電氣設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的分析應(yīng)用

白鵬飛 景采文

（陜西延長中煤榆林能源化工有限公司，陜西 榆林 718500）

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電氣設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的分析應(yīng)用

白鵬飛 景采文

（陜西延長中煤榆林能源化工有限公司，陜西 榆林 718500）

在石化企業(yè)生產(chǎn)中電氣設(shè)備能否長周期可靠運(yùn)行直接關(guān)系著企業(yè)的生產(chǎn)成本和經(jīng)濟(jì)效益。以往采取的故障離線檢修和定期停車計(jì)劃檢修方式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)需求。隨著電氣智能化技術(shù)的不斷應(yīng)用，使電氣設(shè)備的監(jiān)測和檢修手段不斷改進(jìn)，電氣設(shè)備狀態(tài)檢修已成為電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的發(fā)展趨勢。本文對如何應(yīng)用好電氣設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)，不斷提高電氣設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)水平進(jìn)行了介紹和分析，進(jìn)而避免電氣設(shè)備過修或失修問題，更好地加強(qiáng)電氣設(shè)備的安全性和可靠性，節(jié)約故障檢修時(shí)間，減少檢修費(fèi)用。

電氣設(shè)備；在線監(jiān)測；狀態(tài)檢修；分析應(yīng)用

狀態(tài)檢修就是利用在線監(jiān)測和診斷技術(shù)把設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)得以全面監(jiān)控，準(zhǔn)確判斷電氣設(shè)備的完好程度，根據(jù)設(shè)備信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對，及時(shí)制定專項(xiàng)計(jì)劃來實(shí)施檢修［1］，真正做到“應(yīng)修必修，修必修好?！?/p>

目前，石化企業(yè)生產(chǎn)中廣泛采取的仍是事后檢修和預(yù)防性定期計(jì)劃檢修的方式，這種檢修方式所列檢修項(xiàng)目繁多雜亂，主次不易區(qū)分，檢修周期很難準(zhǔn)確確定，時(shí)?？窟\(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來加以判斷，往往會(huì)造成失修或過剩檢修，消耗巨大的檢修資金，形成設(shè)備拆裝磨損，人為事故發(fā)生幾率增大，縮短了設(shè)備的使用壽命。同時(shí)也導(dǎo)致企業(yè)技術(shù)管理工作進(jìn)展不大，墨守成規(guī)，很大程度上限制了技術(shù)創(chuàng)新和改造，存在著較為嚴(yán)重的缺陷。

狀態(tài)檢修要求技術(shù)管理人員全面收集電氣設(shè)備的各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析比對，及時(shí)制定專項(xiàng)檢修計(jì)劃，促使技術(shù)管理水平全面提高。狀態(tài)檢修具有針對性、準(zhǔn)確性、提高了檢修效率，節(jié)約了檢修時(shí)間，減少了設(shè)備停送電次數(shù)，保證了設(shè)備供電的可靠性。

1 建立完善的在線監(jiān)測系統(tǒng)

電氣設(shè)備狀態(tài)檢修必須具備完善的在線監(jiān)測系統(tǒng)，對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。現(xiàn)今石化企業(yè)項(xiàng)目建設(shè)過程中整個(gè)電力系統(tǒng)網(wǎng)被按各主生產(chǎn)裝置區(qū)域所歸屬設(shè)計(jì)院分開進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)完成，各自都存在著一定的特殊性和設(shè)計(jì)風(fēng)格，使得配電網(wǎng)絡(luò)之間存在一定的差異，造成整個(gè)企業(yè)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上下匹配和銜接度不夠緊密，給后期設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測帶來不利因素。

1.1在線監(jiān)測系統(tǒng)平臺的搭建

在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)）監(jiān)控、微機(jī)防誤、保護(hù)測控、電腦巡視，視頻監(jiān)控等系統(tǒng)組成如圖1所示。搭建一套完善的在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠很好地實(shí)現(xiàn)對轄區(qū)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測；對設(shè)備狀態(tài)變化進(jìn)行預(yù)警告知；對報(bào)表、事件記錄、系統(tǒng)潮流、運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析評估。

圖1　電氣設(shè)備狀態(tài)檢修流程圖

監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具有事件記錄（SOE）、事故追憶及事故反演（PDR）、值班人員仿真系統(tǒng)（DTS）安全WEB（鏡像）系統(tǒng)、高級應(yīng)用軟件（PAS）、電壓無功控制（AVQC）、故障錄波系統(tǒng)、GPS時(shí)鐘系、運(yùn)行曲線記錄等功能，并能夠與智能電氣設(shè)備（IED）通信，滿足系統(tǒng)抗干擾要求，進(jìn)而達(dá)到可視一體化、安全可靠性、跨平臺開放性、可維護(hù)擴(kuò)展性指標(biāo)。

