水電廠儀表狀態(tài)檢修現(xiàn)狀與實(shí)踐策略

(嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司，四川 蒼溪，628400)

儀表是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的保障，水電廠要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，離不開自動(dòng)化儀表的正常運(yùn)行，重要自動(dòng)化儀表的故障直接威脅電網(wǎng)安全和企業(yè)效益。由于科技發(fā)展越來越快，我國(guó)傳統(tǒng)的水電站儀表檢修面臨的問題也越來越多，急需一套較為先進(jìn)的、完整的檢修方法來解決與日俱增的問題。就目前而言，狀態(tài)檢修符合未來電力企業(yè)生產(chǎn)需要，是一種達(dá)到運(yùn)行安全可靠，檢修成本合理的檢修策略。

1 水電廠儀表設(shè)備傳統(tǒng)檢修方式

局限于相對(duì)落后的科學(xué)技術(shù)水平，水電廠儀表設(shè)備傳統(tǒng)檢修通常采用以時(shí)間為基礎(chǔ)的預(yù)防維修方式，它具有對(duì)設(shè)備進(jìn)行周期性修理的特點(diǎn)，是根據(jù)設(shè)備的磨損規(guī)律，預(yù)先確定檢修類別，檢修間隔時(shí)間及檢修工作量，所需的備件、材料可以預(yù)計(jì)。這樣的檢修方式隨著我國(guó)電力工業(yè)迅速發(fā)展和電力市場(chǎng)進(jìn)一步開放，暴露出缺乏針對(duì)性與科學(xué)性，人力資源和備品、備件等材料大量浪費(fèi)等缺陷和不足，傳統(tǒng)的設(shè)備定期計(jì)劃?rùn)z修制度使得部分運(yùn)行良好的設(shè)備到期被迫停運(yùn)檢修。這些缺點(diǎn)和不足在自動(dòng)化控制儀表上尤為明顯，如在檢修間隔時(shí)間內(nèi)自動(dòng)化儀表出現(xiàn)問題，運(yùn)行人員不易發(fā)現(xiàn)，但卻可能使被控制設(shè)備帶來運(yùn)行隱患，最終導(dǎo)致設(shè)備損壞，影響電廠企業(yè)效益。但是為了能一次性排除機(jī)組隱患的預(yù)防維修方式，用于自動(dòng)化儀表檢修具有一定的盲目性，因此水電廠儀表檢修策略應(yīng)該進(jìn)行合理的改善。

目前國(guó)內(nèi)針對(duì)電氣一次設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的研究很多，但是對(duì)一次設(shè)備實(shí)施保護(hù)、控制和檢測(cè)的各類儀表等其他電氣二次設(shè)備狀態(tài)檢修的研究卻很少，隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及通信技術(shù)等的高速發(fā)展和在電力系統(tǒng)中的普遍應(yīng)用，使電力系統(tǒng)二次設(shè)備的狀態(tài)檢修成為可能。

2 狀態(tài)檢修概述

2.1 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。狀態(tài)檢修包括三層含義：設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、設(shè)備診斷和設(shè)備檢修決策。其中設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)，設(shè)備診斷是以設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)為依據(jù)，綜合設(shè)備歷史信息，利用專家系統(tǒng)技術(shù)等來判斷設(shè)備的健康狀況。

2.2 狀態(tài)檢修的必要性

目前我國(guó)電力設(shè)備大多以定期檢修為主，定期檢修主要依據(jù)檢修規(guī)程來確定檢修項(xiàng)目，因此，容易導(dǎo)致盲目性檢修，缺陷較多的設(shè)備檢修不足，而設(shè)備狀態(tài)良好的檢修過剩，隨著科技發(fā)展和新技術(shù)在電力工業(yè)的應(yīng)用，電力系統(tǒng)設(shè)備檢修逐漸從預(yù)防性檢修向預(yù)知性檢修過度，檢修體制從“到期必修”向“應(yīng)修必修，修必修好”轉(zhuǎn)變。開展設(shè)備狀態(tài)檢修有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)設(shè)備狀態(tài)檢修可以對(duì)設(shè)備當(dāng)前健康水平進(jìn)行了解，根據(jù)設(shè)備的健康水平合理制定檢修計(jì)劃，避免設(shè)備存在劣化趨勢(shì)下繼續(xù)帶病運(yùn)行，從而提高系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平和設(shè)備運(yùn)行可靠性；

