
摘 要:以狀態(tài)維修逐步取代定期維修已成為電氣設備檢修的必然趨勢,目前國內正在研發(fā)以故障診斷和狀態(tài)檢測為基準的狀態(tài)維修。通過在線檢測電氣設備,及時獲得相應信息、來進行綜合分析和處理,根據檢測結果及結果的變化趨勢,可對電氣設備的準確性隨時做出判斷,提早發(fā)現故障所在,發(fā)出預警。
由眾多發(fā)、送、輸、配、用電設備連接而成的大系統就是電力系統,設備的運行狀況及穩(wěn)定性直接決定整個系統的安全性和穩(wěn)定性,更決定著供電品質和供電穩(wěn)定性。電力系統的基本單元是電氣設備,一旦出現問題將給社會和經濟造成巨大的損失和影響。提高設備的穩(wěn)定性主要是提高設備的質量,同時必須對設備進行必要的定期的檢查和維修。
隨著科技進步在電力工業(yè)上的不斷發(fā)展,電力設備的檢修體制在電氣系統中也得到蓬勃發(fā)展。但是目前電力系統正在向高電壓、大容量、互聯網的方向推進,隨著用電部門的要求不斷提高,社會對電力系統的安全穩(wěn)定性的標準越來越高,以往的檢修體制暴露出嚴重的問題,出現維修頻繁、維修不足或維修過剩、盲目維修等現象,這就造成每年國家在設備維修方面巨大的耗資。
狀態(tài)檢修是目前電力系統中電氣設備檢修制度發(fā)展的必然結果。它直接帶來的經濟效益是:延長設備使用壽命;節(jié)約大量維修費用;提高供電穩(wěn)定性;降低檢修風險。根據國外電力研究院的狀態(tài)檢測中心的統計數據表明,通過狀態(tài)檢修來提高設備利用率可達5%以上,節(jié)省檢修費用25%~30%。因此,作為一個電力企業(yè)做好設備檢修工作,及早發(fā)現事故及時排除事故隱患,使其一直保持良好的運行狀態(tài),對于社會都具有重大現實意義。
1 電氣設備故障檢修的現狀
我國的電力系統始建于19世紀90年代,早期采用故障后維修。設備一旦出現故障,維修費用巨大,維修時間過長等都將給社會和企業(yè)造成不良影響。解放后我國的電力行業(yè)發(fā)展迅速,過去的故障后維修方式已完全不能滿足電力行業(yè)發(fā)展的要求,從1954年開始,開始了新的維修模式--計劃維修或定期維修。
維修的主要目的是:無論設備當前是否存在問題,到規(guī)定的時間,都要進行維護,并強調一定做到“到期必修,修必修好”的目的。通過定期維護,一般就可以在維護時及早發(fā)現問題的存在,確保設備穩(wěn)定運行起到重大作用。但是定期維護的維護費用高、資金浪費嚴重,提高了電能成本。
狀態(tài)監(jiān)測的目的在于及時發(fā)現設備和系統早期故障, 以便操作維護人員在事故萌芽狀態(tài)時, 就能通過各種檢測手段及早消滅隱患, 從而避免更嚴重的惡性事故發(fā)生。
早期電力企業(yè)一般采用《電氣設備預防性試驗規(guī)程》為根據的設備檢修,這種方法已經不能滿足現實生活的需要。目前采用的供電設備狀態(tài)檢修,不依靠單純以時間為基準的設備維修方式, 建立以狀態(tài)監(jiān)測為基準的設備維修方式,使得維修工作的盲目性得到擺脫, 這是電氣檢修走向科學化的一場變革性的活動。
2 電氣設備在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修的可行性
近年來隨著傳感器技術和信息技術的發(fā)展和日益成熟,在智能化理論與網絡專家系統的指導下,建立了高端的供電設備在線監(jiān)測系統。
1)建國以來, 國產電氣設備囤積了大量的運行經驗, 運行和維護技術日漸成熟, 這為實現狀態(tài)檢修工作奠定了維護的技術基礎。同時, 國產設備的質量有了很大程度的提高, 也為狀態(tài)檢修提供了相應的物質基礎。
2)新型設備投入到運行以及新技術的廣泛應用,電力生產中大量使用紅外線成像技術,成功研制大型變壓器油色譜分析在線系統,變壓器繞組變形探測技術及電容型帶電設備集中在線測試技術得到廣泛投入和發(fā)展等,使正確診斷設備狀態(tài)有了可能。
3)隨著微電子傳感技術、人工神經網絡、專家系統、模糊集理論等計算機軟、硬件和數字信號處理技術等綜合智能系統在故障診斷及狀態(tài)監(jiān)測中應用, 使得電氣設備狀態(tài)監(jiān)測和先進狀態(tài)檢修診斷技術得到發(fā)展, 設備狀態(tài)檢測系統成為電力系統中的一個重要研究領域。
4)發(fā)展自動化的配電網,使整個配電網范圍內進行大規(guī)模的在線狀態(tài)檢修設備和利用通信資源信息、地理信息進行綜合的檢修管理,為自動化狀態(tài)檢測的實現創(chuàng)造了前所未有的機會。
3 配電系統在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修技術的發(fā)展
電氣設備在線監(jiān)測要求實時提取故障的特征信號, 為故障診斷奠定基礎,正確的故障診斷是狀態(tài)維修的依據。設備的在線故障監(jiān)測包括以下內容:
(1)監(jiān)測及診斷設備的故障機理;
(2)在線監(jiān)測設備狀態(tài)的手段;
(3)監(jiān)測信息的存儲、傳遞和處理;
(4)狀態(tài)檢測征兆的形成和提??;
(5)故障檢測診斷的方法和理論。
1)配電設備測控技術的發(fā)展對在線檢修系統的影響。配電裝置設計的長期發(fā)展趨勢就是尺寸越來越小。體積更小的配電裝置將與配電設備完全融為一體, 直接嵌入配電設備中, 并將具有更強大的測量能力和更豐富的通信能力。
2)電力供銷體系變革對配電設備在線監(jiān)控與狀態(tài)檢修系統的影響。電力行業(yè)目前正經歷著重大供銷體系的變革, 即電力運營市場化。供電設備的穩(wěn)定性正是設備檢修與監(jiān)測的首要目的, 供電運行的經濟性是對設備檢修的合理性提出了更多的要求。采用新的技術提高配電設備的狀態(tài)監(jiān)測, 并對設備的檢測提出最科學的決策支持及最經濟的壽命評估計劃。
3)面向配電自動化資源優(yōu)化的配電設備在線監(jiān)測與狀態(tài)檢修系統。在未來的電力系統中應該充分意識到, 狀態(tài)檢測與在線監(jiān)測技術必將發(fā)展成為一套完整的自動化檢測系統, 從供電企業(yè)的整體經濟利益出發(fā), 實現整體優(yōu)化資源是必然選擇。檢測自動化系統的設計離不開配電系統自動化的整體設計, 只有兩者相結合,才會具有生命力。
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