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火力发电厂状态检修展望
董传森(绥中发电有限责任公司,辽宁 葫芦岛 125222)
摘要:本文针对火力发电厂设备维修管理现状,对国内电力行业发展的分析,阐述了火力发电厂实施设备状态检修的路径及其必然性,以及火力发电厂实施设备状态检修的工作展望,阐明了我国电力行业发展的基本思路。
关键词:状态检修 检修管理 点检定修制
0 引 言
随着火电技术的发展,发电设备日益趋向于大型化和复杂化。发电设备的维护要求也越来越复杂,维修费用从相对较少逐渐成为电厂的一项主要费用。世界各国每年用于设备维修的费用相当惊人,令人遗憾的是,其中许多维修费用属于浪费性质,主要修理了不该修理的设备。状态检修是在对设备的状态进行准确评估后,把设备的运行状态作为检修决策的依据,是以设备取得最大可靠性的前提下,降低检修费用,提高设备经济性的优化检修策略。优化设备管理推行设备点检定修制,传统的巡检对设备状态信息的了解是零散模糊的,而不是系统的,精确的,不能实现对设备的动态全程跟踪,导致在设备检修时不能抓住重点,有些该修的设备没有得到及时检修。而点检定修制是以点检为核心的设备维修管理体制,是实现设备可靠性,维护性,经济性并使之达到最佳化管理的体制。
1 设备检修体制演变及现行检修体制
中国的电力工业从1882年至1949年,经过67年装机容量只达到1。85GW;而在1949年新中国成立之后的半个世纪中,中国的电力工业取得了迅速的发展,平均每年以10%以上的速度在增长,到1998年全国装机容量已达到277GW以上,跃居世界第二位。特别是进入本世纪90年代以来,我国的电力平均每年新增装机17多GW,实现装机容量8年翻一番,终于缓解了近50年的持续缺电局面,使电力供应有所缓和;同时从1998年开始撤消电力部,成立国家电力公司,以此为标志,在中国结束了由国家垄断电力的局面,由此向建立统一,竞争,有序的电力市场迈进,逐步与国际接轨,与国际电力改革潮流一致。电力供应缓和的出现,国家电力公司的成立及电力市场的进步,是我国电力工业在20世纪末所出现的具有历史性意义的两件大事。
工业发展从手工作坊到机械化和电气化,各个时期的设备管理与检修方式有很大变化。一般来说可概括为4个阶段。第1次产业革命(以蒸汽机为代表)时期对设备实行事后检修,运行人员兼做检修工作。第2次产业革命(以电力应用为代表)时期实行预防性维修,检修从生产中分离出来,形成相对独立的专业工作,开始有了专业性检修队伍。第3次产业革命(以原子能,空间技术,电子计算机技术为代表)时期实行经济维修,开始应用设备寿命周期费用的思想进行设备管理。第4次产业革命(以信息技术的快速发展为代表)时期开始了以设备状态监测和故障诊断为基础的预知维修,即状态检修。图1列出了各种设备检修方式。可见,设备检修体制是随着生产力的发展和科学技术的进步而不断演变的,它在很大程度上反映出生产力发展水平和技术管理水平的高低。
我国建国以来,火电设备检修在学习前苏联经验的基础上,长期实行以故障检修,预防性计划检修为主的检修体制。
随着社会经济的发展,目前正逐步向预知性的状态检修体制过渡。以故障检修,预防性计划检修为主的检修体制曾经是适应我国电力生产发展水平的,它包括大修,小修,临修,定期维护等形式。在这种检修体制下,大修间隔2~3年,小修间隔4~8个月,检修项目,工期安排和检修周期均由管理部门根据经验制定。但随着科学技术的发展,火电设备趋向于高参数,大容量,复杂化,其安全经济运行对社会的影响也越来越大,维修投入大幅度上升。面对这个情况,现行检修体制明显暴露出所存在的缺陷,因此对设备实行更先进,更科学的管理和检修体制,无论从火电厂自身的利益还是从社会的要求出发,都是必须的。
现行检修体制的缺陷主要表现在:
(1)临时性维修频繁。一些缺陷较多的机组往往不能适应由管理部门统一制定的计划检修安排,运行不到下一个检修时刻就必须强迫停运,进行事故性检修,导致电网发电,供电与检修计划经常被打乱。
(2)维修不足。机组由于各种原因在检修期未到时产生局部故障,但受到检修计划制约,不得不带病运行,有时故障继续恶化造成运行代价和维修费用增大以及不必要的事故损失,甚至严重事故。
(3)维修过剩。对于设备状态较好的机组,进行了不必要的检修,由此造成设备有效利用时间的损失和人力,物力,财力的浪费,甚至引发维修故障。
