淺談電氣設備的狀態檢修

夏振強

【摘要】伴隨著現代科技的迅速發展和我國眾行業電氣化進程的不斷加快，各式各樣的電氣設備均被廣泛地應用，對我國工業發展和綜合實力的提高發揮著十分重要的作用，電氣設備一旦出現故障，就會導致生產的巨大損失，當然，也就對電氣設備運行的安全、穩定性要求更高。但是，在長時間的設備運行中，難免會有故障發生，這就要求我們的技術人員在第一時間內診斷出故障原因，并及時進行檢修，最終排除設備故障，在最短時間內恢復設備的正常運行。因此，如何根據電氣設備的故障表現來判斷故障原因、如何正確進行檢修，是技術人員工作的一大研究課題，在本文中，筆者擬結合自身實踐和認識，就電氣設備的故障診斷和檢修方法進行探討，以期為廣大技術人員提供一些參考，使之迅速判斷、診治故障。

【關鍵詞】電氣設備；故障診斷

目前的設備檢修體制，主要采用計劃檢修的方式，已經不能滿足要求。為適應電力部門向市場化現代企業模式的轉變，消化和移植一種新的檢修策略，即電力設備狀態檢修。所謂狀態檢修就是根據設備的運行狀態和健康狀況而執行檢修一種檢修方式。

1.檢修體制的演變

檢修體制的演變經過了2個階段：事后檢修（18世紀第一次產業革命）和預防性檢修（19世紀第二次產業革命）。事后檢修也稱故障檢修，是最早的檢修方式，這種檢修方式以設備出現功能性故障為判據，在設備發生故障且無法繼續運行的時候才進行檢修。采用這種檢修方式需要付出很大的代價和檢修費用，不僅檢修不足而且會嚴重的威脅到設備和人身的安全。到第二次產業革命時期，開始推行預防性檢修。預防性檢修經過多年的發展，根據檢修的技術條件、目標的不同而出現了定期檢修、以可靠性為中心的檢修、狀態檢修、故障查找、使用至損害再修等7種檢修方式；其中以定期檢修和狀態檢修這兩種檢修方式最為主要。

1.1 定期檢修

定期檢修也稱計劃檢修，這種檢修方式以時間為依據，預先設定檢修工作內容與周期。我國電力工業的定期檢修制度是20世紀50年代從前蘇聯引入。直到80年代定期檢修仍是主流的檢修制度。定期檢修主要是根據設備的運行周期，編制設備的大修與小修計劃，貫徹預防為主的方針，做到“到期必修，修必修好”。當設備到達維修的時間周期時，不論設備是否有缺陷和問題，都要停下來進行維修。定期檢修在保證重大電氣設備正常工作中確實起到了直接防止和延遲故障的作用，但實踐證明，在當代電網情況下，定期維修制度不可避免地存在兩大缺點：維修過剩與維修不足，維修過剩會導致浪費，降低企業的勞動生產率，降低設備利用率和供電可靠性等。維修過剩勢必增加工作人員誤操作、繼電保護與開關設備誤動作的或然率，以致造成設備損壞和人身事故。至于維修不足顯然惡果相同。

1.2 狀態檢修

狀態檢修也稱為預知性檢修，這種檢修方式是在定期檢修和監測技術的基礎上，發展形成的一種新的維修制度；其利用在線或離線監測技術，以電氣設備當前的實際工作狀況為依據，通過高科技狀態監測手段，識別故障的早期征兆，對故障部位、故障嚴重程度及發展趨勢作出判斷，確定設備是否存在缺陷與問題，據此判斷各種電氣設備最佳檢修時機，是否需要退出運行進行必要的維修。狀態維修的特點是“該修必修，修必修好”。狀態檢修是當前耗費最低、技術最先進的檢修方式，它作為設備安全、穩定、長周期、全性能、優質運行提供了可靠的技術和管理保障。

1.3 實現設備狀態檢修的意義

在世界范圍內的實踐證明，設備狀態檢修可以實現經濟效益和社會效益上的提高。主要表現在以下幾個方面：

1.3.1 狀態檢修之前的準備工作。狀態管理不僅僅減輕了原手工作業的勞動強度、提高了工作效率，更重要的是，能夠充分利用已有的狀態信息，通過多方位、多角度的分析，最大限度地把握設備的狀態，依此制定合理的檢修維護策略。

