1、2009年12月 PowerSystemTechnology Dec.2009 文章編號:1000-3673(200920-0215-04 中圖分類號:TM72 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 學(xué)科代碼:470·4051輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修的應(yīng)用陳安偉(浙江省電力公司,浙江省杭州市 310014摘要:簡要介紹了浙江省電力公司實施狀態(tài)檢修的階段性成果,提出了實施狀態(tài)檢修的核心模型,論述了狀態(tài)檢修與堅強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)、設(shè)備資產(chǎn)全壽命周期管理、精益化管理等之間的關(guān)系,文章可為電網(wǎng)企業(yè)深入實施狀態(tài)檢修提供參考。關(guān)鍵詞:狀態(tài)檢修;智能電網(wǎng);資產(chǎn)全壽命周期管理;精益化管理0引言面對快速發(fā)展的浙江電網(wǎng),浙江省電力公司

2、生產(chǎn)系統(tǒng)存在著檢修工作繁重、檢修人員緊缺、檢修成本大幅增加等問題。為了解決上述問題,浙江省電力公司自1995年起開展了電力設(shè)備的狀態(tài)檢修,經(jīng)歷了探索認(rèn)識、學(xué)習(xí)吸收、創(chuàng)新實踐等階段,目前已經(jīng)進(jìn)入了全面規(guī)范實施階段。隨著狀態(tài)檢修工作的全面開展,浙江省電力公司需要進(jìn)一步加強(qiáng)狀態(tài)檢修的相關(guān)管理工作,要正確處理好狀態(tài)檢修與堅強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)、資產(chǎn)全壽命周期管理、設(shè)備精益化管理等的關(guān)系,明確、深化狀態(tài)檢修相關(guān)技術(shù)研究與應(yīng)用的內(nèi)容,實現(xiàn)狀態(tài)檢修工作的可持續(xù)發(fā)展。本文在簡要介紹狀態(tài)檢修已取得成果的基礎(chǔ)上,圍繞上述任務(wù),提出深化狀態(tài)檢修工作的核心模型,并對下一步工作的重點方向提出建議。1 實施狀態(tài)檢修的階段性成果

3、建立了完整的管理、技術(shù)、執(zhí)行體系,在完成公司系統(tǒng)內(nèi)主要電氣設(shè)備狀態(tài)的評價后,對評價結(jié)果為“注意”及以上的48臺110kV及以上電壓等級的變壓器、89臺110kV及以上電壓等級的斷路器、175條110kV及以上電壓等級的輸電線路組織省內(nèi)專家進(jìn)行了重點審核,提出了相應(yīng)的對策,安排了針對性的檢修、技術(shù)改造工作,檢修績效顯著提升,取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,主要體現(xiàn)在:1檢修工作量明顯減少。2008年與2007年相比,110kV及以上變壓器檢修工作量減少了46.2%、斷路器檢修工作量減少了47.3%、輸電線路檢修工作量減少了43.7%。2電網(wǎng)運行操作任務(wù)明顯減少。盡管輸變電設(shè)備數(shù)量每年大幅增加,基

4、建、技改、市政工程任務(wù)仍然十分繁重,但是開展?fàn)顟B(tài)檢修后,2008年與2007年相比,運行操作任務(wù)減少28637項、操作步驟減少338655步,降幅均達(dá)12.3%以上。3提高了輸變電設(shè)備的可靠性。2008年與2007年相比,110kV及以上變壓器計劃停運率由41.883次/(百臺·a下降到15.784次/(百臺·a,同比下降62.3%;斷路器計劃停運率由25.789次/(百臺·a下降到11.627次/(百臺·a,同比下降54.9%,輸電線路停運率由2.805次/(百km·a下降到1.843次/(百km·a,同比下降34.2%;110kV

5、及以上變壓器可用系數(shù)提高了0.025%,斷路器可用系數(shù)同比提高0.007%; 500kV線路可用率提高了0.497%,220kV線路可用率提高了0.274%,110kV線路可用率同比提高了0.1%。4輸變電設(shè)備重復(fù)停用率大幅降低,檢修效率大幅提高。2008年與2007年相比,110kV及以上重復(fù)停用線路下降了48.3%;110kV及以上重復(fù)停用變壓器下降幅度達(dá)15.3%。5提升了檢修綜合績效。2008年與2007年相比,110kV及以上輸電和變電一次設(shè)備檢修費用節(jié)省約11.1%。上述成果充分體現(xiàn)了浙江省電力公司實施狀態(tài)檢修的指導(dǎo)思想、總體技術(shù)路線是正確的,因此需要進(jìn)一步加強(qiáng)狀態(tài)檢修的深化應(yīng)用,

