输变电设备状态评估（精选十篇）
输变电设备状态评估 篇1
关键词：计算机科学与技术,大数据,输变电设备状态评估
0 引言
随着我国经济与社会的全面发展与进步, 我国电力行业飞速发展, 电网规模日益扩大, 对于电能供应质量以及电网中输变电设备的安全运行的要求也越来越高。由于输变电设备具有种类繁多、参数复杂、监控数据量大、运行环境多样等特点, 对输变电设备进行在线监测、带电监测以及离线监测的设备全景状态信息监测以及评估, 有利于及时发现设备异常状态, 提前预警安全事件, 减少由于设备故障造成的电网安全事故, 在维护输变电设备以及电网安全中, 十分重要。然而, 由于电网中拥有大量设备需要监控, 监控将产生海量数据。因此, 利用大数据分析技术对输变电设备的状态进行监测和评估[1], 对于保护整个电力系统安全运营有着重要的意义。
目前, 大数据技术在商业运营中已取得一定成果[2,3,12]。微博中热点微博的发现和淘宝平台中商品的推荐, 都是大数据技术的应用。而且, 为了解决大数据的计算和存储问题, 包括AWS、Azure、阿里云、青云等云计算提供商, 都已具备完善的大数据解决方案。但是, 目前大数据技术与电力行业的结合刚刚开始, 如何将大数据技术应用到输变电设备状态评估中, 还需要进一步的研究。
1 大数据分析技术
伴随着信息时代的到来, 数据也呈现出爆发式增长的态势。随着数据从数量规模, 到种类和结构都日益增长, 大数据的概念也随之到来。为了对大数据进行获取、管理和处理, 需要引入新的数据加工模式和技术, 大数据分析技术应运而生。[13]
1.1 大数据
1.1.1 大数据简介
大数据 (Big Data) , 指的是体量特别大, 数据类别特别多, 而且无法在可以承受的时间内, 使用传统数据库管理工具对其进行抓取、管理、分析和处理的数据集合。[2]IBM的科研小组认为, 大数据具备5V特征:大量 (Volume) 、高速 (Velocity) 、多样 (Variety) , 价值 (Value) 、真实 (Veracity) 。
大数据由于其数据容量巨大, 而且数据类型众多, 传统的手工管理, 甚至利用关系型数据库都已经无法对其进行有效的管理和分析。因此, 国内外对大数据进行了深入的研究, 并且提出了各种有效的技术手段, 例如大规模并行化处理、数据挖掘技术、分布式文件系统、分布式数据库以及云计算等相关技术纷纷涌现, 极大的提高了大数据分析的效率。
目前, 大数据已经进入应用阶段, 许多基于大数据的项目已经取得了非常瞩目的成果。大数据作为互联网的产物, 已经越来越体现出它的价值。
在国外, 梅西百货利用大数据技术实施监控商品销售情况, 并根据需求和库存变化, 对多打7300万中商品进行实时价格调整。洛杉矶警方和研究人员应用预测算法, 预测犯罪的发生, 将盗窃罪和暴力犯罪的发生概率降低了33%和21%。T-Mobile应用IBM大数据分析解决方案, 对每天数十亿通话记录和网络设备进行监测和分析, 从而迅速发现网络平静, 并预测可能的网络错误, 提前进行干预。在国内, 农夫山泉应用大数据分析技术, 根据需求对供给物流网络进行调整。
1.1.2 Hadoop平台
Hadoop平台[4]是Apache开源分布式系统基础架构, 核心的设计主要包括一个分布式文件系统 (Hadoop Distributed File System, 简称HDFS) [5]以及面向分布式数据的Map Reduce计算框架。
Hadoop平台是一个对大数据进行分布式处理的框架, 解决了数据的存储和计算的问题。Hadoop对数据的处理是可靠和高效的, 它假设计算和存储都可能发生失败, 并通过备份的方式, 对数据维护多个副本, 从而对于故障节点的存储和计算数据进行重新处理, 而且对于数据的处理是并行化的, 在大多数情况下, 不会受到单点的性能影响。
