基于電力系統(tǒng)二次設(shè)備狀態(tài)檢修的簡析

紀(jì)海龍

摘要:文章根據(jù)建湖供電的發(fā)展提出電力系統(tǒng)二次設(shè)備實施狀態(tài)檢修的觀點,并討論二次設(shè)備狀態(tài)檢修的內(nèi)容、二次設(shè)備的監(jiān)測方法及要解決的問題。

關(guān)鍵詞:狀態(tài)檢修; 二次設(shè)備; 簡析

1狀態(tài)檢修

1.1狀態(tài)檢修的概念

狀態(tài)檢修就是在電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的基礎(chǔ)上,根據(jù)監(jiān)測和分析診斷的結(jié)果科學(xué)安排檢修時間和項目的檢修方式。它包括3層含義:設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測;設(shè)備診斷;設(shè)備檢修決策。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ);設(shè)備診斷以設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測為依據(jù),綜合設(shè)備歷史信息網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等技術(shù)來判斷設(shè)備的健康狀況。

電氣設(shè)備狀態(tài)檢修內(nèi)容包括在線監(jiān)測與診斷、設(shè)備運行維護、帶電檢測、預(yù)防性試驗、故障記錄、設(shè)備管理、設(shè)備檢修及檢修后的驗收等諸多工作,最后綜合設(shè)備信息、運行信息、電力市場等信息作出檢修決策。

狀態(tài)檢修的目標(biāo)是:減少停運時間,提高設(shè)備安全可靠性和使用率,延長設(shè)備使用壽命,降低設(shè)備運行檢修費用,改善設(shè)備運行性能,提高經(jīng)濟效益。建湖電力系統(tǒng)長期實行預(yù)防性計劃檢修為主的檢修體制。這種檢修體制的問題是:設(shè)備缺陷較多的檢修不足;設(shè)備狀態(tài)較好的檢修過剩;主要依據(jù)檢修規(guī)程來確定檢修項目導(dǎo)致盲目檢修。隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高,電力系統(tǒng)正逐步向狀態(tài)檢修體制過渡。狀態(tài)檢修與其他檢修方式相比具有以下優(yōu)點:

1)開展?fàn)顟B(tài)檢修是經(jīng)濟發(fā)展的迫切要求。對設(shè)備進行檢修是為了確保設(shè)備的安全、可靠運行,而根據(jù)設(shè)備的狀態(tài)進行檢修是為了減少設(shè)備的檢修停電,提高供電可靠性,開展設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測和分析,可以對設(shè)備進行有針對性的檢修,使其充分發(fā)揮作用,即做到設(shè)備的經(jīng)濟運行。

2)開展?fàn)顟B(tài)檢修更具先進性和科學(xué)性。定期維護和檢修帶有較大的盲目性,并造成許多不必要的人力和費用的浪費;由于定期檢修工作量大,往往使檢修人員疲于奔命,加上現(xiàn)場條件和人員素質(zhì)的影響,“越修越壞”的現(xiàn)象也時有發(fā)生。開展?fàn)顟B(tài)檢修,可減少不必要的工作量,集中優(yōu)勢兵力,檢修工作又有一定的針對性,因而更為科學(xué),更為先進。

3)開展?fàn)顟B(tài)檢修的可行性已經(jīng)具備:隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和運行經(jīng)驗的積累,已形成了較為完整的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測手段和分析判斷方法,開展?fàn)顟B(tài)檢修已有較充分的技術(shù)保證。

4)由于狀態(tài)檢修往往是以設(shè)備運行狀態(tài)下的在線監(jiān)測結(jié)果為依據(jù)進行的檢修,所以能夠預(yù)報故障的發(fā)生,使我們可以及時掌握設(shè)備運行狀況,防止發(fā)生意外的突發(fā)事故。

1.1實現(xiàn)狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)

1)必須對新投運設(shè)備嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。新設(shè)備選型時,應(yīng)在絕緣,機械強度等方面有一定的裕度,并盡可能優(yōu)先考慮少維護免檢修設(shè)備。

2)對少數(shù)老、舊、劣設(shè)備應(yīng)盡早安排更新,在更新前應(yīng)加強檢測,保證其后期運行的安全。

3)提高設(shè)備的檢測技術(shù)水平,獲取設(shè)備充分而必要的狀態(tài)信息是進行狀態(tài)診斷的前提,是開展?fàn)顟B(tài)維修能否達到目的的關(guān)鍵。為此必須要有相應(yīng)的投入,同時選用檢測手段應(yīng)全面考慮有效性、實用性、先進性。

4)積極而又穩(wěn)妥地推廣、普及成熟的帶電檢測和在線監(jiān)測新技術(shù),并不斷提高監(jiān)測水平,逐步采用新的在線監(jiān)測技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)獲取手段。重視信息采集的準(zhǔn)確、完整,包括從運行記錄所獲取的信息,并使之規(guī)范化、科學(xué)化。