6、以取得更加明顯的效益。2 深入實施狀態(tài)檢修的核心模型狀態(tài)檢修要求對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行跟蹤和預(yù)測,在設(shè)備由于存在潛在故障狀態(tài)開始劣化但尚未發(fā)展到功能故障前,通過狀態(tài)評價及其發(fā)展趨勢預(yù)測、故障診斷等方法確定潛在故障點,從而明確維修的部位和時間,及時采取維修措施以避免功能故障的發(fā)生1-7。本文將狀態(tài)檢修的實施分成3個層面的工作,即設(shè)計層、實施層、檢修工作管理層,如圖1所示。在設(shè)計層主要根據(jù)對設(shè)備功能、性能、故障模式及其影響的分析,開展以下工作8-12:1定義設(shè)備的狀態(tài)。2在定義設(shè)備狀態(tài)的基礎(chǔ)上,需要將設(shè)備整體狀態(tài)再分解為由設(shè)備部件及其可量化的數(shù)個狀態(tài)量構(gòu)成的部件與狀態(tài)量的關(guān)聯(lián)矩陣。3確定狀態(tài)量的評價體系,

7、即狀態(tài)量由一個或數(shù)個測量值按一定的評判規(guī)則計算得到。4根據(jù)狀態(tài)量評價體系確定需要進(jìn)行測量的量測值。 完善、提高圖1狀態(tài)檢修的核心模型在實施層主要根據(jù)設(shè)計方案確定數(shù)據(jù)采集(收集的技術(shù)方案。如對于現(xiàn)場有急需狀態(tài)連續(xù)監(jiān)視的設(shè)備(如有缺陷但又無法停電檢修的設(shè)備可采用技術(shù)比較成熟的帶電監(jiān)測,一般設(shè)備可采用預(yù)防性試驗和巡視收集數(shù)據(jù),在積累一定數(shù)據(jù)之后,再根據(jù)預(yù)先設(shè)計的規(guī)則對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行評價和監(jiān)視。如果設(shè)備出現(xiàn)非正常狀態(tài),則需要進(jìn)行故障診斷,確定故障部位及原因,并進(jìn)行狀態(tài)和故障發(fā)展趨勢預(yù)測,以便安排合適的時間進(jìn)行有針對性地維修;如果設(shè)備狀態(tài)正常,可進(jìn)行設(shè)備健康度評估,預(yù)測剩余壽命,如果出現(xiàn)性能老化趨勢或接近

8、壽命極限,可安排技術(shù)改造或更新計劃。在檢修工作管理層主要根據(jù)申請的或計劃安排的檢修任務(wù)確定檢修等級,制定檢修工作計劃和進(jìn)度,實施現(xiàn)場工作管理,并及時整理和收集檢修記錄及相關(guān)文檔資料,為下一次檢修工作做好準(zhǔn)備,同時開展檢修績效評價,為檢修工作的持續(xù)改進(jìn)提供依據(jù)。3 輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修的意義3.1 輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修是堅強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)的一部分結(jié)構(gòu)合理、運行靈活、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、經(jīng)濟(jì)高效的電網(wǎng)需要高可靠性、高可用率的設(shè)備來支撐,也需要先進(jìn)的技術(shù)手段有效監(jiān)測設(shè)備的狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)并消除由于設(shè)備狀態(tài)劣化對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行構(gòu)成的威脅,確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠供電。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和新設(shè)備、新技術(shù)的大量應(yīng)用,特別是以

9、數(shù)字化、信息化、自動化和互動化技術(shù)為特征的智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,不僅為電力設(shè)備運行數(shù)據(jù)的采集、管理和應(yīng)用提供了幫助,而且為設(shè)備狀態(tài)的細(xì)化及狀態(tài)監(jiān)視、狀態(tài)劣化過程及故障機(jī)理地深入研究、剩余壽命評估提供了重要的手段,更為廣大專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)用其專業(yè)知識,使用共享的數(shù)據(jù)充分挖掘有價值的設(shè)備狀態(tài)信息,高效地監(jiān)視設(shè)備狀態(tài)提供了廣闊的平臺13-14。3.2 輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修是資產(chǎn)全壽命周期管理的重要組成部分資產(chǎn)全壽命周期管理是指從資產(chǎn)的長期效益出發(fā),全面考慮資產(chǎn)的產(chǎn)生、利用、維護(hù)、改造更新和報廢的全過程,在保證安全、效益、效能的前提下追求資產(chǎn)全壽命周期成本最低的一種管理理念和方法。狀態(tài)檢修過程中設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

