电气设备实施状态维修决策方法

电气设备实施状态维修决策方法

张宇鑫

（内蒙古包头供电局内蒙古包头014030）

摘要：传统的电气设备的检修和维护，都是以时间周期为基础，采用定期维修的计划检修制度。而随着科技水平的进步，这种计划检修制度已不能真正满足现代电气设备的维修需求。在不断的探索中，人们摸索出了一套全新的设备检修体系，即电气设备的状态检修，并将逐步以状态检修代替计划检修。

关键词：电气设备；状态维修；决策

引言

定期检修和状态维修是目前维修电气设备的两种主要方式，状态维修逐步取代定期检修已是必然趋势，实施状态维修的关键是正确判断设备的当前状态、合理预测设备的发展趋势及确定最佳的维修时机，但由于电网环境、技术水平、设备状况和维修人员等多方面因素的影响，状态维修具有技术要求高、维修系统复杂、前期投入大、准备工作量大等特点，全面实施还具有较大的难度和风险。状态维修在我国仍处于探索阶段，许多电力企业已相继选取试点开展状态维修工作。

1状态维修对水电企业的重要性

随着我国经济的快速发展，对电力的需求越来越大。而电力的输送是发电、送电、供电的一系列过程，在这个过程中会涉及到很多设备。保证这些设备的稳定、可靠运行就能保证电力的正常输送。由于我国已经进入了市场经济时代，水力发电企业在市场化中，也要考虑到企业的经济效益和社会效益。这就要求水力发电企业要保证设备的稳定、可靠运行，以便实现电力的稳定的发电能力。但是实际情况却是，在设备定期维护保养中存在着很多问题需要解决。出现这些问题的原因是：现有的定期维修保养，没有把设备运行状态放到第一位，而是进行所有设备的维修保养，这样就会使大量不需要维修保养的设备进行了重复的维修保养，造成不必要的费用支出，而且大量的维修保养也会增加出现误操作的几率，反倒对现有运行正常的设备造成不必要的故障。同时，由于定期保养会直接影响到人们的日常生活中正常用电，这样的维修保养因涉及的设备多，保养维修的时间长，对人们的生产生活影响更大。而状态检修是对现有检修模式的完善，在现代检修模式中发挥着重要的作用。

2状态维修的技术要

2.1状态监测

设备的状态监测技术是一项信息检测处理技术。它是基于设备的故障模式，以诊断设备为目的，选择合适的装置及设备，对电气设备的状态信息进行检测，对检测到的信息进行处理，从中寻找出能有效反映设备状态特征的信息。状态检测的实施可分为数据采集、数据及特征分析、故障诊断及分类三个基本步骤。

2.2状态预测

从设备的已知运行状态出发，综合考虑气候、运行、时间等相关因素，再对设备未来的运行状态做出预测，这就是状态预测技术。电气设备的按期预防性试验工作非常复杂，且随着电气设备数目的日益增多，若对每台设备都进行试验，会非常地耗费时间，同时增添设备发生故障的几率。通过应用状态预测技术预知运行设备的状况，可以很好地将设备故障防患于未然，使设备运行更加可靠。较为常用的状态预测方法有：时间序列法、回归分析法、模糊预测法、灰色预测法、神经网络法等。1）时间序列法是最为常用且有效的状态预测方法，目前许多新的方法都是在其基础上发展起来的；2）回归分析法也称为回归预测，该方法的原理是数理统计，通过统计设备的历史数据，以数学的方式对统计到的数据进行处理，将影响预测目标的因素作为自变量，将预测目标作为因变量，建立起相关的数学方程模型，并以此模型来对电气设备的状态进行预测；3）模糊预测法是应用模糊逻辑和预报人员的专业知识将数据和语言形成模糊规则库，然后选用一个线性逼近非线性动态系统进行预测，它是一种较为新型的控制算法；4）灰色预测法指的就是对灰色系统进行预测。对在对与时间有关的、变化的灰色过程进行预测，即是对含有已知信息、未知信息或非确定信息的系统进行预测。在看似杂乱无章的预测结果中找出其潜在的规律，并对这种规律加以利用，创建出灰色模型，使用该模型即可预测灰色系统；5）神经网络法是一种典型的人工智能方法。它是一种模范动物神经网络行为特征，进行分布式并行信息处理的算法数学模型。这种网络依靠复杂的系统，通过调整内部大量节点之间相互连接的关系，从而达到处理信息的目的。