(4)盲目维修。根据计划检修的标准项目和依靠经验制定的部分非标项目进行检修,对机组并不一定能作到对症下药,由此导致不该修的修了,而该修的未修或没有足够重视,带来”修未修好”的问题。
图1的统计数据从一个侧面反映出现行检修体制所存在的问题。从1996年统计的国内200 MW火电机组非计划停运与降出力责任原因分类看,检修占了主要部分。显然,现行检修体制已严重影响了电力企业的市场竞争力。
图1 1996年全国200 MW机组非计划停运与降出力责任原因分类
2 状态检修体制
电力设备实施状态检修是一项复杂的系统工程,它是通过现代维修管理技术,以先进的设备状态监测和诊断技术为基础,应用系统工程的方法进行综合分析判断,从而查明设备内部状况,掌握缺陷性质,预测隐患的发展趋势和设备寿命,而合理安排检修项目,检修间隔,它是一种真正意义上的”按需检修”方式。由于传统的检修体制存在明显缺陷,一些工业发达国家已开始进行基于设备状态的预知维修。这种检修体制是建立在管理方式和科学技术手段的进步,尤其是监测和诊断技术发展基础之上的。它根据状态监测和故障诊断等技术所获取的信息,在故障将要发生之前或运行经济性下降到极限时,有目的进行适当和必要的检修,因此,被称为基于状态的检修,也称为预知检修。
可以简单地给状态检修下一个定义:在设备状态监测的基础上,根据监测和分析诊断的结果安排检修时间和项目的检修方式。
实施状态检修是和电厂生产过程密切相关的检修策略的变革,它的根本目标是使设备状态”可控,在控”,降低检修费用和检修项目,因此状态检修的实施涉及电厂的生产过程和维修组织管理。主要从以下几个途径开展:
(1)设备状态检修的基础是对设备状态的准确分析判断,因此应当在考虑成本的前提下采用先进的监测技术,改进获取的设备状态信息的质量,增加设备状态信息的数量;
(2)规范化检修作业流程,并采用先进的计算机技术管理检修作业过程,实施计算机化的维修管理系统;
(3)采用先进的计算机网络技术支持状态检修的工作,把分布在电厂不同部门的与设备状态有关的信息集中起来,由专人来分析处理相关的信息,提高设备状态信息和检修运行过程的透明度,并达到信息共享;
(4)原有的检修管理机构是和定期检修机制相适应的,采用状态检修策略,必须改革原有的检修管理机构,使新的管理机制和状态检修策略相适应,把状态检修策略纳入电厂生产过程,并在实践中不断提高。
目前,在火电厂推行状态检修所要达到的目标是:延长定期检修间隔,减少总检修时间,提高设备可靠性和可用系数,延长设备寿命,降低运行检修费用,改善电厂运行性能,提高经济效益。
因此,火力发电厂开展状态检修是根据不同设备的重要性,可控性和可维修性,科学合理地选择不同的检修方式,形成一套融故障检修,定期检修,状态检修和改进性检修为一体的,优化的综合检修模式。而不是以状态检修完全取代现有的定期检修方式,而是根据设备的重要性和现行定期检修为主的检修体制基础上,逐步增大实施状态检修设备的比重。
3 检修管理体制的变革
开展状态检修不单单是如何设备的监测,诊断系统的问题,而是一项复杂的系统工程,必须对现行的设备管理思想,方式,手段进行相应的变革。
首先要改革检修管理方式,由电厂自主进行设备检修决策。目前,我国实行的是定期检修方式,只要检修周期到了,不管设备状态好坏,电厂必须按照主管部门规定的项目逐项进行设备检修。随着电力体制改革的深入,电厂将作为参与市场竞争的主体,设备检修必将纳入企业内部经营活动中,应该在保证人身,电网安全的前提下,由企业自主进行检修决策,并承担相应的风险和收益。
其次是建立适应状态检修管理体制。从设备管理方式来看,缺少对设备状态进行分析,诊断的组织。运行人员是设备的主人,其职责按照规程对机组运行状况进行监视和调整,定期对设备进行巡回检查,发现缺陷及时通报检修处理,检修人员的职责是根据定期检修计划或来自运行人员报告的事故缺陷进行定期或事故检修,但是运行和检修方面对设备的状况分析不够,无人进行故障的早期预防,诊断,往往使缺陷,故障扩大化。因此,必须建立适应状态检修的管理机制,对设备状态检修有专门的部门负责。
再次要完善管理手段,引进先进的计算机化的检修管理系统(如:SRCM等),提高检修管理水平。
4 推行火电厂设备状态检修的经济和社会效益
