電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的探討與應(yīng)用

閆法臣

摘要： 本文介紹了電氣設(shè)備檢修技術(shù)發(fā)展的三個階段及各自特征，并著重論述了狀態(tài)檢修在我國的發(fā)展狀況，比較了狀態(tài)檢修與定期檢修的優(yōu)劣。通過分析當前電氣設(shè)備的故障規(guī)律和特征進一步闡明了實施狀態(tài)檢修的必要性。最后，對狀態(tài)檢修的應(yīng)用做了初步的探討。

關(guān)鍵詞： 事故檢修；定期檢修；狀態(tài)檢修；在線監(jiān)測

1 電氣設(shè)備檢修技術(shù)的發(fā)展階段

迄今為止，電氣設(shè)備檢修技術(shù)的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個階段：事故檢修→定期檢修→狀態(tài)檢修。（一）事故檢修（Break Maintenance）。20世紀50年代以前，設(shè)備發(fā)生了故障或事故以后進行檢修。[1]（二）定期檢修（Time Based Maintecance）。20世紀60～70年代在前蘇聯(lián)、東歐各國和我國推廣應(yīng)用并延續(xù)到現(xiàn)在。是一種以時間為基礎(chǔ)的預(yù)防性檢修，根據(jù)設(shè)備磨損和老化的統(tǒng)計規(guī)律，確定檢修等級、檢修間隔、檢修項目、需用備件及材料等的檢修方式。（三）狀態(tài)檢修（Condition-Based Maintenance）。起源于20世紀60年代美國航空工業(yè)飛行器的設(shè)備檢修方式，80年代在核工業(yè)中應(yīng)用，并很快發(fā)展到電氣設(shè)備檢修。是基于設(shè)備狀態(tài)，綜合考慮安全、可靠性、環(huán)境、成本等要素，合理安排檢修的一種檢修策略。[2]

從20世紀90年代開始，國內(nèi)電廠開展以在線監(jiān)測與診斷技術(shù)為基礎(chǔ)的設(shè)備狀態(tài)維修。2006年國家電網(wǎng)公司全面啟動狀態(tài)檢修工作的推廣應(yīng)用，到2010年底國家電網(wǎng)公司基本整體步入狀態(tài)檢修新時代。[3]目前，在中石化系統(tǒng)，大多數(shù)企業(yè)的檢修工作還停留在定期檢修的狀態(tài)，如2016年武漢乙烯大檢修、2017年揚子石化大檢修。

2 定期檢修的缺點

（一）不能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部的絕緣隱患，停電檢修合格的設(shè)備運行中仍然可能出現(xiàn)事故。

（二）定期檢修不管設(shè)備狀態(tài)“到期必修”，有失科學性和合理性.可能會造成檢修不足或過剩的情況，造成資源的大量浪費。某些不必要的頻繁檢修可能會增加誤操作、人員傷亡和事故發(fā)生的機率。

（三）影響運行效率，影響供電可靠性。

（四）定期檢修使得設(shè)備不能夠及時檢修、檢修錯位，這就淡化了企業(yè)設(shè)備管理人員的責任，往往以“設(shè)備事故”為由對設(shè)備管理責任進行推諉。

3 狀態(tài)檢修的優(yōu)勢

狀態(tài)檢修與傳統(tǒng)定期檢修相比具有以下優(yōu)點：

（一）可避免定期維護所造成的浪費及其他缺點從而提高設(shè)備可靠性，降低設(shè)備維修成本。

（二）可合理延長設(shè)備的使用壽命，提高設(shè)備的運行水平，降低設(shè)備運行的總費用。

（三）設(shè)備狀態(tài)的全面及時掌握使檢修工作有明確的目標，檢修工作更有針對性，檢修質(zhì)量得到提高。

（四）促使企業(yè)加強人員的技術(shù)培訓(xùn)工作，提高技術(shù)管理水平和設(shè)備運行水平。

（五）檢修總量和停送電操作減少，相應(yīng)提高了電網(wǎng)和人身的安全水平。

4 狀態(tài)檢修的必要性

（一）經(jīng)常性的定期檢修，使常規(guī)的設(shè)備運行故障率曲線規(guī)律發(fā)生了變化，每檢修一次，出現(xiàn)一次新的磨合期，使檢修后的故障率增高。

