電力設備狀態檢修技術分析

侯乃明

（國電國際經貿有限公司，北京 100055）

電力設備狀態檢修技術分析

侯乃明

（國電國際經貿有限公司，北京 100055）

隨著電力市場的開放和競爭的激烈，加上客戶持續提高對電力供應可靠性和電能質量的要求，電氣設備的運行和狀態檢查維系變得愈加重要和關鍵。因此，改進與增強電力設備的狀態檢測技術、保證電力正常輸送運轉是電力企業工作人員不可推卸的責任，也是國家有關工作部門監督電力企業工作的主要內容。

電力設備；狀態檢修；技術

保障整體電力體系在輸送、配電環節時能持續高效運轉的關鍵是須完成電力設備的安全高效運行。狀態檢修時，應將對電力設備正常運行的影響降至最低前提下進行，而所獲得的相關電力設備技術參數必須經過精確的計算與測量，而且在狀態檢修專家系統分析后，才能從中凝練出設備故障的預兆與特點，正確判斷故障點、深度與故障的發展趨勢，制定可行性指導檢修計劃，讓設備得到更好的維修和保養。因此，必須要對電力設備實施科學合理的檢測維修。

1 電力設備狀態檢修的意義和重要性分析

進行狀態檢修目的就是完成電力設備的科學保養，保證電力設備運行經過的安全性和其經濟可靠性，同時，盡可能完成電力設備運用效率的大幅提升，檢修過程中的人、物、財等方面的浪費以最大限度地降低，進而完成電力企業經濟效益的持續提高。由事后檢修到計劃檢修，再到現在備受重視的狀態檢修，這趨勢是一個必然的發展規律。作為一種被動的檢修形式，事后檢修形式其關鍵是當設備發生故障以后，不可以正常運行后才實施被動檢修，所以其檢修付出的代價和維修費用一般是比較巨大。因為故障后再實施檢修需要付出很大的代價，所以計劃檢修獲得了發展與推廣，計劃檢修關鍵是定期對電力設備實施檢修，這樣使電力設備的故障率在很大程度上降低了，但是，因為此時間間隔關鍵是以實踐經驗為根據獲得的，所以缺乏一定的針對性，非常容易引發電力設備過檢修或欠檢修狀況的產生。狀態檢修的產生彌補了計劃檢修的缺點，其經過對電力設備實施在線監測，提供電力設備的實時狀態信息，與此同時，對電力設備的健康狀況和其故障發展趨勢實施評估時借助了現代化技術，對電力設備的故障實施預測，并在其故障前對其實施有效地檢修，所以防止了過檢修與欠檢修現象的產生。

2 電力設備的狀態檢測技術分析

2.1 電力設備狀態檢測技術

對電力設備實施狀態檢測的目的是應用有效的科學技術與方法對電力設備的應用情況實施測量，在診斷前要清楚確定診斷的目標和故障的模式，獲取測量的結果，從而判斷有沒有發生缺陷，收集可以表現電力設備特正的資料，這樣來研究與分析檢驗的時間。降低設備的損壞程度。狀態檢測技術重點是對電廠與電力設備實施的。需要在離線實驗的狀況實施定期檢修電力設備，而需要在設備運作期間實施狀態檢修。電壓運行下測量出的特征量要比預防性試驗下的特征參數正確性更高，更加可以真實地表現出電力設備的現實運作情況。在電力設備中經常用到狀態檢測的技術，尤其是關鍵的電力設備特別需要應用狀態檢測技術。狀態檢測技術要把采集數據、分析、提取特征、狀態評估、診斷故障、分類6個方面的工作做好。

2.2 設備故障診斷技術與狀態監測

設備狀態監測是對故障進行在線診斷與離線分析的基礎。目前我國的狀態監測技術已達到較為先進的水平，尤其是汽輪機等大型旋轉機械與發電機方面。但在實際運用中，狀態檢測技術受各種因素的影響與制約還有待提高，應引進先進的設備并進一步的完善不斷，在實踐工作中不斷的積累正確判斷電機狀態的經驗。20世紀70年代初，故障診斷技術還僅是對最基本基礎的偏重故障機理與診斷方法進行研究，而今，已經上升為研制開發故障診斷專家體系，但還沒有能夠對機組振動故障實施自動診斷的專家體系，專家依舊需要依靠經驗才能進行判斷，主要是由于現有的專家體系的的現有知識還不能將振動故障的預兆與其因素之間的關系全面系統的反映出來。