(2)狀態(tài)檢修具有科學(xué)性和針對(duì)性，可以減少不必要的工作量，使設(shè)備檢修更具有針對(duì)性，能有效降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

2.3 儀表狀態(tài)檢修的特點(diǎn)

儀表設(shè)備狀態(tài)檢修具有自己的特點(diǎn)，因?yàn)閮x表設(shè)備通常本身就是狀態(tài)監(jiān)測(cè)最終端的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，所以儀表設(shè)備的狀態(tài)檢修的狀態(tài)監(jiān)測(cè)并不過分的依賴傳感器，而是靠自身的自診斷功能與其它判別方式來確定設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，結(jié)合儀表設(shè)備運(yùn)行和檢修的歷史資料對(duì)儀表設(shè)備本身狀態(tài)做出正確的評(píng)價(jià)，并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果科學(xué)安排檢修時(shí)間和項(xiàng)目。

由于儀表設(shè)備本身就是一次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集終端，其狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)只能由自身巡檢診斷功能來完成，這樣的狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在儀表設(shè)備本身出故障時(shí)不能正確反映設(shè)備狀態(tài)。所以，儀表設(shè)備狀態(tài)檢修不僅要注重狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的提取，還要注重結(jié)合設(shè)備運(yùn)行、檢修和家族缺陷的設(shè)備歷史資料，這樣才能對(duì)儀表設(shè)備狀態(tài)做出全面評(píng)價(jià)。

3 儀表設(shè)備狀態(tài)檢修現(xiàn)狀

目前我國(guó)大部分水電廠投入運(yùn)行時(shí)間已超過20年，由于受當(dāng)時(shí)科技水平的制約，大部分電廠設(shè)備相對(duì)落后，不具備設(shè)備狀態(tài)檢修的三要素“設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、設(shè)備診斷和設(shè)備檢修決策”，所以要推進(jìn)電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)檢修任重而道遠(yuǎn)。針對(duì)實(shí)施狀態(tài)檢修屬于過渡期的水電企業(yè)，不能直接套用狀態(tài)檢修理論體系，必須在狀態(tài)檢修體系中尋求符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的，有針對(duì)性的檢修方式來完成狀態(tài)檢修體制的過度。除了技術(shù)上的限制，體制上的改變也面臨著諸多困難。

(1)企業(yè)管理人員和設(shè)備管理人員對(duì)設(shè)備檢修的認(rèn)知還停留在只對(duì)設(shè)備進(jìn)行常規(guī)檢查，并根據(jù)相關(guān)規(guī)程規(guī)范進(jìn)行定期檢修階段，缺乏對(duì)狀態(tài)檢修的認(rèn)知和對(duì)設(shè)備質(zhì)量的極度不信任，導(dǎo)致設(shè)備狀態(tài)檢修制度無法順利推進(jìn)；

(2)檢修人員對(duì)設(shè)備狀態(tài)把握不了，導(dǎo)致對(duì)設(shè)備的檢修持謹(jǐn)小慎微的工作態(tài)度，缺少靈活性，令設(shè)備狀態(tài)檢修處于停滯狀態(tài)；

(3)設(shè)備管理人員在實(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修過程中，缺少設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)策略，導(dǎo)致在制定檢修方案時(shí)，缺少檢修依據(jù)；

(4)設(shè)備檢修人員已經(jīng)適應(yīng)傳統(tǒng)的檢修模式，檢修思維固定，難以接受新的先進(jìn)檢修理念；

(5)現(xiàn)階段使用的儀表設(shè)備大多數(shù)不能自動(dòng)采集設(shè)備狀態(tài)并保存狀態(tài)數(shù)據(jù)，水電廠儀表數(shù)量雖然沒有火電廠多，但是設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)收集和診斷也不是人工能夠執(zhí)行的。

4 儀表設(shè)備狀態(tài)檢修實(shí)踐

因?yàn)樗姀S儀表設(shè)備種類不同，自動(dòng)化現(xiàn)代化程度也不盡相同，所以在實(shí)行儀表設(shè)備狀態(tài)檢修時(shí)要因材施教，不同的儀表設(shè)備要制定專屬的檢修策略。在所有狀態(tài)檢修策略制定前，要先對(duì)儀表設(shè)備進(jìn)行基礎(chǔ)評(píng)分，基礎(chǔ)評(píng)分是嚴(yán)格遵照規(guī)程規(guī)范對(duì)校驗(yàn)合格或檢修合格的儀表設(shè)備進(jìn)行一次評(píng)分，作為之后儀表設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。