推行状态检修将取得巨大的经济和社会效益已成为共识。根据美国对典型电站开展状态检修的统计,在400~1300MW的电厂成功应用此项技术后,净收益为每年162万美元,推行状态检修的投资及回报的累积数据参见图2
图2 推行状态检修的投资及回报的累积数据
图3 状态检修带来利润的主要组成部分
图3显示了实行状态检修所带来利润的主要组成部分。这些收益的取得是长了设备大修间隔,降低了小修频率,做到了应修必修,修必修好的结果。归纳起来,在电力行业中推行状态检修的直接效益有以下几点:
(1)节省大量维修费用;
(2)提高电厂可用系数;
(3)增加发电能力;
(4)延长设备使用寿命;
(5)确保发供电可靠性;
(6)降低检修成本,减少检修风险。
5 国内外状态检修发展状况
状态检修随着故障诊断技术的发展而逐渐进入实用化,由于其带来的巨大效益,在国内外电力行业引起了广泛重视,理论研究和生产实践都在进一步深入,应用范围也在逐步扩大。
目前,国外在状态检修技术研究与实践应用方面都已取得了显著成绩。美国,德国,日本,法国都有应用这项技术的报道。美国提出用以可靠性为中心的维修(RCM)方式来改进和优化检修工作,他们认为传统检修方式存在的不足主要表现在:
(1)主动进行检修或检查不够;
(2)频发性故障多;
(3)检修工作本身的错误多;
(4)良好的检修实践未能条例化;
(5)不必要的或保守的预防性检修多;
(6)检修的目的性不明确;
(7)检修工作的技术记录和成本分析不全;
(8)过分依靠制造厂;
(9)同类机组的检修经验交流不够多;
(10)状态检修的项目太少。
而解决这些问题的措施是采用能优化检修计划的RCM。美国电力研究院EPRI所属的M&D中心(现已和CSI公司合并)就已经推出优化检修的一系列技术方案和相关系统,并在多家电站推广应用,取得了良好效果。
德国也采用状态检修提高检修效率。最近几年,德国对发电厂的检修工作进行了探讨。他们的看法是:目前应在发电厂开发设备监控与诊断技术的基础上,推行状态检修,或在检修工作中尽量增加状态检修项目。他们认为提高检修效率的措施主要有:
(1)状态检修(CBM);
(2)以可靠性为中心的检修(RCM);
(3)整个寿命周期的成本管理策略;
(4)全员检修;
(5)瘦形检修管理等。
日本发电设备检修协会也对在日本核电站开展状态检修工作进行了专题研究,重点进行了RCM对于本国技术特点适用性的研究,并在检修中采用设备诊断和寿命评估技术。
我国也已经有部分研究单位和企业在开展这方面的理论研究与试点应用工作,如大连电业局在66kV及以下配电网上,山东电力集团公司在220 kV主网上都开展了不少试点工作,并取得了一定的成绩和经验。电力系统各网,省公司也都正在积极进行这方面的试点和技术推广工作。这些对电力设备状态检修无疑将起到巨大的推动作用。在可以预见的将来,状态检修这一先进的技术和管理体制必将在我国电力行业中得到越来越多的推广和应用,取得令人瞩目的经济和社会效益。
6 国内火电厂开展状态检修要解决的问题现阶段,在我国火电厂推行状态检修体制所面临和需要解决的问题主要有两个方面:
(1)管理方面的问题
领导重视是实现状态检修的根本。状态检修是一项复杂的系统工程,是对设备进行全员,全过程的动态管理,国内,国外尚无成功的检修标准,正在进一步的探索与实践中。对这一先进的检修管理技术,领导的重视程度是实现状态检修成败的关键。
思想观念需要更新。由于长期过于强调安全,忽视经济性,科学性,使检修工作缺乏理论指导,综合效益差;人员技术素质有待提高。高素质检修人员(包括检修管理人员,技术人员和检修工人)是状态检修能取得成功的关键。状态检修对检修人员技术素质的要求主要体现在3个方面:
(1)掌握状态监测和故障分析的手段,能综合评价设备的健康状态;
(2)参与检修决策,能制定优化检修计划和检修工艺;
(3)有丰富的检修经验和高超的检修技术,做到修必修好。现有运行检修人员还不完全具备实施状态检修所需要的较全面的技术知识,对状态信息的收集方法,有关文档的整理规则尚不熟悉;
数据资料缺乏。要实行状态检修,必须要有能描述设备状态的准确数据。也就是说,要有大量的有效信息用于分析与决策,这就涉及到状态数据的综合管理。现代数据综合管理的概念是数据库和分析系统的有机结合。状态检修数据管理的基础是一系列的数据库,包括运行记录,设计数据,检修历史记录,设备状态监测与诊断数据,机组性能分析数据等。有关设备的设计,制造,安装,运行,维护的历史数据记录零散不全,尤其是缺乏全国范围的同类型设备及部件的可靠性统计数据;
