摘要: 本文介绍了电气设备检修技术发展的三个阶段及各自特征,并着重论述了状态检修在我国的发展状况,比较了状态检修与定期检修的优劣。通过分析当前电气设备的故障规律和特征进一步阐明了实施状态检修的必要性。最后,对状态检修的应用做了初步的探讨。
关键词: 事故检修;定期检修;状态检修;在线监测
1 电气设备检修技术的发展阶段
迄今为止,电气设备检修技术的发展主要经历了三个阶段:事故检修→定期检修→状态检修。(一)事故检修(Break Maintenance)。20世纪50年代以前,设备发生了故障或事故以后进行检修。[1](二)定期检修(Time Based Maintecance)。20世纪60~70年代在前苏联、东欧各国和我国推广应用并延续到现在。是一种以时间为基础的预防性检修,根据设备磨损和老化的统计规律,确定检修等级、检修间隔、检修项目、需用备件及材料等的检修方式。(三)状态检修(Condition-Based Maintenance)。起源于20世纪60年代美国航空工业飞行器的设备检修方式,80年代在核工业中应用,并很快发展到电气设备检修。是基于设备状态,综合考虑安全、可靠性、环境、成本等要素,合理安排检修的一种检修策略。[2]
从20世纪90年代开始,国内电厂开展以在线监测与诊断技术为基础的设备状态维修。2006年国家电网公司全面启动状态检修工作的推广应用,到2010年底国家电网公司基本整体步入状态检修新时代。[3]目前,在中石化系统,大多数企业的检修工作还停留在定期检修的状态,如2016年武汉乙烯大检修、2017年扬子石化大检修。
2 定期检修的缺点
(一)不能及时发现设备内部的绝缘隐患,停电检修合格的设备运行中仍然可能出现事故。
(二)定期检修不管设备状态“到期必修”,有失科学性和合理性.可能会造成检修不足或过剩的情况,造成资源的大量浪费。某些不必要的频繁检修可能会增加误操作、人员伤亡和事故发生的机率。
(三)影响运行效率,影响供电可靠性。
(四)定期检修使得设备不能够及时检修、检修错位,这就淡化了企业设备管理人员的责任,往往以“设备事故”为由对设备管理责任进行推诿。
3 状态检修的优势
状态检修与传统定期检修相比具有以下优点:
(一)可避免定期维护所造成的浪费及其他缺点从而提高设备可靠性,降低设备维修成本。
(二)可合理延长设备的使用寿命,提高设备的运行水平,降低设备运行的总费用。
(三)设备状态的全面及时掌握使检修工作有明确的目标,检修工作更有针对性,检修质量得到提高。
(四)促使企业加强人员的技术培训工作,提高技术管理水平和设备运行水平。
(五)检修总量和停送电操作减少,相应提高了电网和人身的安全水平。
4 状态检修的必要性
(一)经常性的定期检修,使常规的设备运行故障率曲线规律发生了变化,每检修一次,出现一次新的磨合期,使检修后的故障率增高。
(二)电气设备功能退化的规律(P-F曲线)
电气设备大多故障一般不会在瞬间发生,并且在功能退化到潜在故障P点以后才逐步发展成能够探测到的故障。P点之后将会加速退化,直到达到功能故障的F点而发生事故。如果想在功能故障前检测到故障,必须在PF之间的时间间隔内完成。不同设备、不同故障形式对应的P-F间隔的时间不是定值,定期检修一般情况下不能都满足P-F间隔的时间要求,导致设备功能故障的发生。在线监测可能捕捉到P-F间隔的整个发展过程,并在到达功能故障F点之前的合理时机采取处理措施。
(三)当前电气设备的故障特征
现代先进的电气设备比过去的老设备要复杂得多,技术上、结构上、工艺上都有了质的变化;故障模式发生了很大的变化。经过大量的研究,复杂设备的故障模式多种多样,每种故障随机发生,如果及时排除、修复或更新故障件,可使设备故障率成为常数。[4]由此可知,只按某种固定监测诊断方法和维修方式,难以解决复杂设备的故障问题,设备故障的随机性越强,越要进行检测和诊断。
5 状态检修的应用
状态检修作为一种先进的检修管理模式,是一项复杂的系统工程,国内企业大多数都还处在试行和积累阶段。在这样的条件下推行状态检修,应遵循以下原则:
(一)保证设备安全运行。
设备的安全运行是企业各项工作顺利开展的基础。因此,保证设备安全运行是开展状态检修的首要原则。
(二)统筹规划,分步实施。
实施设备状态检修是对现行检修管理模式的改革,需要长期坚持,不断总结完善。因此,既要有长远规划,又要扎实稳妥的分阶段实施。
(三)合理配置状态监测及故障诊断设备。
首先要充分利用现有的装备和资源,重视常规的测量工作,根据企业的实际情况合理配置先进实用、技术成熟的状态监测和故障诊断设备。[5]
设备状态在线监测技术也有其局限性,比如有很多设备故障发展速度很快,即使能夠通过状态检测及时得到故障征兆,但没有充分的时间进行检修;还有些设备出故障的可能性很小,只是到了一定的运行时期后才会出故障。在这些情况下,不适合采用状态检修方式。因此,需要根据不同设备的重要性、可控性和可维修性,科学合理地选择适用的检修方式,形成融故障检修、定期检修、状态检修为一体的、优化的综合检修策略。这种检修策略可以称为广义的状态检修,即对适合状态检修的设备进行状态监测,并加强监测数据的管理与分析工作,及时准确地发现故障规律及先兆并适时对其检修;对适合定期检修的设备,要根据运行的经验或试验确定合理的设备寿命,以提高定期检修周期的准确性,最终达到提高设备可靠性、降低成本的目的。
参考文献
[1] 陈伟根.电气设备运检智能化-电气设备状态检修技术及现状.
[2] 输变电设备状态检修试验规程. DL/T 393-2010.
[3] 漆铭钧等.状态检修现状分析及发展趋势预测.湖南电力.第31卷增刊1.2011.
[4] 设备管理 浴盆曲线.
[5] 冯文贵,黄定奎.东风发电厂设备状态监测技术应用及状态检修管理体制研究. 中国华电集团2005年电气专业技术交流会