1.2 云计算
云计算[6]是为了解决大数据的存储和计算问题, 而将计算任务分布到大量计算机组成的动态的可伸缩的资源池上, 使得各种应用能够按需获取计算能力、存储空间和信息服务的一种廉价计算服务。
按照服务类型区分, 云计算可以分为三大类:将软件作为服务 (Software as a Service, 简称Saa S) , 将平台作为服务 (Platform as a Service, 简称Paas) 以及将基础设施作为服务 (Infrastructure as a Service, 简称Iaas) 。一般而言, Saa S针对性更强, 将特定的软件封装为网络服务;Paa S则是对资源的进一步抽象, 为用户的应用程序提供了运行环境;而Iaa S则是将硬件设备也进行封装, 作为服务对用户提供。
目前, Amazon的AWS, 谷歌的App Engine, 以及微软的Azure都是较为成熟的云计算服务。其中, 谷歌在云计算的研究中, 以学术论文的形式公布了其云计算的核心技术, 包括GFS、Map Reduce以及Big Table的相关内容, 在学术界引发了新一轮的云计算研究的热潮。
1.3 数据挖掘技术
对于大数据而言, 很多传统的数据分析和统计技术在分析时间和分析效果上表现并不理想, 因此, 针对大数据的数据挖掘技术, 具有重要的使用价值。
数据挖掘技术[7,11]一般指从大量数据中通过一定算法, 搜索其中的信息, 通常需要利用统计学中的抽样、估计以及人工智能、模式识别、机器学习的算法。同时, 对于大数据而言, 并行化和分布式存储是实施大数据挖掘的关键。
数据挖掘有一些常见的算法, 主要解决分类、聚类、预测、关联规则挖掘等几大问题。其中, 比较重要的、应用较为广泛的算法有k-means、SVM支持向量机、Apriori关联规则挖掘算法、EM最大期望值算法、Page Rank算法、Adaboost迭代算法、Naïve Bayes分类算法。
2 输变电设备状态评估技术简介
截止到2014 年, 我国发电装机总容量已达13.6亿千瓦, 全口径发电量5.5 万亿千万时, 已位居世界首位。此外, 人均装机容量达到1 千瓦, 人均年用电量4038 千瓦时, 也超过了世界的平均水平。而随着电力系统的发展, 电网规模的扩大, 电网中输变电设备的维护也日益重要。但由于输电线路距离非常长、所处环境气候变化非常大、跨越地形非常复杂、分布位置非常分散、日常巡查比较困难。因此, 建立输变电设备转台评估系统对输变电设备状态进行评估, 具有重要的实用意义。[8,9]
2.1 输变电设备状态参数
输变电设备状态参数是指输变电设备在运行时的各种指标参数, 以及运行环境的一些数字化信息, 包括输电线本身的一些物理特性、运行指标、检修资料以及输变电设备所处环境的温度, 适度、风俗、泄露电流、覆冰情况等信息。根据国家电网颁布的设备检修导则, 输变电设备的状态参数, 分为重要状态量和一般状态量, 其中, 重要状态量对设备健康影响较大。
在选择状态参数时, 有一些参数需要特别注意, 如生产厂家特性参数、故障历史参数、环境参数、负载参数等。生产厂家参数决定了该输变电设备平均故障率, 设计寿命以及最低运行年限等参数。故障历时参数能用来判断该设备运行情况, 以及本身是否有瑕疵等问题;环境参数能辅助判断其运行年限的期望值, 以及可能会产生的问题;负载参数能辅助判断其运行状态, 以及老化程度。
2.2 输变电设备状态评价
