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摘 要:文章介绍当前先进的检修模式-状态检修的概念和内涵。阐述了实施输变电设备状态检修工作的重要作用,重点分析了状态检修的实施关键及实践中应注意的问题。
关键词:状态检修检修策略输变电设备在线监测
中图分类号:TM645.1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)08(a)-0107-02
设备检修是提高设备健康水平,保证设备运行安全可靠的重要手段。在多年的实践中,定期检修有效减少了设备运行过程中的突发故障,保证了设备的健康运行。但这种检修模式有很多缺点:检修模式一刀切,设备的实际状况考虑不周,存在盲目检修的现象。近年来随着电网规模的发展,输变电设备数量的迅速增加,定期检修不能满足安全可靠供电的需要,检修人员和检修手段较匮乏。怎样安排电力设备的检修,即节省费用、降低运行成本,又保证系统保持较高可靠性,成为当今电力行业的一个重要问题。
状态检修就是在掌握设备运行状态基础上来识别少数状态不好的设备以实施及时检修,最好是在设备性能出现故障之前实施检修。这种方式要求及时搜集整理输变电设备各个状态参数,及时准确评价,视情制定检修策略并确定检修项目。
随着传感微电子、人工神经网络与专家系统、数字信号处理技术和模糊理论等在状态监测及故障诊断中得到应用,使以状态监测和先进诊断为基础的状态检修技术得到快速发展,成为电力系统中的重要应用开发领域。进行输变电设备状态检修的目的是增强设备检修的有效性、提高设备可用率和供电可靠性,从而全面提高企业综合经济效益和社会效益。
1 实行状态检修首先要改变观念
状态检修不仅是技术层面的工作,更多体现在加强设备管理上。对设备进行全寿命周期管理,在设计、制造、施工、运行、试验和检修等全方面建立规范标准,从定期检修过渡到状态检修,实现检修模式的转变。
在定期检修模式中,设备的实际运行条件和运行环境不是影响检修周期的决定因素,而是检修计划。因此,设备到期就修,不考虑其健康状况如何,只是一味地按计划实施检修或更换,势必会造成某些设备检修不及时或成本浪费。所以以针对设备状态为基础的预防性检修和故障检修相结合检修模式势在必行,电力企业首先要从思想上彻底转变,打破纯计划检修模式下固有检修周期的束缚。
2 状态检修的必要手段
2.1 计算机监控系统
实现设备实时监控、数据自动分类处理、事件全程追踪记录、历史数据有效查询、预警提示及事故处理等自动办公功能。特别是对数据库和状态量进行存储和维护的专家操作系统,可提供状态查询及辅助分析,为设备检修以及后期维护提供可靠的依据。
2.2 电气设备在线检测
对于温度、油色谱、局放等敏感指标,需安装传感设备来监测状态信息,通过开关量定位监测和模拟量连续监测相结合的模式,为运行人员提供设备运行状况的量化指标。电气设备在线检测提高了对设备健康状态的把握程度。
2.3 先进的预警手段
计算机监控系统的智能警报分为不同级别,对可疑信号进行跟踪监测和排查,并将信息在简报窗连续滚动显示;对故障信号波、保护信号波和重要的辅助设备信息全部设置语音报警,按重要性程度划分级别,设置相关归口负责人的语音电话报警系统,并统计和预判设备发生故障的性质和程度。通过先进的预警手段,可联合运行人员和检修人员在故障发生前排除故障或在故障发生时快速处理故障,以便有效维护设备运行状态,提高设备综合管理水平。
2.4 在线监测高级应用
实现输变电设备与调度自动化的对接,实现变电站无人值守,对设备的运行和维护由调度远方全程监控。通过遥信、遥测、遥控、遥调和遥视对设备实施实时监测和控制。借助故障录波器和线路断路器的操控,可有效定位故障并最大限度的降低故障的影响。
3 提高检修人员的技术素质