5)大膽試用對設(shè)備狀態(tài)診斷有意義而又能無礙系統(tǒng)和設(shè)備安全運行的新測試技術(shù)。整理、匯總現(xiàn)有的電氣設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù),建立電氣設(shè)備健康狀況的技術(shù)檔案。

6)定期和適時對設(shè)備進行狀態(tài)診斷。充分發(fā)揮高智能、現(xiàn)代技術(shù)手段(如網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、圖像處理等)的功能,建立電氣設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),并完成數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心的建設(shè)。

2電力系統(tǒng)二次設(shè)備狀態(tài)檢修

2.1二次設(shè)備狀態(tài)檢修

電力系統(tǒng)二次設(shè)備狀態(tài)檢修是通過設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)和設(shè)備自診斷技術(shù),結(jié)合二次設(shè)備運行和檢修歷史資料,對二次設(shè)備作出正確評價,根據(jù)狀態(tài)評價結(jié)果科學(xué)安排檢修時間和檢修項目。

電力系統(tǒng)二次設(shè)備主要包括繼電保護、自動裝置、故障錄波、現(xiàn)地監(jiān)控及遠動。它的可靠運行是確保電網(wǎng)穩(wěn)定和電力設(shè)備安全的基本要求。在實際運行中因電氣二次設(shè)備造成的電力系統(tǒng)故障時有發(fā)生。

隨著計算機在繼電保護及自動裝置的廣泛使用,微機保護的可靠性、多個定值區(qū)可以滿足定值整定的靈活性。根據(jù)傳統(tǒng)的《繼電保護及電網(wǎng)安全自動裝置檢驗條例》來檢驗和維護電力系統(tǒng)二次設(shè)備,已經(jīng)不適宜,而電力系統(tǒng)一設(shè)備狀態(tài)檢修的逐步推廣,檢修前先做預(yù)防性試驗和線路不停電檢修技術(shù)的應(yīng)用,從而使檢修設(shè)備所導(dǎo)致的停電時間越來越短。這對電力系統(tǒng)二次設(shè)備檢修校驗提出了新的要求。因此, 建湖供電二次設(shè)備在檢修體制、檢修方法及校驗項目、定檢周期等方面也需要進行改變,實行電力系統(tǒng)二次設(shè)備狀態(tài)檢修,以保證二次設(shè)備的安全可靠運行,適應(yīng)電力工業(yè)高速發(fā)展。

2.2電力系統(tǒng)二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測內(nèi)容

二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)。要監(jiān)測二次設(shè)備工作的正確可靠性。二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測對象主要包括:交流測量系統(tǒng);直流控制及信號系統(tǒng);邏輯判斷系統(tǒng);通信管理系統(tǒng);屏蔽接地系統(tǒng)等。交流測量系統(tǒng)包括:TA、TV二次回路絕緣良好,回路正確,元件完好;直流控制及信號系統(tǒng)包括直流動力、控制操作及信號回路絕緣良好、回路完好;邏輯判斷系統(tǒng)包括硬件邏輯判斷回路和軟件功能。二次設(shè)備監(jiān)測對象不是單一元件,而是一個單元或一個系統(tǒng)。監(jiān)測各元件的動態(tài)性能,有的元件性能需要離線監(jiān)測,如電流互感器、電壓互感器的特性曲線等。因此,二次設(shè)備的離線監(jiān)測數(shù)據(jù)也作為狀態(tài)監(jiān)測與診斷的依據(jù)。

2.3電力系統(tǒng)二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測方法

二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測不能過分依靠傳感器。常規(guī)保護由于是若干繼電器構(gòu)成,元件比較單一,狀態(tài)監(jiān)測相對難以實現(xiàn),但可以充分利用本身具有的測量手段,如TA、TV斷線監(jiān)測;直流回路絕緣監(jiān)測;二次保險熔斷報警等。微機保護和微機自動裝置的自診斷技術(shù)的發(fā)展,變電站自動化故障診斷系統(tǒng)的完善,為二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測奠定了堅實的基礎(chǔ)。微機保護裝置各模塊都具有自診斷功能,對裝置的電源、CPU、I/O接口、A/D轉(zhuǎn)換、存儲器等插件進行巡回診斷?？梢圆捎帽容^法、編碼法、校驗法、監(jiān)視定時器法、特征字法等故障測試方法。對于保護裝置可以加載診斷程序,自動測試各臺設(shè)備和部件。