10、的收集與管理、設(shè)備狀態(tài)的評價、故障診斷與發(fā)展趨勢預(yù)測、剩余壽命評估等4個方面的內(nèi)容是資產(chǎn)全壽命周期管理過程中資產(chǎn)的利用、維護(hù)、改造、更新所需要開展的基礎(chǔ)性工作,同時資產(chǎn)的規(guī)劃、設(shè)計、采購的管理也離不開設(shè)備在使用和維護(hù)期間歷史數(shù)據(jù)、狀態(tài)和健康記錄等的反饋,因此,狀態(tài)檢修是實現(xiàn)資產(chǎn)全壽命周期管理的重要組成部分,是資產(chǎn)全壽命周期管理的重要基礎(chǔ)工作。3.3 輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修是精益化管理的具體實踐精益化管理就是摒棄傳統(tǒng)的粗放式管理模式,將具體、明確的量化標(biāo)準(zhǔn)滲透到管理的各個環(huán)節(jié)。“精”就是要少投入、少消耗資源、少花時間、高質(zhì)量;“益”就是要多產(chǎn)出效益,實現(xiàn)企業(yè)又好又快的發(fā)展。精益化管理的核心就是要努力

11、消除生產(chǎn)、管理過程中的無效勞動,以最優(yōu)品質(zhì)、最低成本和最高效率對業(yè)務(wù)需求作出最有效的反應(yīng),從而達(dá)到企業(yè)效益的最大化。這里的效益不只是經(jīng)濟(jì)效益,也包括社會效益15。隨著電網(wǎng)的迅速發(fā)展,電力設(shè)備大量增加,傳統(tǒng)粗放型的定期檢修方式?jīng)]有考慮設(shè)備的實際狀況,過度頻繁檢修、針對性不強(qiáng)、檢修人員緊缺等問題日益突出,這些不僅需要很多的人力、物力和財力,而且影響了電網(wǎng)的穩(wěn)定運行和設(shè)備可用率,不能滿足精益化管理的要求。狀態(tài)檢修以設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測為基礎(chǔ),以預(yù)測設(shè)備狀態(tài)發(fā)展趨勢為依據(jù),通過對設(shè)備狀態(tài)科學(xué)、精細(xì)、量化地評價,結(jié)合規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的維修工作管理,能及時、有針對性地安排設(shè)備檢修時間和檢修內(nèi)容,從而保障了檢修工作的

12、有效性,實現(xiàn)在提高設(shè)備運行可靠性和可用率的前提下,降低檢修資源消耗和工作量的目標(biāo),因此狀態(tài)檢修是將精益化管理的思想應(yīng)用于檢修管理的具體實踐,體現(xiàn)了以最小的投入取得最大產(chǎn)出的管理理念。4 狀態(tài)檢修深化應(yīng)用的基礎(chǔ)工作從圖1中可以看出,狀態(tài)檢修是以大量的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),通過狀態(tài)評價開展及時有效地維修,真正實現(xiàn)“應(yīng)修必修”,因此,要使?fàn)顟B(tài)檢修工作真正發(fā)揮作用,必須開展好以下工作:1要高度重視并加強(qiáng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理。加強(qiáng)設(shè)備運行、預(yù)防性試驗、檢修等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及時、準(zhǔn)確、完整地收集和有效管理,建立對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的及時性、準(zhǔn)確性、完整性管理的考核與評價機(jī)制,并在此基礎(chǔ)上,加快設(shè)備狀態(tài)評價自動化、檢修決策互動化的工作進(jìn)程,

13、提高設(shè)備狀態(tài)評價的工作效率。2加強(qiáng)設(shè)備故障診斷、剩余壽命評估技術(shù)的研究,為開展設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的高級應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。狀態(tài)檢修的高級階段是設(shè)備故障的有效診斷、剩余壽命的準(zhǔn)確評估、風(fēng)險的合理評價和相關(guān)知識的提煉,最終目的不僅僅是對設(shè)備潛在故障提前發(fā)出警報,更重要的是找出故障所在的部位及其機(jī)理,預(yù)測故障的發(fā)展趨勢,實現(xiàn)“在正確的時間對正確的部位實施檢修”;同時對處于老齡階段的設(shè)備要能準(zhǔn)確掌握其老化過程,預(yù)測其剩余壽命,為優(yōu)化設(shè)備改造更新計劃提供科學(xué)的依據(jù),因此,必須加強(qiáng)設(shè)備故障診斷、剩余壽命評估技術(shù)的研究,為高級設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的應(yīng)用做好技術(shù)儲備。3要強(qiáng)化設(shè)備分析和技術(shù)監(jiān)督作用,提高決策水平。總體上浙

