究和應(yīng)用,目前已向RCM發(fā)展。日本是從八十年代開始對電力設(shè)備實施以狀態(tài)分析和在線檢測為基礎(chǔ)的狀態(tài)檢修。而歐洲大多數(shù)國家也正在進(jìn)行檢修體制的改革,方向也是狀態(tài)檢修。到目前為止,基于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的設(shè)備管理、事故分析和預(yù)警系統(tǒng)在美、加等國已普遍應(yīng)用,且已發(fā)展了幾個版本。如Integrated Maintenance System等。這些軟件系統(tǒng)應(yīng)用Intranet、Internet及GIS(地理信息系統(tǒng))等最新的計算機技術(shù),將狀態(tài)管理、事故預(yù)警和事故處理進(jìn)行有機的集成,大大改善了其設(shè)備監(jiān)督管理環(huán)境,提高了監(jiān)督管理水平。美國電力研究院(EPRI)設(shè)計的變電站的一體化系統(tǒng)是采用低成本傳感器和先進(jìn)的診斷方法來監(jiān)測變電站設(shè)備的健康狀況和性能。
2.2 國內(nèi)電力設(shè)備狀態(tài)檢修的現(xiàn)狀
在我國,電力設(shè)備狀態(tài)檢修方面的工作開展還處于初步階段,有的甚至還沒有建立狀態(tài)管理的概念,但發(fā)展勢頭強勁,已經(jīng)有了許多成果,作為設(shè)備狀態(tài)檢修的必要條件的電力設(shè)備在線或離線的監(jiān)測裝置已經(jīng)是種類繁多。如:清華大學(xué)自1985年開始研究的電力設(shè)備放電在線監(jiān)測系統(tǒng),至今已有十多年的歷史。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、Internet技術(shù)的普及和發(fā)展以及電力系統(tǒng)的不斷改革,我國的電氣設(shè)備狀態(tài)管理和狀態(tài)檢修得到一些發(fā)展,相應(yīng)地出現(xiàn)了一些管理軟件和檢修系統(tǒng)。
3.實現(xiàn)電力設(shè)備狀態(tài)檢修的步驟
設(shè)備狀態(tài)檢修從整體上來說,主要分為兩部分。一個部分是設(shè)備數(shù)據(jù)的收集與管理,對相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類,從宏觀初步把握設(shè)備的總體情況。通過宏觀分析,對一些共性的設(shè)備質(zhì)量問題發(fā)布相應(yīng)的預(yù)防性措施,以防止類似事故的重復(fù)。微觀主要是對作為個體的具體設(shè)備進(jìn)行分析,以確定其劣化程度。另一部分是建立起相應(yīng)的管理軟件和檢修系統(tǒng),對數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)化管理,通過電腦強大的分析與計算能力對所存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而從根本上把握整個電網(wǎng)以及單個設(shè)備的運行情況和優(yōu)劣程度。最終實現(xiàn)狀態(tài)檢修。
4.狀態(tài)檢修的發(fā)展趨勢
狀態(tài)檢修是電氣設(shè)備檢修的發(fā)展趨勢,當(dāng)前和今后隨著電氣設(shè)備檢修要求的提高將會要求使用先進(jìn)的電氣設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù),因而研究電力設(shè)備狀態(tài)檢修勢在必行。根據(jù)國際上設(shè)備狀態(tài)檢修的發(fā)展趨勢,我們認(rèn)為:對設(shè)備狀態(tài)檢修的研究應(yīng)該在消化、吸收國內(nèi)外已有先進(jìn)的相關(guān)技術(shù)和管理經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,根據(jù)我國國情提出適應(yīng)我國實際情況的設(shè)備狀態(tài)檢修方案。作為設(shè)備檢修的一種新策略,狀態(tài)檢修在理論和技術(shù)上還有許多值得進(jìn)一步研究的地方。我們有理由相信:隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和電力設(shè)備狀態(tài)檢修的實施,將極大地提高電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行水平,并對電力企業(yè)的社會效益和經(jīng)濟效益產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
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