1.2在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的篩選和設(shè)定

電氣設(shè)備參數(shù)、保護(hù)定值、運(yùn)行信息等數(shù)據(jù)量龐大，若將數(shù)據(jù)同時(shí)大量上傳至總站SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)），會(huì)形成雜亂的數(shù)據(jù)無法進(jìn)行準(zhǔn)確判斷分析的局面，造成監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)間上的延誤和系統(tǒng)空間上的不足，易導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)癱瘓，所以必須進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選。一個(gè)電力配電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)各分支供電區(qū)域主變電站應(yīng)設(shè)立完善的監(jiān)測后臺，對本區(qū)域內(nèi)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行全面采集，經(jīng)篩選、設(shè)定后再將數(shù)據(jù)上傳至總站實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控。這樣就可以在總站及時(shí)了解實(shí)際情況，縮小故障確認(rèn)范圍和減少故障確認(rèn)時(shí)間。

對數(shù)據(jù)篩選應(yīng)結(jié)合設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況和各類設(shè)備的特性進(jìn)行。如電動(dòng)機(jī)設(shè)定的過流三段保護(hù)與過負(fù)荷保護(hù)，對設(shè)備定值和動(dòng)作時(shí)限應(yīng)加以辨別，一般不需要完全上傳，以提高數(shù)據(jù)判斷分析的效率。對監(jiān)測設(shè)備可以進(jìn)行預(yù)警值的設(shè)定，根據(jù)監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行情況和保護(hù)定值來確定測量值的判別標(biāo)準(zhǔn)和預(yù)警限值。比如電壓預(yù)警值是在系統(tǒng)負(fù)荷最小情況下的上限和系統(tǒng)負(fù)荷最大情況下的下限。

1.3在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的分類

監(jiān)測后臺對上傳的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行合理分類。許多監(jiān)測系統(tǒng)對后臺數(shù)據(jù)信息分類不合理，沒有結(jié)合實(shí)際運(yùn)行特點(diǎn)，導(dǎo)致各類告警信息、告知信息、事故信息、提示信息、事件記錄（SOE）混為一體，出現(xiàn)故障時(shí)后臺大量信息同時(shí)彈出，重復(fù)雜亂，無法突出重點(diǎn)，給故障點(diǎn)的及時(shí)確認(rèn)帶來制約。其實(shí)很多時(shí)候故障的實(shí)際判據(jù)并不復(fù)雜，我們要把篩選出來的信息數(shù)據(jù)作為重點(diǎn)信息類，故障時(shí)首先警示告知，其余信息需要時(shí)可以從數(shù)據(jù)庫調(diào)出。讓后臺監(jiān)控直接針對故障點(diǎn)，避免各類信息涌現(xiàn)造成無法區(qū)分和判斷。

2 電氣設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的應(yīng)用

采用在線監(jiān)測和故障診斷為基礎(chǔ)的狀態(tài)檢修技術(shù)，可以使預(yù)防性檢修向預(yù)知性檢修即狀態(tài)檢修過渡，從“到期必修”過渡到“該修則修”。

2.1定性分析和定量分析的結(jié)合

定性分析就是基于與設(shè)備狀態(tài)相關(guān)的信息，如上次維護(hù)保養(yǎng)時(shí)間，各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果、設(shè)備缺陷事故記錄、不良運(yùn)行工況等進(jìn)行分析，對設(shè)備狀態(tài)信息也引入評估、評分，如依據(jù)接近閉值的程度以及劣化的速度等進(jìn)行分析。定量分析就是對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以在線監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行量化，結(jié)合運(yùn)行時(shí)間、參數(shù)變化率的對比，進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測分析，對設(shè)備狀態(tài)評估、評分。

設(shè)備的狀態(tài)信息是一個(gè)綜合的信息體，包括在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，各項(xiàng)試驗(yàn)獲取信息（含現(xiàn)行預(yù)防性試驗(yàn)），設(shè)備本質(zhì)缺陷，事故記錄信息，不良運(yùn)行工況記錄信息等。各項(xiàng)信息依其對設(shè)備狀態(tài)的準(zhǔn)確反映以所占權(quán)重表現(xiàn)出來，因此只有把兩者結(jié)合起來綜合診斷檢修管理，建立數(shù)字化管理體系，引入智能綜合診斷和檢修管理系統(tǒng)［2］，形成嚴(yán)格的設(shè)備狀態(tài)評價(jià)體制，才能使設(shè)備完全處于可控狀態(tài)。

2.2實(shí)施狀態(tài)檢修技術(shù)的措施

電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的實(shí)施離不開先進(jìn)的技術(shù)支持，但在探索新技術(shù)的同時(shí)應(yīng)該首先利用好現(xiàn)有的技術(shù)，使之能為狀態(tài)檢修服務(wù)，在此基礎(chǔ)上再繼續(xù)創(chuàng)新。