现行体制需要完善。现行检修工作的计划制定,决策实施,经费拨付,效益评定等方式都不利于火电厂发挥自身积极性,采用新的检修技术和体制;
针对不同机型,不同运行方式,不同检修史进行优化检修或状态检修的决策系统研究还处于起步阶段,故障可能性及检修风险的预测和分析,决策系统的网络化,状态数据共享和管理等问题有待进一步研究。
(2)技术方面的问题
状态监测与故障诊断技术需要提高和完善。状态监测与故障诊断技术正逐步在火电厂中得到广泛应用。机械部电工仪表所等有关院所,这些单位在国家的组织下或电力企业的支持下,研究开发了许多状态监测与故障诊断专家系统,并成功应用于各种容量的火电机组,在生产实践中起到了积极的作用。但这些研究工作以及开发的系统普遍考虑较多的是设备的安全性,在设备的检修管理与检修决策方面做的工作还不能完全满足火电厂全厂设备状态检修的需要。而且,现有监测与诊断技术对作为火电厂核心的热力设备如锅炉,大型汽轮发电机组等的某些故障机理研究尚不够透彻,监测与诊断的手段不多,获取的信息也不够全面,在故障的诊断率和诊断的正确率,系统的稳定性等方面还存在问题;
可靠性技术在设备检修中的运用有待深入探索。可靠性技术在我国电力生产与管理中正在得到重视,有关机构得到健全,已成立了国家电力可靠性管理中心。但复杂系统的可靠性预测技术与方法还需要进一步研究,应用的深度与广度也有待加强。以可靠性为中心的维修方案与实施经验有待提炼和总结;
寿命管理与预测技术的深入研究和实用化。寿命管理和预测在取得实用成绩的同时,要想成功地运用于状态检修工作中,还需要解决一些问题,如设备寿命计算中复杂边界条件,寿命损耗累积准则,材料在不同温度,应力条件下的寿命损耗特性,剩余寿命评价等;
基于多目标优化的检修智能决策技术和仿真技术的深入研究;
根据设备的特点和复杂情况,从整个电力系统看,火电厂设备状态检修的难度是相对较大的。正因为如此,其状态检修工作也相对滞后,这与火电占全国总装机容量70%的比例是十分不协调的。当然,在开展这项工作时应该有目的逐步进行。
7 火电厂设备状态检修的基本程序点检定修制
点检定修制是在设备使用阶段以点检为核心的设备检修管理体制,是日本在引进美国的预防维修制(状态检修)基础上发展起来的一种设备管理制度,是实现设备可靠性,维护性,经济性,并使之达到最佳化管理的体制。
点检定修管理的特点:1,实行全员管理。全员管理是点检工作的基础,是点检制的基本特征。实行运行人员的日常点检,专业点检员的定期点检和专业技术人员的精密点检”三位一体”的点检作业,三个方面的人员对同一设备进行检查,诊断和管理。2,专职点检员按区域进行管理。按区域工作量实行区域分工负责制,这是点检制的实体,核心和点检活动主体。3,点检员是管理者。点检制的精髓使管理职能层次减少,管理重心下移,把对设备管理的全部职能按区域分工的原则落实到点检员。点检员是设备检修的责任者,组织者和管理者。点检员负责点检计划,点检标准的编制和修订,检修计划编制,检修工程管理,预算管理等。
点检定修制是从过去传统的以“修”为主的管理思路转变到以“管”为主的思路上来,亦就是变过去设备坏了再修或者周期到了就修为设备的预知检修。通过对设备的日常点检管理,有效地防止了过维修和欠维修。
8 我国电力行业发展的基本思路
首先,在21世纪前10,20年的电力发展中,必须重点抓紧抓好电网的建设和发展,要把电网的建设摆到一个重要的位置,其原因是:
(1)加快发展电网和扩大联网,这是电力工业发展规律所决定的,是实现电力可持续发展和实现国家可持续发展战略的需要。只有发展电网才能开发西部水电,北部煤炭基地的火电,以及加快东部大型核电基地的建设,为这些大型电站的开发提供广阔的市场。只有发展电网才能为新能源,分散的能源开发提供连续供电的条件。
(2)电网是建立和完善电力市场机制的基础。电网是电力市场的载体,没有一个统一的互联电网就不可能建立统一而竞争有序的电力市场,没有电网的发展,就不可能扩展电力市场。
(3)加快电网建设有利于资源的优化配置,有利于缩小我国东部与西部经济差距。有了全国统一的电网,才能使西部的水火电有广阔的市场,而西部水火电厂的建设,使水力和煤炭资源优势得到发挥,这将带动西部经济的进一步发展。