4.1 指針類儀表狀態(tài)檢修策略

雖然指針式儀表發(fā)展到今天已經(jīng)逐漸退出歷史舞臺(tái)，但水電廠很多地方依然在使用指針式表計(jì)，因?yàn)槭芟抻诮Y(jié)構(gòu)原理，這類儀表要實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修不能依靠狀態(tài)監(jiān)測(cè)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集診斷。對(duì)于這類表計(jì)，在水電廠通常作為指示儀表，不參與控制，所以使用“基礎(chǔ)評(píng)分+品牌質(zhì)量+使用年限+故障率+同位置其他儀表指示對(duì)比”的方式來確定該儀表的運(yùn)行狀態(tài)，作為這類設(shè)備的狀態(tài)檢修策略。

4.2 傳感器、變送器、多功能交采表狀態(tài)檢修策略

傳感器、變送器、多功能交采表、多功能電能表等這類儀表目前基本都能將數(shù)據(jù)上報(bào)至監(jiān)控系統(tǒng)，但是上報(bào)的數(shù)據(jù)是儀表測(cè)量對(duì)象的數(shù)據(jù)，而不是儀表設(shè)備本身的狀態(tài)數(shù)據(jù)，這就是儀表設(shè)備狀態(tài)檢修的特殊性所在。因?yàn)槟壳八姀S所使用的儀表設(shè)備大多不具備故障及異常自診斷功能，此時(shí)需要使用“基礎(chǔ)評(píng)分+品牌質(zhì)量+故障率+同位置其他儀表指示對(duì)比+監(jiān)控系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)曲線變化率”來對(duì)設(shè)備進(jìn)行總體評(píng)分，確定設(shè)備狀態(tài)，然后根據(jù)設(shè)備狀態(tài)來制定檢修策略。

有了設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，在有資金投入的情況下，可以增設(shè)一套故障診斷系統(tǒng)來將數(shù)據(jù)規(guī)整，經(jīng)過系統(tǒng)運(yùn)算來確定設(shè)備狀態(tài)。

5 儀表設(shè)備狀態(tài)檢修的若干問題

(1)目前水電廠基本都建立了監(jiān)視控制系統(tǒng)，對(duì)廠內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行工況實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)管理和信息共享。但還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)設(shè)備基礎(chǔ)資料和檢修試驗(yàn)記錄等設(shè)備資料的管理，建立健全良好的管理制度，為狀態(tài)檢修的實(shí)施提供良好的基礎(chǔ)。

(2)在水電廠，一次設(shè)備(水輪機(jī)系統(tǒng)、電氣一次系統(tǒng))檢修與二次設(shè)備(儀表設(shè)備)檢修是不完全獨(dú)立的，許多情況下，二次設(shè)備(儀表設(shè)備)檢修要在一次設(shè)備停電檢修時(shí)才能進(jìn)行。在進(jìn)行儀表設(shè)備狀態(tài)檢修決策時(shí)，要考慮一次設(shè)備檢修的情況，盡量減少停電檢修時(shí)間和檢修次數(shù)，降低檢修成本，可與一次設(shè)備檢修同時(shí)進(jìn)行，以減少停電時(shí)間。

(3)狀態(tài)檢修應(yīng)當(dāng)以“安全第一”為原則，以提高設(shè)備的可靠性和管理水平為目的，通過對(duì)設(shè)備狀態(tài)的掌握和跟蹤，合理制定檢修策略，提高檢修效率和運(yùn)行可靠性，不能因推行狀態(tài)檢修而導(dǎo)致電網(wǎng)運(yùn)行安全水平降低，導(dǎo)致設(shè)備健康水平下降，運(yùn)行可靠性降低。

6 結(jié)語

設(shè)備狀態(tài)檢修是未來電力工業(yè)發(fā)展的需要，隨著電力改革和經(jīng)營(yíng)模式的轉(zhuǎn)變，從定期檢修過度到狀態(tài)檢修是設(shè)備檢修發(fā)展必然的趨勢(shì)。本文從實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)適合儀表設(shè)備由定期檢修過度至狀態(tài)檢修的檢修方式，希望能幫助正在實(shí)行儀表設(shè)備狀態(tài)檢修的同行，從定期檢修平穩(wěn)過度到狀態(tài)檢修，保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高企業(yè)生產(chǎn)效率。