進(jìn)行專業(yè)性管理是實(shí)施狀態(tài)檢修技術(shù)的措施之一，目前，有些企業(yè)對電氣設(shè)備的管理、維護(hù)不到位，極大限度地埋下了隱患。首先要對不同層次的人員進(jìn)行專業(yè)技能培訓(xùn)，學(xué)習(xí)如何在狀態(tài)檢修實(shí)施中進(jìn)行組織管理和設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測；其次要完善設(shè)備的基本管理體系，以適應(yīng)狀態(tài)檢修的需要；再次是合理應(yīng)用計(jì)算機(jī)化維修管理系統(tǒng)［3］。

建立有效的隱患排查制度，也是實(shí)施狀態(tài)檢修措施之一。大多數(shù)企業(yè)都建立了電氣設(shè)備隱患排查相關(guān)規(guī)章制度，但卻存在沒能夠真正落實(shí)的現(xiàn)象，這樣就會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備在進(jìn)行狀態(tài)檢修時(shí)數(shù)據(jù)信息不全，診斷分析不準(zhǔn)確，使監(jiān)測系統(tǒng)不能發(fā)揮優(yōu)勢，達(dá)不到預(yù)期效果。所以說談到電氣設(shè)備狀態(tài)檢修措施，必須要把建立排除隱患制度放到重要位置。

狀態(tài)檢修需要有一定的管理模式，制定對應(yīng)的工作流程如圖2所示。并按流程逐項(xiàng)穩(wěn)步開展，每個(gè)環(huán)節(jié)都必須落實(shí)到實(shí)處才能起到實(shí)效。

圖2　電氣設(shè)備狀態(tài)檢修流程圖

2.3狀態(tài)檢修技術(shù)的實(shí)踐

狀態(tài)檢修技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到了各類電氣設(shè)備，如高壓GIS開關(guān)柜、變壓器、發(fā)電機(jī)組、電力線路、電動(dòng)機(jī)，配電設(shè)施等。陜西延長中煤榆林能源化工有限公司DMTO生產(chǎn)裝置2#油浸式主變壓器（25MVA）投運(yùn)以來一直處于高溫、本體聲音較大［4］，局部出現(xiàn)滲漏油狀態(tài)。隨著生產(chǎn)負(fù)荷的增加變壓器低壓側(cè)進(jìn)線母線橋連接箱也出現(xiàn)了放電異響。該裝置電氣人員前期對設(shè)備故障檢修主要采取離線檢修，分為運(yùn)行巡視、預(yù)防性試驗(yàn)、故障檢修、停電檢查以及紅外測溫等5個(gè)方面。在生產(chǎn)裝置必須高負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行的情況下，這種檢修方式已無法滿足需求，經(jīng)過探討后依據(jù)設(shè)備特性和在線監(jiān)測數(shù)據(jù)制定了設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測評估表，分別記錄了各時(shí)段設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)，具體數(shù)據(jù)見表1。

表1　DMTO裝置2#油浸式變壓器運(yùn)行狀態(tài)評估表

通過監(jiān)測數(shù)據(jù)診斷分析，結(jié)合設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)對比，發(fā)現(xiàn)設(shè)備暫無惡化趨勢，給出了決定在控制負(fù)荷和嚴(yán)密監(jiān)控下繼續(xù)運(yùn)行，待監(jiān)測狀態(tài)突變時(shí)再做診斷分析處理，待企業(yè)生產(chǎn)裝置檢修時(shí)全面檢查試驗(yàn)的評估結(jié)論。避免了設(shè)備因停電檢修帶來的成本增加和經(jīng)濟(jì)損失。

3 結(jié)論

狀態(tài)檢修已經(jīng)不是新鮮事物，隨著新技術(shù)、新設(shè)備的不斷使用，狀態(tài)檢修技術(shù)的分析應(yīng)用已成為創(chuàng)新發(fā)展的方向。但在我國發(fā)展應(yīng)用比較緩慢，尤其是工礦、石化企業(yè)仍以事后檢修和定期計(jì)劃檢修為主。因此，做好電氣設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新，使設(shè)備處于可控狀態(tài)能有效地提高設(shè)備的安全性和可靠性，節(jié)省大量維修費(fèi)用和時(shí)間，增加設(shè)備使用性能，延長設(shè)備使用壽命，減少檢修帶來的風(fēng)險(xiǎn)。有利于提高設(shè)備的技術(shù)管理水平、降低企業(yè)生產(chǎn)成本，創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)利益。

［1］李景祿，李青山. 電力系統(tǒng)狀態(tài)檢修技術(shù)［M］. 北京：中國水利水電出版社，2011.

［2］何偉. 電氣設(shè)備采用狀態(tài)檢修的探討［J］. 江西電力職工大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，15（3）：12-14.

［3］朱德恒，嚴(yán)璋，談克雄，等. 電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)［M］. 北京：中國電力出版社，2009.

［4］GB/T 6451—2008. 油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求［S］.

白鵬飛（1984-），男，陜西扶風(fēng)人，本科，工程師，主要從事企業(yè)電氣設(shè)備維護(hù)和技術(shù)改革創(chuàng)新工作。