(4)加快电网建设和电网互联,有利于提高电力系统本身的效益,使电力发展走上集约化发展的道路。联网本身可带来一系列效益,如互为备用效益,错峰效益等,同时又能够提高电力系统供电可靠性,这也会带来巨大的社会经济效益。
(5)只有加强电网的发展,才能与21世纪信息时代相适应,信息社会负荷与电源的特点将是分散性和小型化,以及对电力供应的可靠性和质量上的要求越来越高,只有发达,完善,可靠的电网,才能适应电源分散性,满足供电的可靠性和高质量的要求。
(6)促进联网建设,可使我国电力融入全球经济,使电力跟上全球经济一体化的大趋势。总体来看,目前我国电网还是比较薄弱的,因此,加强电网建设必然成为21世纪初期电力建设中十分重要的内容。在我国的电网建设中,要实施抓两头带中间的策略。重点要抓好两头,一头是大型电厂,能源基地的电力外送与全国联网以及跨国联网建设;另一头是农村电网建设与城市配电网的建设,这是当前电网建设中十分薄弱的一环,既要改造和提高,又要扩大(电力市场)。而中间,则主要是指220kV电网及各网省电力公司范围内500 kV电网网架的建设,也需要进一步完善和加强。
其次,我国电网发展的基本思路和实施的步骤是:一要以三峡电网为中心,推进全国联网,三峡电网先向北与华北的联网,以及与西北的联网,向南与华南的联网,向西则随金沙江溪洛渡,向家坝电力外送,使三峡电网继续扩展并得到进一步的加强;二是要配合大型水电站和火电基地的建设,进一步加大”西电东送”和”北电南送”的力度,实现以送电为主的”送电型”联网;三是在不断加强各大区自身电网结构的基础上,在适当的时机和地点按照利益均沾,互惠互利的原则,采用交流或直流,实现以联网效益为主的”效益型”联网,并把”送电型”联网与”效益型”联网有机地结合起来,把全国联网与加强各地区电网自身网架的建设结合起来,最后推进全国联网的形成和发展,与此同时还要重视发展我国电网与周边国家电网的互联。
9 结束语
状态检修中的技术和管理问题除上述各项内容之外,还有一些问题也是要引起注意的。比如,由于电力生产的特殊性,电力设备状态检修对整个电网运行备用容量的影响就是一个新问题。对于我国目前的电力工业管理体制而言,还会牵涉到其他一些管理问题和相应的技术问题。这些问题都应该投入人力,物力进行深入研究,最终找到符合国情的最优检修方式。随着电力体制改革的不断深入,发电厂面临着前所未有挑战。为保证生产设备的安全可靠运行和减少检修成本,各发电厂应从整体发展战略考虑,根据自身特点,打破计划检修体制带来的束缚,综合考虑设备状态信息及设备对系统安全性,可靠性,经济性等方面的影响,积极实施集状态检修,定期检修,故障检修,主动检修等多种检修模式于一体,灵活组合的,有特色的优化检修。
参考文献:
1火力发电厂状态检修资料集 2002年 国家电力公司
2火力发电厂状态检修高级培训班教材(内部资料) 2002年11月 国家电力公司
变电设备状态检修的研究与实施
摘要:设备是电网的主要构成部分,设备管理是电网坚强的基础。变电工区通过多年的探索和实践,总结了一整套变电设备管理状态检修的流程,意在持续改进,不断提高的基础上,最终使设备管理达到一个更高的目标。
关键词:设备 状态检修
1、概述
建设“电网坚强,资产优良、服务优质、业绩优秀”的现代供电公司,是企业发展战略的需要,“一强三优”目标的提出,对电网的主设备提出了更高的要求,不仅电网主设备要实现安全可靠运行,而且要保持良好的健康状态和设备完好率,才能达到电网坚强和供电可靠。状态检修是根据设备的状态而进行的预防性作业。在电网发展日益庞大,用户对可靠性的要求越来越高的今天,状态检修更加显现出不可替代的作用。
开展状态检修,主要基于两方面的考虑:一是满足提高可靠性的要求。目前的预防性检修试验工作是按照春检安排的,由于春季是用电高峰的开始以及试验设备量大,所以仅预防性检修工作就对供电可靠性的影响很大,如果再加上工程施工和事故引起的可靠性下降,显然难以实现逐步提高可靠性的要求。二是设备的健康状况比以往的情况有了较大的改观。如果完全按照当时的规程进行春检,不管设备的状态如何,只要到期就修,不仅加重了现场的劳动强度,而且对设备的健康、供电的可靠性和人身的安全未必有好处。只有根据设备状态进行检修才能提高设备的检修质量和效率,达到保证系统安全的目的。
2、状态检修的解决方案
开展状态检修的关键是必须抓住设备的状态。我们需要从以下几个环节入手。
2.1 抓住设备的初始状态