3電力系統(tǒng)二次設(shè)備狀態(tài)檢修要解決的問題

3.1二次回路的監(jiān)測

二次設(shè)備從結(jié)構(gòu)可分為二次回路和保護及安全自動裝置。隨著保護裝置的微機化,很容易實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測。但二次回路由于有許多繼電器和連接設(shè)備的電纜組成,點多、分散,要通過監(jiān)測繼電器觸點的狀況,回路接線的正確性是比較難的,也不經(jīng)濟。對于二次回路應(yīng)重點從設(shè)備管理入手,如設(shè)備的驗收、離線監(jiān)測的資料管理等,結(jié)合在線監(jiān)測來診斷分析。

3.2二次設(shè)備的電磁抗干擾

由于大量微電子元件、集成電路在二次設(shè)備中廣泛應(yīng)用,二次設(shè)備對電磁干擾越來越敏感。電磁干擾會使二次設(shè)備采樣信號失真、裝置異常、保護誤動或拒動,甚至使元件損壞。

國際電工委員會(IEC)及國內(nèi)有關(guān)部門對繼電保護制定了電磁兼容(EMC)標(biāo)準(zhǔn)。目前在國內(nèi),對電磁的監(jiān)測、管理還沒有納入檢測范圍,也沒有合適的監(jiān)測手段。對二次設(shè)備進行電磁兼容性試驗是二次設(shè)備狀態(tài)檢修的一項重要工作。要對不同發(fā)電廠及變電站的干擾源、耦合途徑、敏感器件進行監(jiān)測和管理,諸如對二次設(shè)備接地狀況檢查;微機保護裝置附近使用移動通訊設(shè)備的管理等

3.3一次設(shè)備與二次設(shè)備狀態(tài)檢修的關(guān)系

一次設(shè)備與二次設(shè)備檢修不是完全獨立的。二次設(shè)備檢修要在一次設(shè)備停電檢修時才進行。在作出二次設(shè)備狀態(tài)檢修時也要考慮一次設(shè)備情況,作好狀態(tài)檢修技術(shù)經(jīng)濟分析。既要減少停電時間,減少檢修次數(shù),降低檢修成本,又要確保二次設(shè)備安全可靠正確的運行。

3.4二次設(shè)備狀態(tài)檢修與網(wǎng)絡(luò)管理信息(MIS)系統(tǒng)的關(guān)系

隨著電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理信息系統(tǒng)(MIS)的建立,對設(shè)備的運行情況、缺陷故障情況、歷次檢修試驗記錄等實現(xiàn)計算機管理、實現(xiàn)信息共享。這些信息是作出狀態(tài)檢修決策的重要依據(jù)。因此,要實現(xiàn)建湖電力系統(tǒng)二次設(shè)備狀態(tài)檢修,需要逐步建立并完善設(shè)備網(wǎng)絡(luò)管理信息系統(tǒng)。

3.5逐步推行二次設(shè)備狀態(tài)檢修的幾項重點工作

要推行二次設(shè)備狀態(tài)檢修,其難度和風(fēng)險是客觀存在的,如資金投入、對新檢修方式的適應(yīng)等。因此,電力企業(yè)推行狀態(tài)檢修要重點做好以下幾個方面的工作:

1)尋求支持并加大投入。由于維護范圍涉及電網(wǎng),首先作為檢修主體的檢修單位缺乏實行二次設(shè)備狀態(tài)檢修的決策權(quán)特別需要求得主管單位的認同和支持,形成“實行二次設(shè)備狀態(tài)檢修是必由之路”這一觀點上的共識,共同努力,才能使?fàn)顟B(tài)檢修步入正軌,取得實效。其次,主管單位應(yīng)對二次設(shè)備狀態(tài)檢修的推行加大前期投入、保證逐步投入,提供必要的資金支撐,否則作為檢修單位要求實行狀態(tài)檢修也只能是有心無力。

2)加強領(lǐng)導(dǎo)和指導(dǎo)。公司必須成立相應(yīng)的二次設(shè)備狀態(tài)檢修工作領(lǐng)導(dǎo)小組,由有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)牽頭,有關(guān)部門負責(zé)人和技術(shù)專家、專業(yè)骨干組成。領(lǐng)導(dǎo)小組負責(zé)策劃、組織、協(xié)調(diào)并指導(dǎo)整個狀態(tài)檢修工作;確定檢修制度改革的策略、思路和較為具體的實施方案;組織有關(guān)人員編寫、制定二次設(shè)備狀態(tài)檢修的有關(guān)規(guī)章制度;重點明確推行二次設(shè)備狀態(tài)檢修工作的步驟,以及各個階段的重點,實施二次設(shè)備狀態(tài)檢修的設(shè)備對象。對用于開展檢修制度改革的人力、物力、財力資源,也要統(tǒng)一由領(lǐng)導(dǎo)小組進行權(quán)衡、協(xié)調(diào)和安排,保證產(chǎn)出效果。