（二）電氣設(shè)備功能退化的規(guī)律（P-F曲線）

電氣設(shè)備大多故障一般不會在瞬間發(fā)生，并且在功能退化到潛在故障P點以后才逐步發(fā)展成能夠探測到的故障。P點之后將會加速退化，直到達到功能故障的F點而發(fā)生事故。如果想在功能故障前檢測到故障，必須在P?F之間的時間間隔內(nèi)完成。不同設(shè)備、不同故障形式對應(yīng)的P-F間隔的時間不是定值，定期檢修一般情況下不能都滿足P-F間隔的時間要求，導(dǎo)致設(shè)備功能故障的發(fā)生。在線監(jiān)測可能捕捉到P-F間隔的整個發(fā)展過程，并在到達功能故障F點之前的合理時機采取處理措施。

（三）當前電氣設(shè)備的故障特征

現(xiàn)代先進的電氣設(shè)備比過去的老設(shè)備要復(fù)雜得多，技術(shù)上、結(jié)構(gòu)上、工藝上都有了質(zhì)的變化；故障模式發(fā)生了很大的變化。經(jīng)過大量的研究，復(fù)雜設(shè)備的故障模式多種多樣，每種故障隨機發(fā)生，如果及時排除、修復(fù)或更新故障件，可使設(shè)備故障率成為常數(shù)。[4]由此可知，只按某種固定監(jiān)測診斷方法和維修方式，難以解決復(fù)雜設(shè)備的故障問題，設(shè)備故障的隨機性越強，越要進行檢測和診斷。

5 狀態(tài)檢修的應(yīng)用

狀態(tài)檢修作為一種先進的檢修管理模式，是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，國內(nèi)企業(yè)大多數(shù)都還處在試行和積累階段。在這樣的條件下推行狀態(tài)檢修，應(yīng)遵循以下原則：

（一）保證設(shè)備安全運行。

設(shè)備的安全運行是企業(yè)各項工作順利開展的基礎(chǔ)。因此，保證設(shè)備安全運行是開展狀態(tài)檢修的首要原則。

（二）統(tǒng)籌規(guī)劃，分步實施。

實施設(shè)備狀態(tài)檢修是對現(xiàn)行檢修管理模式的改革，需要長期堅持，不斷總結(jié)完善。因此，既要有長遠規(guī)劃，又要扎實穩(wěn)妥的分階段實施。

（三）合理配置狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷設(shè)備。

首先要充分利用現(xiàn)有的裝備和資源，重視常規(guī)的測量工作，根據(jù)企業(yè)的實際情況合理配置先進實用、技術(shù)成熟的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷設(shè)備。[5]

設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測技術(shù)也有其局限性，比如有很多設(shè)備故障發(fā)展速度很快，即使能夠通過狀態(tài)檢測及時得到故障征兆，但沒有充分的時間進行檢修；還有些設(shè)備出故障的可能性很小，只是到了一定的運行時期后才會出故障。在這些情況下，不適合采用狀態(tài)檢修方式。因此，需要根據(jù)不同設(shè)備的重要性、可控性和可維修性，科學合理地選擇適用的檢修方式，形成融故障檢修、定期檢修、狀態(tài)檢修為一體的、優(yōu)化的綜合檢修策略。這種檢修策略可以稱為廣義的狀態(tài)檢修，即對適合狀態(tài)檢修的設(shè)備進行狀態(tài)監(jiān)測，并加強監(jiān)測數(shù)據(jù)的管理與分析工作，及時準確地發(fā)現(xiàn)故障規(guī)律及先兆并適時對其檢修；對適合定期檢修的設(shè)備，要根據(jù)運行的經(jīng)驗或試驗確定合理的設(shè)備壽命，以提高定期檢修周期的準確性，最終達到提高設(shè)備可靠性、降低成本的目的。

參考文獻

[1] 陳偉根.電氣設(shè)備運檢智能化-電氣設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)及現(xiàn)狀.

[2] 輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程. DL/T 393-2010.

[3] 漆銘鈞等.狀態(tài)檢修現(xiàn)狀分析及發(fā)展趨勢預(yù)測.湖南電力.第31卷增刊1.2011.

[4] 設(shè)備管理 浴盆曲線.

[5] 馮文貴，黃定奎.東風發(fā)電廠設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用及狀態(tài)檢修管理體制研究. 中國華電集團2005年電氣專業(yè)技術(shù)交流會