这个环节包括设计、订货、施工等一系列设备投入运行前的各个过程。也就是说状态检修不是单纯的检修环节的工作,而是设备整个生命周期中各个环节都必须予以关注的全过程的管理。需要特别关注的有两个方面的工作:一方面是保证设备在初始时是处于健康的状态,不应在投入运行前具有先天性的不足。状态检修作为一种设备检修的决策技术,其工作的目标是确定检修的恰当时机。另一方面,在设备运行之前,对设备就应有比较清晰的了解,掌握尽可能多的信息。包括设备的铭牌数据、型式试验及特殊试验数据、出厂试验数据、各部件的出厂试验数据及交接试验数据和施工记录等信息。
2.2注重设备运行状态的统计分析
对设备状态进行统计,指导状态检修工作,对保证系统和设备的安全举足重轻。
应用新的技术对设备进行监测和试验,准确掌握设备的状态。 开展状态检修工作,大量地采用新技术是必要的。但在线监测技术的开发是一项十分艰难的工作,不是一朝一夕就可以解决的。在目前在线监测技术还不够成熟得足以满足状态检修需要的情况下,我们要充分利用成熟的在线离线监测装置和技术,如红外热成像技术、变压器油气像色谱测试等,对设备进行测试,以便分析设备的状态,保证设备和系统的安全。
从设备的管理上狠下功夫,努力做到管理与技术紧密结合。建立健全设备缺陷分类定性汇编,及时进行内容完整、准确的修订工作,充分考虑新设备应用、新的运行情况出现及先进检测设备的应用等;各部门每月对本部门缺陷管理工作进行一次分析,每年进行总结,分析的重点是频发性缺陷产生的原因,必要时经单位技术主管领导批准,上报相应的技术改造项目。
基于上述基础,应用现有的生产管理信息系统,在生产管理上要有所创新、有所突破。生产管理系统是以设备资产为核心,以设备安全可靠运行为主线,涵盖变电运行与检修、试验、继电保护、调度和安全监察等专业,涉及送电设备运行和检修管理、变电运行管理、设备定级管理、变电设备和保护装置的检修计划与管理、各类操作票和工作票管理、设备的绝缘和化学试验管理、设备缺陷管理等的计算机综合管理信息系统。而且要利用系统所具有的分析和统计功能,为设备的状态检修提供比较高效的信息。比如断路器的切断短路电流的次数、变压器经受短路冲击的次数、设备检修的时间、历史上设备试验结果的发展趋势等等。
2.3制订完善的状态检修工作流程
对变电设备实施状态检修是专业管理观念上的一次转变,要改变传统的专业管理模式,必须有完善的管理制度和技术要求。
根据采集到的状态信息,对变电设备的状况进行评分,评分值可以基本上判断设备的健康状况,并以此作为延长或者缩短检修周期的依据。对设备状态进行评分所依据的信息称为状态信息。主要包括运行工况、预试数据、缺陷、检修、在线监测数据、家族缺陷等。对设备健康状况的评分,目前采用综合分析,加权计算的方法,实施百分制评价,对一些重要状态信息合理选取加权系数,并通过分析计算,提高分析工作的准确性和效率。(基准周期为DL/T 596-1996 《电力设备预防性试验规程》所列试验周期)。
设备状态检修管理的核心是如何基于对设备状态评估的结果,制定出经济、合理的维修、试验计划。设备检修的目的是通过检修消除设备缺陷,恢复设备的设计能力和出力,保证设备在检修周期内稳定可靠运行。对此我们要积极探索,结合安全性评价、反季节性预防措施、反事故技术措施、安全措施计划中有关检修改进的项目,初步形成一些状态检修原则和规定,产生基于设备状态检修理念的试验、大小修计划,对设备进行状态检修,做到了有的放矢,减少了检修工作的盲目性,大幅度减少检修时间,提高了设备的可用率。河间市电力局变电工区从2002年开始试行设备状态检修管理,几年来逐步完善了状态检修制度。制度规定了状态检修的原则、参量、状态信息的选择和维修、试验策略等,对设备状态检修工作进行了全面规范和指导。
3、客观的评价状态检修
提高供电可靠性。状态检修实施的结果是减少了现场的工作量,特别是减少了变电所全停的次数,因而使得供电的可靠性得以明显的提高。
降低检修成本,提高经济效益。减少停电次数不仅提高了供电可靠性,减少了线损,而且减少了维护工作量,节省了成本。
减少了倒闸操作。在实施状态检修的情况下,调度在安排计划时,为了使设备维护单位有充足的准备时间,设备检修仍按春季适当安排;对先进设备或室内设备,在试验单位不要求试验的原则上不安排全所停电。对有两台变压器的110kV、35kV重要变电所,一般采用设备轮流停电检修而不安排全所停电。编制计划时,协调有关单位将定检予试任务和全年的送变电设备治理工作有机地结合起来,及早进行设备摸底调查,做到心中有数。要求有关单位提报设备停电定检予试计划的同时,统筹考虑设备治理的具体内容,做到一次停电,一次完成。
