电力设备状态检修.doc

目前电力系统中电力设备大多采用的计划检修体制存在着严重缺陷，如临时性维修频繁、维修不足或维修过剩、盲目维修等，这使世界各国每年在设备维修方面耗资巨大。怎样合理安排电力设备的检修，节省检修费用、降低检修成本，同时保证系统有较高的可靠性，对系统运行人员来说是一个重要课题。随着传感技术、微电子、计算机软硬件和数字信号处理技术、人工神经网络、专家系统、模糊集理论等综合智能系统在状态监测及故障诊断中应用，使基于设备状态监测和先进诊断技术的状态检修研究得到发展，成为电力系统中的一个重要研究领域。在电力系统中推行状态检修的直接效益有：①节省大量维修费用；②提高电厂可用系数；③延长设备使用寿命；④增加发电能力；⑤确保发供电可靠性；⑥降低检修成本、减少检修风险。本文主要介绍检修体制的演变、状态检修的发展概况及状态检修面临的问题。2检修体制的演变维修观念的演变经过2个阶段：事后维修／故障维修（18世纪第一次产业革命）和预防性维修（19世纪第二次产业革命）。事后检修，也称故障检修，是最早的检修方式。这种检修方式以设备出现功能性故障为判据，在设备发生故障且无法继续运转时才进行维修。显然，这种应急维修需付出很大的代价和维修费用，不但严重威胁着设备或人身安全，而且维修不足。到第二次产业革命时期，开始推行预防性检修。预防性检修经过多年的发展，根据检修的技术条件、目标的不同而出现以下7种检修方式。（1）定期检修，期。定期检修制度直到二战后，才被各国陆续地从军事工业移植到民用工业。中国电力工业的定期检修制度是20世纪50年代从苏联引入的。直到80年代，TBM仍是主流的维修制度。定期检修在保证重大机械设备正常工作中确实起到了直接防止或延迟故障的作用，但这种不根据设备的实际状况，单纯按规定的时间间隔对设备进行相当程度解体的维修方法，不可避免地会产生“过剩维修”，不但造成设备有效利用时间的损失和人力、物力、财力的浪费，甚至会引发维修故障。据统计，1996年我国的100MW、125MW、200MW火电机组非计划停运与出力降低的责任原因，分别有36％、31％和41％是由于这种过剩检修造成的［1］。（2）以可靠性为中心的检修RCM。RCM是一种以用最低的费用来实现机械设备固有可靠性水平为目标的检修方式。该检修方式能比较合理地安排大修间隔，有效预防严重故障的发生。RCM的研究始于20世纪60年代后期，电力工业则是从1983年开始研究，并于1984年由美国电力研究院（EPRI）将其用于核电厂的检修。到1997年，在美国排名前1000家的大公司中，已有68％的公司采用RCM的检修方法。（3）状态检修。这种维修方式以机械设备当前的实际工作状况为依据，通过高科技状态监测手段，识别故障的早期征兆，对故障部位、故障严重程度及发展趋势作出判断，从而确定各机件的最佳维修时机。状态检修始于1970年，由美国杜邦公司I．D．Quinn首先倡议［2］。状态检修是当前耗费最低、技术最先进的维修制度，它为设备安全、稳定、长周期、全性能、优质运行提供了可靠的技术和管理保障。但由于状态检修需要监测的内容多，投资大，并存在一定的风险，要能熟练地运用于设备维修还需要长时间的经验积累。（4）故障查找。这种维修方式主要针对紧急备用设备，在固定的时间后启动这些设备，发现问题及时解决，以提高备用设备的可用率。（5）使用至损坏再修。采用该方式进行修理的设备不控制送修，通常用于对安全无直接危害的3类故障：①偶然故障；②无规律性故障；③故障损失小于维修费用的耗损故障。（6）以寿命评估为基础的检修。文献［3］认为状态检修应根据分析监控诊断资料先估计设备寿命，再确定检修项目、频度与检修内容。（7）主动维修［4］。从经济、寿命等多种因素考虑，重点在机械故障的识别和消除、故障原因的分析，通过延长发电厂机器寿命来获得最大的效益。3状态检修技术发展概况状态检修随着故障诊断技术的发展而逐渐进入实用化，并由于其巨大的效益而在工业界引起广泛重视，理论研究和生产实践都在进一步深入。国外在状态检修技术研究与实践应用方面都已取得了较成功的经验。美国、德国、日本、法国都有应用这项技术的报道。与状态检修密切相关、能直接提高状态检修工作质量的理论与技术主要包括4个方面的内容，即设备寿命管理与预测技术、设备可靠性分析技术、设备状态监测与故障诊断技术和信息管理与决策技术。3．1设备寿命管理与预测技术大多数工业化国家的电力基础设施在20世纪60与70年代间得到极大扩充，因此，多数电力主设备的在役时间在25～30年左右，且进入老化阶段的设备所占份额愈来愈大。这种情况迫使各电力公司考虑如何延长机组寿命并保证效益。状态检修中寿命预测与评估技术的应用，有利于科学合理地安排检修和提高设备的可用率。但电力公司可能获得的效益大部分来自于电厂主设备，因此，各国