在选取了合适的状态量之后, 即可根据状态量, 对输变电设备进行状态评价。对于不同阶段的设备, 应采用不同的策略。对于新投运的设备, 在经过全面检查后, 如果状态良好, 按照运行良好处理;对于已运行一定年限, 发生故障率明显增加的设备, 影根据运行和评价结果, 给予一定的调整。根据国家电网设备评价导则, 可以依据设备的损耗情况, 将每个设备的状态量化成为四个等级, 并对每个等级赋予相应的权重。对于刚出厂的合格的新设备, 记为100 分, 对于运行良好的设备, 不扣分;对于一些状态量异常的设备, 按照等级扣除相应的分数;最后结合老化因子, 得到输变电设备的最终的状态值。
其中, Score为最终得分;SO为运行得分; fl为负载因素, fe为环境因素。
2.3输变电设备状态决策
2.3.1检修分类
按照国家电网的设备检修导则, 根据设备评估状况, 设备状态检修分为不同的等级, 分别是A级检修、B级检修、C级检修和D级检修。其中, A、B、C类检修为停电检修, D类为不停电检修。按照不同的要求, 以变电站直流系统的检修分类及检修项目为例, 如下表所示:
2.3.2 检修决策
根据不同的设备状态, 应该采用不同的检修策略。
对于“正常状态”的直流系统, 执行C类检修, 可以适当安排D类检修, 按照正常周期或者延长一年;
对于“注意状态”的直流系统, 执行C类检修, 应该加强D类检修, 不能大于正常周期;
对于“异常状态”的直流系统, 应根据评价结果安排检修类型, 并适时安排检修;
对于“严重状态”的直流系统, 应根据评价结果安排检修类型, 并尽快安排检修。
3 大数据在输变电设备状态评估中的应用
3.1 分布式存储在设备状态评估中的应用
一般认为, 大数据一般要处理的数据远远超过传统的关系型数据库。因此, 在存储方面, 一些突破了关系型数据库的No SQL数据库涌现出来, 例如Mongo DB, Hbase等。由于分布式数据库将数据存放于不同的机器上, 因此, 相较于关系型数据库, 会额外需要一些通信和管理的开销。[14]
分布式数据库需要解决数据的一致性和性能的问题。在分布式数据库中, 一般面临一致性、可用性和分区容错性三者不能同时满足的问题。因此, 在面对不同的问题时, 需要根据问题的重点选择处理策略。一般来说, 有如下三种:
1.为了避免单点故障, 导致数据丢失, 需要对数据进行多点备份;
2.如果备份数据较多, 则需要更多的数据同步来保证数据的一致性;
3.如果数据一致性要求较高, 则性能会降低, 会增加额外的大量通信和管理开销。
目前, 在电力系统中, 各种设备每天通过监控产生的状态信息已超过PB级别, 这些数据非常庞大, 而且不同设备产生的类型各异, 因此, 使用分布式数据库对设备状态数据进行存储, 是十分必要的。
3.1.1 输变电设备状态数据存储实验
本研究课题以输变电设备状态数据为研究对象, 对其存储和查询在不同数据库之间的效果进行了对比实验, 验证在大数据环境下, 分布式存储的效果与传统关系型数据库存储效果的差异。
实验环境:
Mongo DB:3 台主机, 每台主机搭载2 核CPU, 4G内存, 500GB硬盘, 一个主节点, 2 个从节点;
Hbase:3 台主机, 每台主机搭载2 核CPU, 4G内存, 500GB硬盘, 一个主节点, 2 个从节点;
My SQL:1 台主机, 搭载4 核CPU, 4G内存, 1TB硬盘。
实验数据:设备状态评估状态量, 共130 万条
