電氣設備維修制度探析

孫蘭友

摘 要：電氣設備，長期以來一直是以時間周期為基礎的定期維修制度，然而近10年來，這種單純的以時間為基礎的定期維修制度已被人們所質疑，人們不斷采用新技術探索改革維修制度，逐漸向以狀態為基礎的維修方式過渡，并取得了一定的成效，詳細探討了電氣設備定期維修和狀態維修制度存在的問題。

關鍵詞：電氣設備；定期維修；狀態維修

中圖分類號：TQ174 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3198（2009）03-0032-02

1 電氣設備的“健康”狀況存在差異

首先是設備的先天條件不一樣，進口設備和國產設備的技術狀況不一樣；同樣是國產設備，不同廠商因技術與管理水平不一樣，使其產品質量也不一樣；即使是同一廠商，因技術、管理上的進步，不同時期、不同批次的產品，其質量也會不一樣。因此應當承認設備投運的初始狀態是千差萬別的。

其次，設備的使用環境不一樣，不同的環境將對設備運行狀況產生不同的影響，這種環境主要有兩種：一是設備所處的外部自然環境不一樣，尤其是供電設備，大部分暴露在室外自然環境中，因溫度、濕度、污染、紫外線、日照等有較大差異，對設備的影響有較大不同；二是設備在電力系統的位置不同，所承受系統運行電壓、短路電流和熱穩定時間等不盡相同，尤其是故障時系統短路容量差異較大。

此外，新技術、新材料的使用，使得設備的技術水平、技術狀況有了較大的改善，尤其是20世紀90年代以后，我國電力設備制造引進不少國外先進的技術、裝備和管理，設備的改型換代較快，整體技術水平有了較大的提高，因此電力系統的裝備水平得到較大的改善。

2 定期維修制度所存在的問題

由于電氣設備的初始狀況和現場設備的運行狀況有很大差異，即現場設備的“健康”狀況好壞相差甚大，而定期維修制度幾乎無視這些狀況的差異，而采用統一的、一刀切的定期維修方式，其最主要的表現在維修結果上，要么維修過剩，要么維修不足。工程的實際情況大多是出現維修過剩，經常出現“小病大治”、“無病亦治”的盲目維修的現象，這種維修過剩的結果，必將出現如下維修的弊端：

（1）一些狀態良好的設備，因盲目維修而出現故障或潛在故障，維修達不到恢復設備原有的可靠性的作用，而是增加了設備的故障隱患和故障率。

（2）降低了設備的可用性，許多維修迫使設備停機。中斷對用戶的不間斷供電，這是增加停機維修的次數的必然結果。而提高供電可靠性是供電企業非常重要的基本考核指標。目前，定期維修是電氣設備停運的主要原因，往往占全部停運時間的60%以上。

（3）增大設備運行管理成本，使企業在市場和發展競爭中不堪重負。電氣設備的大修費用是企業管理中主要的支出費用，該費用在電力企業經濟活動中所占比例不小，這就直接影響了企業的經濟效益。因此要提高企業的經濟效益也必須對企業設備現行所執行的定期維修制度進行改革，以經濟效益的觀點和要求來指導維修策略的分析選擇。

3 電氣設備狀態維修策略存在的問題

由于對狀態維修的定義及含義仁者見仁，智者見智，電氣設備狀態維修在我國已醞釀了十余年，但至今仍主要停留在學術討論范圍中，即便有部分單位進行了嘗試，但因為理論上和技術上暫時還有一些問題，這些嘗試并沒有形成令人信服的依據，還不能向全國的電力系統推廣。具體而言，現有電氣設備狀態維修策略存在如下一些問題：

（1）沒有突出狀態維修中各項技術的特殊要求。以狀態監測技術為例，在尚不能實現或不必要對所有狀態參數進行實時（準實時）監測的情況下，狀態監測間隔期的選取對狀態維修具有相當重要的意義。間隔期太短會導致資源浪費，增加維修成本；間隔期太長，會出現漏檢，進一步導致預防性維修的失敗。因此，必須合理地確定狀態監測的間隔期。而目前對于狀態維修中的狀態監測技術的研究主要集中在狀態監測特征量的選取上，沒有對間隔期的確定引起足夠的重視。

（2）沒有理清狀態維修與在線監測、狀態維修與故障診斷的關系。一些研究把狀態維修簡單化或絕對化，前者錯誤地認為狀態維修就是為了延長設備預試和檢測周期；后者片面地將狀態維修理解為必須以狀態在線監測為基礎才能實施的維修策略，提高了進行狀態維修的門檻，阻礙了相關研究的發展。更為突出的，許多研究沒有劃清狀態維修與故障診斷之間的界線，將故障診斷納入到狀態維修的過程之中，以故障診斷替代狀態評估，試圖“一步到位”地確定設備故障發生的具體部位、時間、后果等等，大大增加了狀態維修的實施難度。

（3）針對電氣設備的狀態預測技術研究尚不成熟。預測技術在電力系統中目前的研究集中于電力負荷的短期和中長期預測，對設備狀態的預測僅在機械領域得到較多的研究和應用。電氣設備運行狀態參數值既有一定的規律性，又有很強的隨機性，

設備在未來某一時刻的參數值常與過去的參數值、當前的運行狀況、預測期的氣象因素等密切相關。因此，電氣設備的狀態預測和機械設備的狀態預測既有相似之處，又存在一定的差異，需要對其進行具體的研究。

（4）采用基于常權加權的綜合評判方法評估電氣設備的狀態存在固有缺陷。目前主要采用分層加權的方法評估設備狀態，首先通過專家評分或經驗公式對設備的各個指標或各個部件進行打分，然后根據事先確定的權重逐層加權，得出最終評估結果。但是，當影響設備狀態的個別關鍵因素嚴重劣化時，經過常權加權的判斷可能會得出設備可以繼續運行的結果。對于這樣的問題，單純依靠增大其權重是不能解決的。

4 狀態維修完全替代定期維修的可能性

電氣設備的大小、結構、用材、功能各不相同，出現缺陷的原因和規律也不相同。另外在工作時所受的電、熱、機械、環境各不相同，呈現的損耗規律不會相同。如密封橡膠墊呈現自然老化的規律，而變壓器的絕緣缺陷形成有時間因素也有其他因素。

其次，各個設備在電力系統中的地位和影響不同，每個設備中部件對設備功能的影響也不相同。能否或有沒有必要對所有設備進行狀態監測、故障診斷、狀態維修呢？即能否用狀態維修完全替代定期維修呢？事實上，對所有設備及其部件進行狀態監測和狀態診斷在技術上有困難，而且對所有設備及其部件進行狀態監測在費用上難以承受。所以，未來的狀態維修不可能完全代替定期維修，而是狀態維修和定期維修共同存在的局面。

參考文獻

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