提高人身和设备安全。通过状态检修减少了大量的停电检修和带电检修工作量,减少了发生人身事故的机率。由于计划检修时间比较集中,在2~3个月的时间内进行,有时每天都有停电检修,工人很疲劳,在实际工作中,发生人身事故的险情在系统内时有发生。状态检修由于减少了停电次数,减少了变配电设备操作,从而减少了变配电误操作的机率,对确保人身安全和设备安全十分有利。
4、正确的认识状态检修
对状态检修的复杂性、长期性、艰巨性及其蕴藏的巨大潜力缺乏足够的认识。从事状态检修工作的专业人员缺乏对其理论的学习及深入的研究,认为减少停电次数,拉长检修周期不仅可以少干活,也能保证安全,对状态检修如果存在以上片面的看法,是对状态检修的认识处在一个浮浅的状态,认为状态检修就是少干活,没有意识到这项工作的艰巨性和复杂性。
技术水平跟不上实际的需要。从检修技术的发展历史看,无论事故后检修还是预防性检修都是与技术发展的水平相联系的,状态检修也是一样。实施状态检修,是有技术基础的。只有把这个基础夯实,我们的状态检修工作才能够健康地发展,获得长期的利益。
相应的技术管理工作没有跟上。状态检修需要科学的管理来支撑。但我们的生产技术管理仍存在许多薄弱环节。基础管理不能提供完整的设备档案记录及运行、检修、试验记录,或运行检修记录不详、不衔接、资料丢失等。历史记录没有被很好地组织利用起来,只能提供十分有限的信息来改进我们的生产检修管理工作,各级专业人员不知道自己在状态检修中所扮演的角色,检修工作没有着眼于取消没有必要的工作,多年延续下来的定期检修制度严重束缚人们的思维,只知道按”规定”办,至于该不该修则很少考虑。至于新的检修周期的确定、检修项目的变更是否合适,怎样在实践中去检验,寻找规律,找出每类设备检查或检修较经济的周期,在这方面我们专业管理人员做得远远不够。
5典型案例
随着经济的发展,长期以来形成的定期检修已不能满足供电企业生产目标,即用最低的成本,建设具有足够可靠水平的输送电能的电力网络。本着如何有效控制检修成本、合理延长设备使用寿命等问题,河间市电力局下大力气推进变电设备状态检修管理理念的应用,使专业管理水平上了一个新台阶。
截止2005年底,变电工区对17座35KV变电站安装及配置了基于事故预知技术的分布式在线监测装置及检测仪器,监测内容涵盖避雷器在线泄漏电流、油中气体分析、顶层油温、SF6开关压力、变电设备红外参数、设备污秽参数等。所选取的这些指标可以较为准确和全面的反映变电设备的健康水平,为实施状态检修提供了有力的技术和数据支持。
在专业管理方面,大力推行状态检修管理理念,几年来逐步建立了状态检修机制,通过对变电设备在线监测数据、交接预试信息、运行信息的分析,科学地判断设备综合健康状况,对设备进行状态评估,并根据评估结果,确定维修计划,做到当修必修、需修才修,从而节约了维修费用,减少了停电时间。
在制度建设方面,2002年制定了《河间市电力局状态检修管理办法》,结合设备实际情况,对变电设备做出了细致的状态评估和由此产生的维修策略规定,为推广设备状态检修提供了制度保障。
变电设备设备状态检修工作的实施在我局取得了良好的效果,收到了很好的经济和社会效益。据统计,近四年来根据设备状态评估情况,我们共推迟了20台次变电设备的大修,节约了维修费,并提高了变电设备的设备可用率;还根据状态评估结果,提前对2台主变进行大修,因维修及时,避免了重大设备损坏,最大程度上维护了企业利益,这都得益于设备状态检修的实施。
推行状态检修的几项重点工作
邓云球 (湖南省变电修试安装公司 长沙 410002)
1 计划检修存在的问题
计划检修制度在运作过程中,逐渐显示出它在安全生产方面存在的弊端和对新形势要求的不适应。
(1) 计划检修在”量”上往往表现为维修过剩
或维修不足,在”质”上有时还表现为负效应,这样就会直接引发设备的”不适应”,导致”不修还好,越修越坏”,从而危及电网安全。
(2) 由于计划检修停电时间较长,停电次数较多,造成检修工作的时间过长,也就增高了发生事故的机率。
(3) 检修中心所维护的变电站和设备的数量在大量增多,但检修成本和检修人员无法同比例增长。如果仍以计划检修的方式来运作,势必难以权衡和面面俱到,就难免影响到检修质量和电网、设备的安全。
