淺談發(fā)電廠電氣設備定期維修與狀態(tài)維修制度

陳迎春

（黑龍江省依蘭晨光發(fā)電廠，黑龍江 依蘭 154800）

發(fā)電廠電氣設備是發(fā)電廠最重要的設備之一，承載著機組發(fā)電、控制、保護、電力輸出等重要任務，電力設備的維修效果直接關系到安全發(fā)電生產。

1 電氣設備的“質量”狀況存在差異

首先是電氣設備的先天條件不一樣，良莠不齊。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；尤其是一些偽劣設備的質量很難有保證。因此應當承認電氣設備投入運行的初始狀態(tài)是千差萬別的。

其次，設備的使用環(huán)境不一樣，不同的環(huán)境將對設備運行狀況產生不同的影響，這種環(huán)境主要有兩種：一是設備所處的外部自然環(huán)境不一樣，尤其是供電設備，大部分暴露在室外自然環(huán)境中，少部分處在地下潮濕環(huán)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(tǒng)的位置不同，所承受系統(tǒng)運行電壓、短路電流和熱穩(wěn)定時間等不盡相同，尤其是故障時系統(tǒng)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(tǒng)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(xiàn)場設備的運行狀況有很大的差異，即現(xiàn)場設備的“質量”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(tǒng)一的、一刀切的定期維修方式，其最主要的表現(xiàn)在維修結果上，要么維修過剩，要么維修不足。如果是出現(xiàn)維修過剩，經常出現(xiàn)“小病大治”、“無病亦治”的盲目維修的現(xiàn)象，這種維修過剩的結果，必將出現(xiàn)如下維修的弊端：

一些狀態(tài)良好的設備，因盲目維修而出現(xiàn)故障或潛在的故障，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。

降低了設備的可用性，許多維修迫使機組停機。中斷了對系統(tǒng)的不間斷供電，影響了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。這是增加停機維修的次數(shù)的必然結果。而提高供電可靠性是供電企業(yè)非常重要的基本考核指標。目前，定期維修是發(fā)電機組停機的主要原因，往往占全部停機時間的60%以上。

增大設備運行管理成本，使企業(yè)在市場和發(fā)展競爭中不堪重負。電氣設備的大修費用是企業(yè)管理中主要的支出費用，該費用在電力企業(yè)經濟活動中占比例不小，這就直接影響了企業(yè)的經濟效益。因此要提高企業(yè)的經濟效益也必須對企業(yè)設備現(xiàn)行所執(zhí)行的定期維修制度進行改革，以節(jié)約增效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(tài)維修策略存在的問題

狀態(tài)維修的定義應該是通過技術手段監(jiān)測電氣設備的運行狀態(tài)來確定維修時間。由于對狀態(tài)維修的定義及含義仁者見仁，智者見智，電氣設備狀態(tài)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，即使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(jù)，還不能向全國的電力系統(tǒng)推廣。具體而言，現(xiàn)在電氣設備狀態(tài)維修策略存在如下一些問題：

3.1 沒有突出狀態(tài)維修中各項技術的特殊要求。以狀態(tài)監(jiān)測技術為例，在尚不能實現(xiàn)或不必要對所有狀態(tài)參數(shù)進行實時 (準實時)監(jiān)測的情況下，狀態(tài)監(jiān)測間隔期的選取對狀態(tài)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；間隔時間太長，會出現(xiàn)漏檢，進一步導致預防維修的失敗。因此，必須合理地確定狀態(tài)監(jiān)測的間隔期。而目前對于狀態(tài)維修中的狀態(tài)監(jiān)測技術的研究主要集中在狀態(tài)監(jiān)測特征量的選取上，沒有對間隔期的確定引起足夠的重視。

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

3.3 針對電氣設備的狀態(tài)預測技術研究尚不成熟。預測技術在電力系統(tǒng)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(tài)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(tài)參數(shù)值既有一定的規(guī)律性，又有很強的隨機性。

設備在未來某一時刻的參數(shù)值常與過去的參數(shù)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(tài)預測和設備的狀態(tài)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。

3.4 采用基于常權加權的綜合評判方法評估電氣設備的狀態(tài)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(tài)，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(jù)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(tài)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(xù)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(tài)維修完全替代定期維修的可能性

首先電氣設備的大小、結構、用材、功能各不相同，出現(xiàn)缺陷的原因和規(guī)律也不相同。另外在工作時所受的電、熱、機械、環(huán)境各不相同，呈現(xiàn)的損耗規(guī)律不會相同。如密封橡膠墊呈現(xiàn)自然老化的規(guī)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(tǒng)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(tài)監(jiān)測、故障診斷、狀態(tài)維修呢？即能否用狀態(tài)維修完全替代定期維修呢？雖然對所有設備及其部件進行狀態(tài)監(jiān)測和狀態(tài)診斷在技術上有困難，而且對所有設備及其部件進行狀態(tài)監(jiān)測在監(jiān)測費用上難以承受。但一些新設備、新技術的出現(xiàn)，如一些免維護設備、計算機控制技術的應用，大大提高了發(fā)電企業(yè)電氣設備的技術性和穩(wěn)定性。未來的狀態(tài)維修即使不能完全代替定期維修，也會形成狀態(tài)維修和定期維修共同存在的局面。

[1] 永尾榮一，谷之內健太郎，細川登，網本剛，橘孝造，武藤浩隆，谷村純二，外山悟.充油電氣設備的診斷方法、用于實施該診斷方法的診斷裝置以及包括該診斷裝置的充油電氣設備.三菱電機株式會社.2011.7.

[2] 宋榮敏可燃性粉塵環(huán)境用電氣設備.第1部分：用外殼保護的電氣設備 第1篇：電氣設備的技術要求[J].爆炸性環(huán)境電氣防爆技術，1994.6.