由表中数据可以发现, 在数据量较小时, 关系型数据库My SQL在插入和查询上速度较快, 而分布式存储中, Mongo DB的插入和查询效率都明显较高, 而Hbase的速度都比较慢。在数据量增大后, 数据的插入和查询耗时都增加, 其中Mongo DB的表现优于关系型数据库My SQL, 以及另外一种分布式数据库Hbase。对于索引数据来说, My SQL的耗时更少, 但对于非索引数据, Mongo DB的耗时更少。由上述实验可知, 传统的关系型数据库在小规模数据时表现较好, 但是当数据量快速上升时, 其效率会大大降低。分布式数据库则在大规模数据时表现较为稳定。但是分布式存储面临的问题更为复杂, 在使用时, 需要根据面对的数据规模, 进行一定的性能优化。而输变电状态评估中, 数据规模十分巨大, 在一定程度上, 已经超过了关系型数据库的管理上限, 因此, 选择分布式数据库对输变电状态评估数据进行存储更加高效和合理。
3.2 时间序列分析在设备状态评估中的应用
时间序列是指一个现象或者变量, 按照时间顺序, 产生的一组数列。对时间序列的分析基于随机过程理论和数理统计方法, 研究产生时间序列的现象或者变量所遵从的统计规律, 以解决实际问题。经典的统计分析问题, 都假设数据在具备独立性的条件下, 对数据序列进行分析, 而时间序列的分析问题, 更侧重研究数据序列之间的依赖关系。
输变电设备监控状态量都是实时监控的, 按照时间产生的状态信息序列。[10]因此对于这些序列进行分析, 发现甚至预测异常状态, 对于健全设备状态评估系统, 具有实用价值。
对于时间序列的预测, 一般有如下方法:
1.简单平均法
2.移动平均法
3.指数平滑法
一般而言, 在分析时间序列时, 尽可能的增加一些影响该序列变化的因素, 能提高预测准确度和效率。在分析设备状态评估时, 加入温度和湿度时间序列, 对设备状态评价分值进行预测, 能有效的提高预测准确度。
3.3 频繁项挖掘技术在设备状态评估中的应用
关联规则[15]是从大量数据中, 挖掘出有价值的数据项之间的相互关系。在实践中, 通常用于在杂乱无章的数据中, 发现静态的规律。
常见的关联规则算法有Apriori、FP-growth算法等。
Fp-growth算法思想如下:
首先, 扫描所有数据, 产生所有备选频繁项集, 并降序排列, 剪除支持度地域阈值的元素;
其次, 再次扫描全部数据, 并按照第一步的结果集合, 生成FP树;
最后, 从FP树中, 按照规则, 发现有意义的频繁项。
在设备状态评估中, 可以采用关联规则, 发现和设备状态相关的因素。
将设备的状态离散为不同的等级, 并记录一个设备等级及其对应离散的天气因素、地理因素以及交通因素, 人文因素等等因素, 作为输入, 建立FP-growth树, 并从树中发现“严重状态”是否具有频繁项, 如果发现频繁项, 则可以从频繁项中找出“严重状态”所对应的因素, 从外进行排除, 维护电网运行安全。
3.4 专家系统在设备状态评估中的应用
专家系统是一个智能系统, 包含了大量的领域内专家的知识和经验, 并通过这些人类专家的知识和经验, 解决领域内的各种问题。专家系统有领域经验知识集以及推理机两部分组成。经验知识集包含了大量的领域内的专家的知识和经验, 并通过推理机, 模拟人类专家, 利用这些知识和经验, 来解决该领域内的问题。
在设备状态评估中, 大量的问题都可以由领域内的专家进行解决。尤其是在设备状态出现异常的情况下, 可以利用领域知识和经验, 判断合理的维修决策。因此, 建立一个完善的专家系统来解决设备状态评估和维修的问题, 具有很大的使用价值。
4 结论
随着中国电力实业的飞快发展, 以及电网的高速扩张, 需要越来越多的新技术来支持和维护电网的运行安全。电网中的大量输变电设备每天都产生了大量数据, 如何对这些数据进行分析, 从而维护设备和电网的安全运营, 已经成为当前环境下迫切需要解决的问题。作为互联网发展的热点和重点, 大数据已经证明了它强大的处理和解决问题的性能。因此, 将大数据技术引入输变电设备的状态评估, 具备重大的研究和实用价值。