状态检修取得成功的关键在于高素质的检修队伍,包括管理人员、运行人员和检修人员,状态检修人员需掌握状态监测和故障分析的方法,综合评价设备的健康状况,在检修方面有丰富经验和先进技术,参与检修决策以及制定检修计划,逐步完善和创新检修工艺。
随着现代科学技术的广泛应用,计算机系统已然能够替人完成大部分设备的状态监测,但这些技术却是需要人去控制和操作的。状态检修是我国未来电力系统检修模式的主要发展方向,它更需要一支复合型技术人才队伍。状态检修和纯计划检修对人员素质要求的不同点是计划检修要求技术人员能够熟练掌握某项专业技能就可以,但是状态检修却要求参与运维的所有单位和各级技术部门都要有全面的专业知识,独立的判断能力、很强的事故处理能力。状态检修需要的是一专多能的全能技术人员,在设备的运行和故障处理以及设备检修中都能够把故障影响和经济损失降到最低,确保设备使用率和整体效益的全面提高。
4 建立状态检修辅助决策系统
随着电网规模的不断扩大,电网运行状态信息量日益增加,传统的人工手工分析具有落后性和滞后性,该问题是开展状态检修的主要制约因素。因此开发出一套行之有效的辅助决策管理系统,提供设备运行状态和分析评价,就会显得尤为必要。拿某省研发的输变电设备状态检修的辅助决策系统来说,它在吸收国内外已经存在的状态检修辅助决策系统模式也即开放式的体系结构OSA-CBM的基础上来进行拓展,提出了SGCBM的架构。架构采用分层事件机制,具有内聚高、耦合松的特质;数据模型方面采用CRIS规范,作为数据存储的全能模型,满足各类设备的数据建模需要;系统软件的设计方法和组件设计开发具有稳定性和可配置性的特点。该系统是结合电力企业生产管理和在线监测诊断系统在状态检修辅助决策模块方面的创新。该系统为输变电设备的生产管理系统提供基础数据,为在线监测诊断系统提供在线监测数据。
状态检修辅助决策模块应能够综合运用基础数据,实现设备的状态评价和风险评估,最后将结果反馈给生产管理系统,作为制定检修策略的最终依据。输变电设备状态检修辅助决策系统是开展状态检修有效的工具,通过规范输变电设备的状态评估体系和生产管理流程,提高了设备状态评价准确性和可操作性。同时,将设备状态评价融入到设备的日常管理工作中,提高了运维检修工作的效率。状态检修辅助决策系统主要包括数据获取和处理、监测预警、状态和风险评估、检修策略编排等模块。
4.1 数据获取
通过相关接口的设计与配置,从外部系统装置中获取有效反映设备健康状态指标的各类基础数据、实时和试验数据,转换成为状态检修数据库所需要的规范格式,为下一步进行评估判断提供依据。
4.2 数据处理
根据业务需要,对获取的数据资源进行过滤、分类、换算、组合等必要的数据加工处理,使之成为反映输变电设备健康状态的量化指标,以供下一步的监测预警。
4.3 监测预警
根据实时监控状态量以获取设备健康指标及变化规律,对于接进或超出设备预设阈值的劣化指标进行状态预警,根据不同的级别和类别及时向各级生产管理部门发布预警信号。
4.4 状态和风险评估
根据预警提示对输变电设备进行状态和风险评估,确定设备状态是否安全健康,分为按个体设备状态评估以及按全员设备风险评估的评估方式。系统会自动根据数据建模进行初评,然后由相关职责人员进行深入的状态评估和校审。
4.5 检修策略编排
依据设备状态评估和风险评估的数据和结论,建立二维关系模型(设备状态和设备失效风险度),制定最有效的检修策略,生成检修计划并派发到现场,如:综合优化输变电设备的检修次序、时间、手段和等级安排等。
5 结语
状态检修是推进电力系统检修模式转变、提高电力设备科学管理水平的有效手段,是今后设备检修模式的发展方向,将在电力企业中得到广泛应用。实施状态检修是一项复杂的系统工程,需要在生产实践中逐步的探索和研究。
参考文献
[1] 张峻.输变电设备状态监测及其应用[J].湖北电力,2010(2).
[2] 柳劲松.输变电设备状态检修系统基础数据服务平台[J].华东电力,2010(2).