2.3 可靠性技術

20世紀40年代，美國先提出了可靠性技術，之后蘇聯提出了可靠性理論與統計方法及維修性理論與統計方法。可靠性是指在規定條件下，機械設備與原件等在規定的時間里完成規定功能的能力。在一些文獻中，對體系可靠性數學模型都有進行介紹，往往會將檢修體系納入馬爾科夫模型和非馬爾科夫模型中。設備可靠性的描述通常會用可靠度函數R(t)來進行。F(t)=∫t0f(x) dt是指在時間t內出現故障的概率，F(t)是不可靠度函數；R(t)= 1-F(t)=∫∞0f(x) dt是可靠度函數的定義，f(x)為故障密度函數。

傳統的可靠性評估，是在威布爾的基礎上得到的可靠性特點曲線，因與浴盆相似被稱為浴盆曲線法（圖1），這種評估只適用于有支配性耗損故障的設備在進行維修時使用，傳統的可靠性評估精確度問題還是有待完善與加強。因此，華北電力大學全面考慮了鍋爐部件故障的各種因素，嘗試對預測鍋爐部件的可靠性進行研究，綜合可靠性預測理論與強度和壽命理論。除此之外，還提出了企業綜合可靠性水平評估方法，這種方法是從火電大機組運行可靠性指標系統出發，分析了我國火電100MW及以上機組運行可靠性，在多元統計方法中進行應用。

圖1 典型“浴盆曲線”圖

3 電力設備進行檢修的策略

3.1 擬定系統整體的規劃方案

基于對近年來各國電力設備狀態檢修的發展狀況與成功案例進行針對性的統計、調查與分析，并輔之以連續不斷的重復調查、分析、論證，得出我國關于電力設備狀態檢修的發展目標、最佳方式以及完善的總體檢修方案。但在這過程中，對電力設備的數據處理必須引起重視，電力設備狀態檢修經過中的重要程序是數據處理。完善的數據管理信息體系包含動靜兩個方面的內容，靜態數據是借助建設數據系統對電力設備的出廠試驗數據、檢修記錄和已發生過的故障等進行描述。而動態數據是對電力設備的實時運行狀態進行全面詳細的記錄，具體包括在線監測實時數據、過電壓狀況和線路故障等。

3.2 可行性判斷與分析

電力設備狀態檢修的可行性分析是指電力設備運行產生的可行性判斷與經濟效益。主要涉及了收益、概率和敏感等三個方面的內容進行分析，形成的狀態檢修分析主要牽涉到收益、敏感與概率分析3個方面的內容。

收益分析是依據檢修過程產生的收益確定最合適的檢修時間；敏感性分析則是指檢修電力設備的局部部分，對其是否能夠正常的運轉作出判斷，電力設備的敏感度高就意味著該設備存在明顯的問題。因此，在進行狀態檢查與維修時，相關的工作人員必須對敏感度參數進行全方位的掌握，最大限度的提高電力企業的經濟效益。概率分析主要是綜合分析電力設備運行指標的變動現象，該分析方法能夠將電力設備運行中存在的風險盡可能的降低，直至最低的水平與狀態，有利于提高電力設備狀態工作效率，進而提高電力企業經濟效益。

3.3 增強狀態監測

供電設備體系的基本作用是對監測電務設備狀態檢修，比如應用紅外線測量溫度、油色譜分析等等，都是比較具有代表性的監測方法。能夠順利的完成為系統供應精確的設備運行體系，給診斷設備狀態提供依據，這些數據和整個體系的運行安全直接有關。所以要把狀態監測工作做好，保證設備狀態信息的可靠。

4 結語

電力企業既要提供安全可靠的電力能源，還要把檢查維修的成本盡可能降低。電力設備狀態檢查維修策略十分重要，其在實際中的運用也特別的關鍵。所以必須要對電力設備進行狀態檢修。科技的進步與狀態檢修相結合，才能使電力系統的安全、經濟與穩定等相關特性達到最佳的狀態，實現電力企業的經濟發展。

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1671-0711（2016）12（下）-0031-02