变电设备状态检修规定 篇2
1、目的与目标
建设“电网坚强，资产优良、服务优质、业绩优秀”的现代供电公司，是企业发展战略的需要，“一强三优”目标的提出，对电网的主设备提出了更高的要求，不仅电网主设备要实现安全可靠运行，而且要保持良好的健康状态和设备完好率，才能达到电网坚强和供电可靠。状态检修是根据设备的状态而进行的预防性作业。
开展状态检修，主要基于两方面的考虑：一是满足提高可靠性的要求。二是努力提高设备的健康水平。做到“应修必修，修必修好”。根据设备状态进行检修提高设备的检修质量和效率，达到电网安全运行的目的。
2、状态检修的解决方案
开展状态检修的关键是必须抓住设备的状态。要求从以下几个环节入手。
2.1 抓住设备的初始状态
这个环节包括设计、订货、施工等一系列设备投入运行前的各个过程。也就是说状态检修不是单纯的检修环节的工作，而是设备整个生命周期中各个环节都必须予以关注的全过程的管理。需要特别关注的有两个方面的工作：一方面是保证设备在初始时是处于健康的状态，不应在投入运行前具有先天性的不足。状态检修作为一种设备检修的决策技术，其工作的目标是确定检修的恰当时机。另一方面，在设备运行之前，对设备就应有比较清晰的了解，掌握尽可能多的信息。包括设备的铭牌数据、型式试验及特殊试验数据、出厂试验数据、各部件的出厂试验数据及交接试验数据和施工记录等信息。
2.2注重设备运行状态的统计分析
对设备状态进行统计，指导状态检修工作，对保证系统和设备的安全举足重轻。
应用新的技术对设备进行监测和试验，准确掌握设备的状态。开展状态检修工作，大量地采用新技术是必要的。在目前在线监测技术还不够成熟得足以满足状态检修需要的情况下，我们要充分利用成熟的在线离线监测装置和技术，如红外热成像技术、变压器油气像色谱测试等，对设备进行测试，以便分析设备的状态，保证设备和系统的安全。
从设备的管理上狠下功夫，努力做到管理与技术紧密结合。建立健全设备缺陷分类定性汇编，及时进行内容完整、准确的修订工作，充分考虑新设备应用、新的运行情况出现及先进检测设备的应用等；各部门每月对本部门缺陷管理工作进行一次分析，每年进行总结，分析的重点是频发性缺陷产生的原因，必要时经单位技术主管领导批准，上报相应的技术改造项目。
积极使用现有的生产管理信息系统。生产管理系统是以设备资产为核心，以设备安全可靠运行为主线，涵盖变电运行与检修、试验、继电保护、调度和安全监察等专业，涉及送电设备运行和检修管理、变电运行管理、设备定级管理、变电设备和保护装置的检修计划与管理、各类操作票和工作票管理、设备的绝缘和化学试验管理、设备缺陷管理等的计算机综合管理信息系统。而且要利用系统所具有的分析和统计功能，为设备的状态检修提供比较高效的信息。
2.3制订完善的状态检修工作流程
对变电设备实施状态检修是专业管理观念上的一次转变，要改变传统的专业管理模式，必须有完善的管理制度和技术要求。
根据采集到的状态信息，对变电设备的状况进行评分，评分值可以基本上判断设备的健康状况，并以此作为延长或者缩短检修周期的依据。对设备状态进行评分所依据的信息称为状态信息。主要包括运行工况、预试数据、缺陷、检修、在线监测数据、家族缺陷等。对设备健康状况的评分，目前采用综合分析，加权计算的方法，实施百分制评价，对一些重要状态信息合理选取加权系数，并通过分析计算，提高分析工作的准确性和效率。（基准周期为DL/T 596-1996 《电力设备预防性试验规程》所列试验周期）。