14、江電網(wǎng)設(shè)備還處在一個青壯年時期,與國外使用年限在3040a的設(shè)備相比更健康,因此更有利于開展?fàn)顟B(tài)檢修工作。要抓住有利時機(jī),加快歷史數(shù)據(jù)和經(jīng)驗的積累,充分發(fā)揮技術(shù)監(jiān)督作用,加強(qiáng)設(shè)備設(shè)計、選型、安裝、運行維護(hù)等全過程的監(jiān)督力度,定期發(fā)布設(shè)備異常狀態(tài)、家族性缺陷等信息,落實設(shè)備管理責(zé)任制,編制設(shè)備家族性缺陷的認(rèn)定及管理辦法,加強(qiáng)設(shè)備管理、科學(xué)決策,確保設(shè)備安全穩(wěn)定運行。4要統(tǒng)籌兼顧,同步推進(jìn)各專業(yè)狀態(tài)檢修工作。一次設(shè)備的狀態(tài)檢修工作已經(jīng)全面開展,統(tǒng)一了設(shè)備基準(zhǔn)檢修周期,為了更為有效地發(fā)揮狀態(tài)檢修作用,必須確保同一間隔輸電和變電設(shè)備、一次和二次設(shè)備檢修周期同步,因此二次設(shè)備(繼保、直流、所用電、監(jiān)控狀

15、態(tài)檢修工作的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、制度、檢修導(dǎo)則應(yīng)與一次設(shè)備一致,要定期開展一次、二次設(shè)備等相關(guān)專業(yè)設(shè)備的狀態(tài)評價,根據(jù)設(shè)備的評價結(jié)果制定合理的檢修決策,進(jìn)一步提高檢修的針對性。凡涉及停電檢修工作,要結(jié)合基建、技改和電網(wǎng)可靠性等相關(guān)要求,統(tǒng)一納入到年度整體停電計劃中。5要加大科技投入,完善狀態(tài)檢測手段。要通過調(diào)研,梳理在線檢測技術(shù)現(xiàn)狀,開展專題研究,形成帶電檢測技術(shù)應(yīng)用的目標(biāo)與規(guī)劃,規(guī)范在線和離線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),完善浙江電網(wǎng)在線及帶電檢測技術(shù)規(guī)范。6做好狀態(tài)檢修技能競賽選拔與培訓(xùn)工作。由于狀態(tài)檢修工作比設(shè)備定期檢修更依賴人的責(zé)任心和主人翁意識,對人員的業(yè)務(wù)水平要求要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于定期計劃檢修。設(shè)備的狀態(tài)最終是依靠人員

16、的知識進(jìn)行分析、判斷決定的,專業(yè)人員的水平和素質(zhì)直接關(guān)系到?jīng)Q策的正確與否,關(guān)系到設(shè)備的安全、可靠運行,因此要注重從理論到標(biāo)準(zhǔn)、管理規(guī)定,從標(biāo)準(zhǔn)、管理規(guī)定到檢測技術(shù),從檢測技術(shù)到應(yīng)用系統(tǒng)之間有機(jī)組合的培訓(xùn),不僅要開展?fàn)顟B(tài)評價和監(jiān)測等方面的技術(shù)培訓(xùn),也要開展檢測技術(shù)、檢修工作管理、現(xiàn)場作業(yè)管理等方面的理論和實踐經(jīng)驗的培訓(xùn),培養(yǎng)一批有理論知識、實踐經(jīng)驗豐富、檢修工作管理能力強(qiáng)的狀態(tài)檢修專家和管理人才隊伍,為持續(xù)有效地開展?fàn)顟B(tài)檢修工作提供必要的人力資源支持。5 結(jié)論目前國內(nèi)外尚未形成完善的比較適合電網(wǎng)企業(yè)的狀態(tài)檢修理論體系,對設(shè)備狀態(tài)的正確細(xì)分和及時檢測、故障機(jī)理的全面掌握、剩余壽命的準(zhǔn)確預(yù)測、風(fēng)險的

17、合理評價、檢修計劃的科學(xué)安排都需要通過不斷地深化應(yīng)用、總結(jié)經(jīng)驗、學(xué)習(xí)國內(nèi)外最新研究成果、開展科學(xué)的研究和探討、加強(qiáng)狀態(tài)檢修的工作管理來完善,因此,完善狀態(tài)檢修工作是一個持續(xù)改進(jìn)、努力超越現(xiàn)有技術(shù)、追求卓越成果的過程。參考文獻(xiàn)1 張懷宇,朱松林,張揚(yáng),等.輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)體系研究與實施J.電網(wǎng)技術(shù),2009,33(13:70-73.2 程志華,章劍光.狀態(tài)檢修技術(shù)及其輔助分析系統(tǒng)的應(yīng)用J.電網(wǎng)技術(shù),2003,27(7:16-18.3 許婧,王晶,高峰,等.電力設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)研究綜述J.電網(wǎng)技術(shù),2000,24(8:48-52.4 劉有為,李光范,高克利,等,制定電氣設(shè)備狀態(tài)檢修導(dǎo)則的原則

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