2 状态检修对安全生产的作用
状态检修,即从设备实际状况出发的、以状态为依据的预知维修制度。它通过对运行设备状况进行监测、诊断,确定是否应对该设备进行检修。状态检修的推行,对于改善安全局面具有重要作用,主要体现在:
(1) 提高供电可靠率、改善电网安全,因为状态检修更有针对性,即”对症下药”;
(2) 可以使检修具有实效性,能及时解决问题,避免”不适症”;
(3) 延长设备使用寿命、改善设备安全,这是因为有效避免了不必要的维修、失当维修和不解决根本问题的维修;
(4) 减少生产用人、用车和工作时间,改善人身安全和车辆、交通安全。
3 推行状态检修的几项重点工作
湖南电网检修中心已将推行状态检修作为技术进步的重点举措,但要进一步广泛推行状态检修,其难度和风险是客观存在的,如资金投入、对新检修方式的适应等。因此,电力企业推行状态检修要重点做好以下几个方面的工作。
3.1 寻求支持并加大投入
由于维护范围涉及电网,作为检修主体的检修单位缺乏实行状态检修的决策权,特别需要求得主管单位的认同和支持,形成在”实行状态检修是必由之路”这一观点上的共识,共同努力,才能使状态检修步入正轨,取得实效。其次,主管单位应对状态检修的推行加大前期投入、保证逐步投入,提供必要的资金支撑,否则作为检修中心要求实行状态检修也只能是有心无力。
3.2 加强领导和指导
必须成立相应的状态检修工作领导小组,由有关领导牵头,有关部门负责人和技术专家、专业骨干组成。领导小组负责策划、组织、协调并指导整个状态检修工作;确定检修制度改革的策略、思路和较为具体的实施方案;组织有关人员编写、制定状态检修的有关规章制度;重点明确推行状态检修工作的步骤,以及各个阶段的重点、实施状态检修的设备对象。对用于开展检修制度改革的人力、物力、财力资源,也要统一由领导小组进行权衡、协调和安排,保证产出效果。
3.3 强化常规检测手段
计划检修条件下的常规检测已在掌握设备状态方面积累了一定的经验,它是推行状态检修的有效基础,特别是在检修制度改革的初期能起到较好的衔接和推动作用。为了适应推行状态检修则必须强化常规检测。所谓”强化”,就是要根据设备的原始状态、运行环境、历年状态变化趋势等因素,确定更为合理的测试周期,把在系统中处于重要地位的设备和设备的薄弱环节列为被测试的重点,列出能有效反映设备主要异常状态的重点测试项目,从改善测试环境条件、测试仪器功能、测试方法、测试人员素质等方面努力提高测试数据的可信度,在对各种测试数据进行科学的、综合分析的基础上对设备状态作出评估。
3.4 抓好在线监测技术的开发应用
在线监测是推行状态检修的关键技术支撑,由于它能在运行状态下连续进行测试,因而能及时、有效地发现设备的早期缺陷,并据此确定检修时机。
由在线监测技术自身的难度所决定,在线监测技术的商品化、实用化进程较为缓慢,因此,在线监测技术的开发应用应采取”适当引进、加快开发”的原则。一方面引进比较成熟的在线监测或离线检测技术与装置;一方面与大专院校、科研院所联合进行技术开发。把开发的重点放在重大设备的关键项目上,待条件成熟后再开发多功能的在线监测系统。应当指出的是,应加强与变电站新投入设备的设计、制造、运行等单位的紧密合作,考虑设备投入使用后与监测装置的统一配合,加快在线监测技术的实用化进程。
3.5 提高设备状态分析水平
提高设备状态分析水平是状态监测与状态检修相衔接的关键一环,主要包括3个方面:
(1) 加快变电站设备在线监测数据向检修中心远传功能的开发,并提高传送水平。使在线监测装置通过接口与检修中心计算机局域网络相连,检修中心通过网络能实时调用各装置所测数据,从而真正发挥在线监测装置的作用。
(2) 建立设备状态的微机信息管理系统。利用这个系统逐渐实现状态检修管理工作的标准化,管理业务的程序化,数据资料的完整化和准确化,状态信息的资源共享化和综合处理化。
(3) 加强测试数据分析。要重点把有助于广泛掌握设备状态和把握设备状态变化趋势,从而制定更科学的检修策略的数理统计的方法应用到状态检修中去,即通过对有关设备大量的历史资料,包括出厂试验、历次试验、检修与故障记录以及运行状况等的统计分析,对某类设备的状态作出评估,对其状态的变化趋势或规律作出预测。
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