1.3.2 在實現設備狀態檢修之后可以通過適時的維修來避免重要設備故障，同時又避免了不必要的維修作業，依此在有限維修經費中尋求優化分配使用。特別是在做到能對設備的壽命進行正確估計后，就可以更有效地儲存和安排設備備件，這可節省大量的備品經費。

1.3.3 設備的狀態分析對于預防類似事故、改進產品質量、提高設備監督管理水平具有重要的指導意義。

1.3.4 在電力供應者實現RCM后，零售用戶將因更可靠的電能供應而受益。

2.國內外開展狀態檢修的現狀

隨著電力企業的不斷發展定期檢修制度已經漸漸不適應現代企業的運作需求，也不能保證設備的正常運行。因此，近幾年狀態檢修在國內逐漸被提上日常議程。在國外，已經形成以可靠性為中心的檢修策略（以下簡稱RCM）。

2.1 國外電力設備狀態檢修的現狀

國外的設備狀態檢修發展較早。七十年代末，美國電力科學研究院（EPRI）就對電力設備的狀態檢修進行研究和應用，目前已向RCM發展。日本是從八十年代開始對電力設備實施以狀態分析和在線檢測為基礎的狀態檢修。而歐洲大多數國家也正在進行檢修體制的改革，方向也是狀態檢修。到目前為止，基于計算機網絡技術的設備管理、事故分析和預警系統在美、加等國已普遍應用，且已發展了幾個版本。如Integrated Maintenance System等。這些軟件系統應用Intranet、Internet及GIS（地理信息系統）等最新的計算機技術，將狀態管理、事故預警和事故處理進行有機的集成，大大改善了其設備監督管理環境，提高了監督管理水平。美國電力研究院（EPRI）設計的變電站的一體化系統是采用低成本傳感器和先進的診斷方法來監測變電站設備的健康狀況和性能。

2.2 國內電力設備狀態檢修的現狀

在我國，電力設備狀態檢修方面的工作開展還處于初步階段，有的甚至還沒有建立狀態管理的概念，但發展勢頭強勁，已經有了許多成果，作為設備狀態檢修的必要條件的電力設備在線或離線的監測裝置已經是種類繁多。如：清華大學自1985年開始研究的電力設備放電在線監測系統，至今已有十多年的歷史。隨著計算機網絡技術、Internet技術的普及和發展以及電力系統的不斷改革，我國的電氣設備狀態管理和狀態檢修得到一些發展，相應地出現了一些管理軟件和檢修系統。

3.實現電力設備狀態檢修的步驟

設備狀態檢修從整體上來說，主要分為兩部分。一個部分是設備數據的收集與管理，對相應的數據進行分類，從宏觀初步把握設備的總體情況。通過宏觀分析，對一些共性的設備質量問題發布相應的預防性措施，以防止類似事故的重復。微觀主要是對作為個體的具體設備進行分析，以確定其劣化程度。另一部分是建立起相應的管理軟件和檢修系統，對數據進行系統化管理，通過電腦強大的分析與計算能力對所存儲的數據進行分析，從而從根本上把握整個電網以及單個設備的運行情況和優劣程度。最終實現狀態檢修。

4.狀態檢修的發展趨勢

狀態檢修是電氣設備檢修的發展趨勢，當前和今后隨著電氣設備檢修要求的提高將會要求使用先進的電氣設備狀態檢修技術，因而研究電力設備狀態檢修勢在必行。根據國際上設備狀態檢修的發展趨勢，我們認為：對設備狀態檢修的研究應該在消化、吸收國內外已有先進的相關技術和管理經驗的基礎上，根據我國國情提出適應我國實際情況的設備狀態檢修方案。作為設備檢修的一種新策略，狀態檢修在理論和技術上還有許多值得進一步研究的地方。我們有理由相信：隨著科學技術的不斷進步和電力設備狀態檢修的實施，將極大地提高電力系統的安全、經濟、穩定運行水平，并對電力企業的社會效益和經濟效益產生深遠的影響。

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