[3] 马明焕.输变电设备状态检修策略研讨[J].吉林电力,2008(12).
关键词:状态检修检修策略输变电设备在线监测
中图分类号:TM645.1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)08(a)-0107-02
设备检修是提高设备健康水平,保证设备运行安全可靠的重要手段。在多年的实践中,定期检修有效减少了设备运行过程中的突发故障,保证了设备的健康运行。但这种检修模式有很多缺点:检修模式一刀切,设备的实际状况考虑不周,存在盲目检修的现象。近年来随着电网规模的发展,输变电设备数量的迅速增加,定期检修不能满足安全可靠供电的需要,检修人员和检修手段较匮乏。怎样安排电力设备的检修,即节省费用、降低运行成本,又保证系统保持较高可靠性,成为当今电力行业的一个重要问题。
状态检修就是在掌握设备运行状态基础上来识别少数状态不好的设备以实施及时检修,最好是在设备性能出现故障之前实施检修。这种方式要求及时搜集整理输变电设备各个状态参数,及时准确评价,视情制定检修策略并确定检修项目。
随着传感微电子、人工神经网络与专家系统、数字信号处理技术和模糊理论等在状态监测及故障诊断中得到应用,使以状态监测和先进诊断为基础的状态检修技术得到快速发展,成为电力系统中的重要应用开发领域。进行输变电设备状态检修的目的是增强设备检修的有效性、提高设备可用率和供电可靠性,从而全面提高企业综合经济效益和社会效益。
1 实行状态检修首先要改变观念
状态检修不仅是技术层面的工作,更多体现在加强设备管理上。对设备进行全寿命周期管理,在设计、制造、施工、运行、试验和检修等全方面建立规范标准,从定期检修过渡到状态检修,实现检修模式的转变。
在定期检修模式中,设备的实际运行条件和运行环境不是影响检修周期的决定因素,而是检修计划。因此,设备到期就修,不考虑其健康状况如何,只是一味地按计划实施检修或更换,势必会造成某些设备检修不及时或成本浪费。所以以针对设备状态为基础的预防性检修和故障检修相结合检修模式势在必行,电力企业首先要从思想上彻底转变,打破纯计划检修模式下固有检修周期的束缚。
2 状态检修的必要手段
2.1 计算机监控系统
实现设备实时监控、数据自动分类处理、事件全程追踪记录、历史数据有效查询、预警提示及事故处理等自动办公功能。特别是对数据库和状态量进行存储和维护的专家操作系统,可提供状态查询及辅助分析,为设备检修以及后期维护提供可靠的依据。
2.2 电气设备在线检测
对于温度、油色谱、局放等敏感指标,需安装传感设备来监测状态信息,通过开关量定位监测和模拟量连续监测相结合的模式,为运行人员提供设备运行状况的量化指标。电气设备在线检测提高了对设备健康状态的把握程度。
2.3 先进的预警手段
计算机监控系统的智能警报分为不同级别,对可疑信号进行跟踪监测和排查,并将信息在简报窗连续滚动显示;对故障信号波、保护信号波和重要的辅助设备信息全部设置语音报警,按重要性程度划分级别,设置相关归口负责人的语音电话报警系统,并统计和预判设备发生故障的性质和程度。通过先进的预警手段,可联合运行人员和检修人员在故障发生前排除故障或在故障发生时快速处理故障,以便有效维护设备运行状态,提高设备综合管理水平。
2.4 在线监测高级应用
实现输变电设备与调度自动化的对接,实现变电站无人值守,对设备的运行和维护由调度远方全程监控。通过遥信、遥测、遥控、遥调和遥视对设备实施实时监测和控制。借助故障录波器和线路断路器的操控,可有效定位故障并最大限度的降低故障的影响。
3 提高检修人员的技术素质
状态检修取得成功的关键在于高素质的检修队伍,包括管理人员、运行人员和检修人员,状态检修人员需掌握状态监测和故障分析的方法,综合评价设备的健康状况,在检修方面有丰富经验和先进技术,参与检修决策以及制定检修计划,逐步完善和创新检修工艺。