3)強化常規(guī)檢測手段。計劃檢修條件下的常規(guī)檢測已在掌握設(shè)備狀態(tài)方面積累了一定的經(jīng)驗,它是推行二次設(shè)備狀態(tài)檢修的有效基礎(chǔ),特別是在檢修制度改革的初期能起到較好的銜接和推動作用。為了適應(yīng)推行二次設(shè)備狀態(tài)檢修則必須強化常規(guī)檢測。所謂“強化”,就是要根據(jù)設(shè)備的原始狀態(tài)、運行環(huán)境、歷年狀態(tài)變化趨勢等因素,確定更為合理的測試周期,把在電力系統(tǒng)中處于重要地位的設(shè)備和設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)列為被測試的重點,列出能有效反映設(shè)備主要異常狀態(tài)的重點測試項目,從改善測試環(huán)境條件、測試儀器功能、測試方法、測試人員素質(zhì)等方面努力提高測試數(shù)據(jù)的可信度,在對各種測試數(shù)據(jù)進行科學(xué)的、綜合分析的基礎(chǔ)上對設(shè)備狀態(tài)作出評估。

4)抓好在線監(jiān)測技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用。在線監(jiān)測是推行二次設(shè)備狀態(tài)檢修的關(guān)鍵技術(shù)支撐,由于它能在運行狀態(tài)下連續(xù)進行測試,因而能及時、有效地發(fā)現(xiàn)設(shè)備的早期缺陷,并據(jù)此確定檢修時機。由于在線監(jiān)測技術(shù)自身的難度所決定,在線監(jiān)測技術(shù)的商品化、實用化進程較為緩慢,因此,在線監(jiān)測技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用應(yīng)采取“適當(dāng)引進、加快開發(fā)”的原則。一方面引進比較成熟的在線監(jiān)測或離線檢測技術(shù)與裝置;一方面與大專院校、科研院所聯(lián)合進行技術(shù)開發(fā)。把重點放在重大設(shè)備的關(guān)鍵項目上,待條件成熟后再開發(fā)多功能的在線監(jiān)測系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)指出的是,應(yīng)加強與變電站新投入設(shè)備的設(shè)計、制造、運行等單位的緊密合作,考慮設(shè)備投入使用后與監(jiān)測裝置的統(tǒng)一配合,加快在線監(jiān)測技術(shù)的實用化進程。

5)提高設(shè)備狀態(tài)分析水平。提高二次設(shè)備狀態(tài)分析水平是狀態(tài)監(jiān)測與狀態(tài)檢修相銜接的關(guān)鍵一環(huán),主要包括3個方面:①加快變電站設(shè)備在線監(jiān)測數(shù)據(jù)向檢修中心遠傳功能的開發(fā),并提高傳送水平,使在線監(jiān)測裝置通過接口與檢修中心計算機局域網(wǎng)絡(luò)相連,檢修中心通過網(wǎng)絡(luò)實時調(diào)用各裝置所測數(shù)據(jù),從而真正發(fā)揮在線監(jiān)測裝置的作用。②建立設(shè)備狀態(tài)的微機信息管理系統(tǒng)。利用這個系統(tǒng)逐漸實現(xiàn)狀態(tài)檢修管理工作的標(biāo)準(zhǔn)化,管理業(yè)務(wù)的程序化,數(shù)據(jù)資料的完整化和準(zhǔn)確化,狀態(tài)信息的資源共享化和綜合處理化。③加強測試數(shù)據(jù)分析。要重點把有助于廣泛掌握設(shè)備狀態(tài)和把握設(shè)備狀態(tài)變化趨勢,從而制定更科學(xué)的檢修策略數(shù)理統(tǒng)計的方法應(yīng)用到狀態(tài)檢修中去,即通過對有關(guān)設(shè)備大量的歷史資料,包括出廠試驗、歷次試驗、檢修與故障記錄以及運行狀況等的統(tǒng)計分析,對某類設(shè)備的狀態(tài)作出評估,對其狀態(tài)的變化趨勢或規(guī)律作出預(yù)測。

5結(jié)論

總之，建湖電力系統(tǒng)二次設(shè)備實現(xiàn)狀態(tài)檢修是電力系統(tǒng)發(fā)展的需要。隨著建湖電網(wǎng)微機保護和微機自動裝置的自診斷技術(shù)的廣泛使用,電氣二次設(shè)備狀態(tài)檢修無論是技術(shù)方面還是經(jīng)濟方面都比較容易做到。隨著綜合自動化系統(tǒng)在我們電力公司各廠站的廣泛使用,大大減少二次設(shè)備和電纜的數(shù)量,克服目前常規(guī)保護狀態(tài)監(jiān)測存在的困難。設(shè)備管理信息系統(tǒng)(MIS)在電力系統(tǒng)的廣泛使用,為電氣二次設(shè)備實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測提供了信息資源支持。建湖電力系統(tǒng)二次設(shè)備的狀態(tài)檢修有助于變電站綜合自動化及水電站自動化的發(fā)展。