2.3状态评估

状态评估是对电气设备的现状进行评估，通过对评估结果进行分析以决定是否对设备进行维修以及何时维修，它是开展状态维修的前提条件。由此可见，状态评估在状态维修中起着重要作用，做出正确的维修决策的前提是对设备状态进行正确的评估。

2.4决策分析

这属于状态维修方式的分析阶段，在维修过程中具有重要的作用。采取这种策略，是为了避免无谓的工作，提高维修保养的效率。状态维修都是在状态评估之后进行的。通常都是从先进性方面考虑的，看哪种技术最适合，哪种技术需要的费用最少，效果最佳。在决策过程中，还要考虑维修对生产造成的影响，以便选择最适宜的维修时间。这就需要考虑生产计划，尽量选择大修时进行设备的维修。

2.5状态维修

在水力发电企业进行状态检测，就是在状态评估、决策分析以及状态监测之后，利用获得的数据等，制定出切实可行的方案，再结合生产计划，选择合适的时间进行设备的维修。维修时要本着节约成本、快速准确排除故障的原则，在做好安全措施的基础上。进行维修。在维修后，要把维修现场清理干净，恢复维修前的基本状态，还要对维修结果进行跟踪。

3状态维修对设备可靠性的影响

1）可靠性是指设备在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。由此可以看出设备的可靠性和设置的状态是直接相关的，并且可视为呈线性正相关系，即状态好的设备可靠性高，状态差的设备则可靠性低。（1）在设备故障随时间增加而减少时，对设备的定期预防性维修工作会降低设备的可靠性。在这种情况下，对设备进行维修往往会造成“过维修”现象，容易使正常的设备出现故障或潜在故障；（2）当设备在两次维修间隔中出现故障，导致可靠性下降时，定期维修却不会因此启动，从而出现“欠维修”的现象，背离了维修的基本目标，因此定期预防性维修也反映出了维修存在的盲目性。2）设备的健康状态影响着状态维修所做出的状态决策，它是以可靠性为中心的维修方法，状态维修活动是由设备的健康状态直接触发的，因此需要确定维修活动实施的不同健康状态等级，而无需制定维修时间间隔。当电气设备的健康状态劣化到某一程度时，即可触发相应的维修活动，通过此种方式能使设备的健康状态维持在一个较高的水平上，增强了设备的可靠性。如果电气设备的健康状态良好，则可保持对其的状态监测。

4状态检修案例

某水力发电企业水轮机组检修班，班里有维修人员18人，其中班长1人，副班长1人，负责整个水轮机组电气设备的检修。班长和副班长上白班，其余人员4个人一组，按照4班两运转进行上班。在未实施状态检修前，设备巡检能保证正常进行，但是一旦遇到设备出现故障进行设备维修时，就不能保证设备巡检的及时性，对存在故障隐患的设备就不能及时处理。在实施状态检修后，利用自动化设备建立了设备状态监控系统，对设备的状态做到及时地了解，有效地降低了设备维修人员的劳动强度，使存在故障隐患的设备得到了及时地处理，提高了水轮机组电气设备的利用率。

结束语

虽然实施状态维修可以很好地节约人力、物力和财力，使电气设备保持较高的可靠性，但是在具体的实施工程中，建立先进、完善的管理体制，提高操作人员素质，以及掌握科学的状态判断方法。

参考文献：

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[3]李燕青，律方成，刘国平，等．我国电气设备状态维修的发展与实现[J]．中国电力，2003，36（2）：16-19．