随着现代科学技术的广泛应用,计算机系统已然能够替人完成大部分设备的状态监测,但这些技术却是需要人去控制和操作的。状态检修是我国未来电力系统检修模式的主要发展方向,它更需要一支复合型技术人才队伍。状态检修和纯计划检修对人员素质要求的不同点是计划检修要求技术人员能够熟练掌握某项专业技能就可以,但是状态检修却要求参与运维的所有单位和各级技术部门都要有全面的专业知识,独立的判断能力、很强的事故处理能力。状态检修需要的是一专多能的全能技术人员,在设备的运行和故障处理以及设备检修中都能够把故障影响和经济损失降到最低,确保设备使用率和整体效益的全面提高。
4 建立状态检修辅助决策系统
随着电网规模的不断扩大,电网运行状态信息量日益增加,传统的人工手工分析具有落后性和滞后性,该问题是开展状态检修的主要制约因素。因此开发出一套行之有效的辅助决策管理系统,提供设备运行状态和分析评价,就会显得尤为必要。拿某省研发的输变电设备状态检修的辅助决策系统来说,它在吸收国内外已经存在的状态检修辅助决策系统模式也即开放式的体系结构OSA-CBM的基础上来进行拓展,提出了SGCBM的架构。架构采用分层事件机制,具有内聚高、耦合松的特质;数据模型方面采用CRIS规范,作为数据存储的全能模型,满足各类设备的数据建模需要;系统软件的设计方法和组件设计开发具有稳定性和可配置性的特点。该系统是结合电力企业生产管理和在线监测诊断系统在状态检修辅助决策模块方面的创新。该系统为输变电设备的生产管理系统提供基础数据,为在线监测诊断系统提供在线监测数据。
状态检修辅助决策模块应能够综合运用基础数据,实现设备的状态评价和风险评估,最后将结果反馈给生产管理系统,作为制定检修策略的最终依据。输变电设备状态检修辅助决策系统是开展状态检修有效的工具,通过规范输变电设备的状态评估体系和生产管理流程,提高了设备状态评价准确性和可操作性。同时,将设备状态评价融入到设备的日常管理工作中,提高了运维检修工作的效率。状态检修辅助决策系统主要包括数据获取和处理、监测预警、状态和风险评估、检修策略编排等模块。
4.1 数据获取
通过相关接口的设计与配置,从外部系统装置中获取有效反映设备健康状态指标的各类基础数据、实时和试验数据,转换成为状态检修数据库所需要的规范格式,为下一步进行评估判断提供依据。
4.2 数据处理
根据业务需要,对获取的数据资源进行过滤、分类、换算、组合等必要的数据加工处理,使之成为反映输变电设备健康状态的量化指标,以供下一步的监测预警。
4.3 监测预警
根据实时监控状态量以获取设备健康指标及变化规律,对于接进或超出设备预设阈值的劣化指标进行状态预警,根据不同的级别和类别及时向各级生产管理部门发布预警信号。
4.4 状态和风险评估
根据预警提示对输变电设备进行状态和风险评估,确定设备状态是否安全健康,分为按个体设备状态评估以及按全员设备风险评估的评估方式。系统会自动根据数据建模进行初评,然后由相关职责人员进行深入的状态评估和校审。
4.5 检修策略编排
依据设备状态评估和风险评估的数据和结论,建立二维关系模型(设备状态和设备失效风险度),制定最有效的检修策略,生成检修计划并派发到现场,如:综合优化输变电设备的检修次序、时间、手段和等级安排等。
5 结语
状态检修是推进电力系统检修模式转变、提高电力设备科学管理水平的有效手段,是今后设备检修模式的发展方向,将在电力企业中得到广泛应用。实施状态检修是一项复杂的系统工程,需要在生产实践中逐步的探索和研究。
参考文献
[1] 张峻.输变电设备状态监测及其应用[J].湖北电力,2010(2).
[2] 柳劲松.输变电设备状态检修系统基础数据服务平台[J].华东电力,2010(2).
[3] 马明焕.输变电设备状态检修策略研讨[J].吉林电力,2008(12).