陳曉春 王曜飛 苗強
摘 要:電網設備資產管理中,設備檢修是非常重要的一項工作內容。隨著變配電設備日益復雜,設計壽命不斷延長,傳統的定期檢修策略無法滿足當前的需求。該文全面地完成了以可靠性為中心的檢修、基于風險管理的檢修以及基于績效考核的檢修等先進檢修方式的研究分析,同時也探討了適用于目前各類電網設備運行特點的檢修組合應用策略。
關鍵詞:電網設備 檢修方式 變配電
中圖分類號:TM732 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)07(b)-0000-00
我國電網正在以超常的速度發展,特別是最近幾年以來,電網規?;久课迥攴环J聦嵣?,快速發展的不僅僅是電網的規模,電網的質量等級也有跨越式的發展,1000kV交流、800kV直流特高壓電網已建成投產,500kV交、直流電網縱橫交錯,城市電網大量應用GIS、電力電纜,形成強大的地下電網[1]。電網作為一項公共事業,承擔著重大社會責任,既要不斷提高供電可靠性,又要盡可能控制電價成本。這兩個方面的要求都與電網設備的運行管理息息相關。如何借鑒國內外現有檢修理論和實踐的發展成果,結合電力行業自身的探索得到的經驗,依靠科技進步,選擇合理高效的輸變電設備檢修策略,是電網企業亟待研究的一項重要課題。
1常見檢修方式解析
1.1定期檢修方式(TBM)
TBM也是我國長期以來采用的輸變電設備檢修方式,即根據預先計劃對設備進行周期性的修理,目標是在設備發生故障前通過計劃檢修防止設備事故的發生,已有40多年歷史。主要標準是《DL/T573電力變壓器檢修導則》、《DL/T596電氣設備預防性試驗規程》等。TBM的優點是可以減少設備故障,將潛在的故障消滅在萌芽狀態,特別對開關等磨損性設備很有效;缺點是沒有根據設備的狀態安排設備的檢修周期,結果導致狀態較好的設備過度檢修,狀態較差的設備則處于檢修不足的狀態,檢修的經濟性考慮不夠。
1.2以可靠性為中心的檢修方式(RCM)
RCM是目前國際上流行的、用以確定在某種使用背景下設備檢修需求的方法,包括預防性檢修工作的安排以及檢修制度的優化等,是一種閉環的檢修方式,檢修的目標是確保設備的可靠性水平。基本方法是針對不同故障模式的故障后果嚴重程度不同,采取不同的檢修對策,如定期檢修、狀態監測檢修、故障檢修等;如果設備存在某些故障模式,無法進行檢修,或通過檢修得到的設備可靠性與安全性水平滿足不了實際使用的要求,則該設備需要進行重新設計。RCM是其他所有先進檢修方式的基礎,CBM、RBM、PFM等檢修方式中都采用了RCM的基本思想。
1.3基于風險管理的檢修方式(RBM)
RBM綜合設備可靠性水平、故障后果進行風險評估,確定設備的風險值大小,在資源有限的情況下,選擇風險較大的設備優先維修,從而實現設備故障風險的降低以及最大化的檢修效益。而以往的計劃檢修方式往往不能做到這一點,盲目的維修決策可能造成風險較小的設備提前維修,或者遺漏風險大的設備,從而導致維修資源的浪費或檢修的不足[2~4]。
1.4基于狀態的檢修方式(CBM)
CBM是企業以安全、可靠性、環境、成本為基礎,通過設備狀態評價、風險評估,檢修決策,達到運行安全可靠,檢修成本合理的一種檢修策略。CBM是設備精益化管理中所采用的一種管理方式,也是近年來國內大力推廣的檢修方式[5]。
1.5基于績效考核的檢修方式(PFM)
PFM是在RCM、RBM等基礎上,綜合傳統的定期檢修與狀態檢修的核心內容形成的一種綜合檢修管理方式。以電網企業為例,傳統的檢修方式更注重檢修策略的確定,檢修的目標多是保證電網的供電可靠性,沒有深入分析檢修工作與電力企業目標兩者之間的聯系,因此檢修工作不能有效的與電力公司的企業目標相結合。
PFM則繼承了以往檢修方式的優點,并通過設定關鍵指標體系,把底層的檢修活動與公司上層的運營績效關聯起來,通過精心化管理把檢修成本和效果最大限度地轉化為公司上層期待的管理目標,確保檢修工作的目標與企業最高管理目標相一致,此外,還添加了數據管理和反饋機制等模塊,使檢修方式不斷改進提升,更加完善。
1.6基于可靠性定制管理的檢修方式(NBM)
NBM是一種側重配網用戶或以受端供電可靠性為中心的電網的檢修,不只注重單個設備的檢修,而是根據供電受端的需求,站在電網結構的角度,依據設備可靠性評估、故障模式及檢修建模的基礎研究,來優化設備檢修工作[1]。
2多類檢修方式組合應用的探索
2.1對于尚缺少運行經驗的電網設備
750kV電網和特高壓電網都是近幾年建設的,對于該類電網設備目前還缺少實際運行的經驗。側重于安全可靠性的角度,這類設備的檢修宜采用TBM的方式,在有一定運行經驗的基礎上進一步采用CBM的方式,提高設備管理水平。目前已應用的標準文件如《1000千伏交流輸變電設備預防性試驗規程》等。
2.2對于已有大量運行經驗的主網設備
110kV-500kV交直流電網為主干網架,其設備運行已經積累了幾十年的運行經驗,設備的性能已有比較清楚的了解,因此對于此類設備可側重于精益化管理,宜采用CBM的方式,不斷提升設備管理水平。隨著管理水平的提高,可以進一步過渡到PFM的方式,實現設備管理與企業最高管理目標高度一致。目前已應用的標準如《GDW/Q168輸變電設備狀態檢修試驗規程》等。
2.3對于配電網或者以受端供電可靠性為中心的電網設備
由于配電網設備存在點多面廣的特點,設備規模大,檢修工作量大與檢修人員不足矛盾較為突出。目前,配電網設備主要參考主網的相關規定開展設備檢修,部分地區開展了配網設備狀態維修、壽命更換等檢修策略的研究和嘗試,但大部分設備還是采用事故檢修方式。
對于這類配電網或以受端供電可靠性為中心的電網設備,雖然設備數量龐大但重點設備比較明確。由于已經積累了大量的運行經驗,因此具備實施CBM條件。另一方面,由于這類電網設備與用戶供電直接相關,設備的故障直接影響用戶的用電情況,宜應用側重用戶的NBM方式。綜合考慮,這類設備宜從CBM方式過渡到PFM方式,并結合考慮電網結構的NBM方式。
3結語
電網設備資產管理中,設備檢修是非常重要的一項工作內容,既關系到供電的可靠性也關系到企業的運營成本。該文分析了各種先進檢修方式的特點,探討了適合各類電網的檢修方式組合應用方案,突破單一檢修方式顧此彼的缺點,實現了檢修方式的深度優化。
參考文獻
[1] 吳立遠,王凱,等.輸變電設備檢修方式深化研究[R].北京:中國電力科學研究院,2011.
[2] 胡文堂,高勝友,魯宗相.利用設備風險評估的檢修策略優化[J].高電壓技術,2010.
[3] GDW/Q168輸變電設備狀態檢修試驗規程[S].國家電網公司,2008.