浅谈输变电设备状态检修及管理 篇3
关键词 状态检修 安全运行 输变电设备
设备检修工作是生产管理的重要组成部分，是设备安全运行的保障，随着电网的发展，电网规模不断扩大，电网设备数量和型式不断增加，定期检修的工作量也相应增加，检修人员紧缺的问题日益突出。开展状态检修工作，可以提高设备检修工作的针对性和有效性，合理降低检修成本。本文就开展输变电设备状态检修提出一些看法。
一、初期目标
（一）完成状态检修工作的体系建设
推行状态检修必须坚持体系建设先行。要建立完善的管理体系、技术体系和执行体系，全面规范状态检修工作，工作全过程要做到“有章可循、有法可依”。
建立状态检修工作的管理体系，明确工作组织机构及职责。各基层单位分别建立状态检修工作领导小组、工作小组、专家组，明确各小组职责。
（二）完善状态检修信息化建设，加强基础管理
结合生产MIS完善化，建立状态检修和状态评价管理系统，从信息收集、状态评价、检修策略制定、检修计划安排及管理考核等方面初步实现信息化。充分运用现代化手段，以生产信息系统为平台，开展状态评价工作，为开展状态检修下一阶段工作创造条件。
（三）试点取得成效、开展绩效评估
推动状态检修工作的试点，取得经验。通过状态评价、风险评估、检修决策、计划编制、现场实施等流程。完成试点、取得经验，并形成绩效评估报告。
（四）做好申报状态检修工作验收的各项工作
对照验收标准，梳理和检查各项管理工作，包括组织体系、目标规划、管理制度等是否已建立健全；梳理和检查状态检修工作技术体系、执行体系的建设工作，包括技术标准、评价手段、监督手段的健全完善，以及资料与信息的采集，宣贯、培训工作等。要在体系建立的基础上，完成申报状态检修验收的各项准备工作，通过验收后再推广执行。
二、中期目标
（一）健全完善状态检修体系
通过状态检修工作的开展，积累输变电设备状态评价和状态检修方面的经验，进一步完善状态评价方法，使输变电设备的状态评价能更加准确有效的反映设备的实际状态；建立状态检修评价的辅助决策系统，通过状态量的自动收集，对输变电设备状态评价工作实现动态评价。状态检修工作实施流程化管理，提高状态检修的工作效率和成效；开展风险评估工作，合理运用风险评估的结果，指导输变电设备状态检修策略的制定。
（二）扩大专业覆盖面
所有一次设备均开展状态检修及绩效评估，专业覆盖面的扩大，促使检修计划安排合理，能综合考虑同间隔、同变电所、同一条线路两端等情况下的检修计划的优化组合。
（三）有效开展风险评估
经过一段时间的试行和经验积累，培养一批掌握风险评估方法的专业人员，有效开展风险评估工作，并应用于状态检修策略的制定。
三、远期目标
（一）专业覆盖面齐全
专业覆盖所有一次、二次设备。
（二）状态检修绩效提高
状态检修技术标准体系完善，管理到位，各级人员职责明确，状态检修绩效评估工作正常开展，并根据绩效评估的结果及时加强管理，修改完善技术标准。
（1）对输变电设备状态真正做到可控、在控。
（2）通过风险评估，科学决策检修策略，以最低的检修维护成本，保证设备健康运行。
四、主要措施
（一）队伍建设措施
人员素质的提高，是开展设备状态检修工作的重要保证。构成状态检修组织机构内的各级人员，控制着状态检修流程中各环节的具体实施，设备信息收集、设备评价和风险分析、制定检修策略并实施、绩效评估等工作，都需要与之相对应的状态检修队伍。
开展状态检修，对设备管理和运行人员的素质提出了更高的要求。需要在技术管理及设备运行维护人员队伍建设中，明确相应的人员要求，加强各级人员技术培训工作，促使技术管理水平和设备运行水平明显上升。
（二）管理措施
状态检修目标是通过加强对设备状态的检测和监视，提高设备的运行可靠性，从而提升电网安全运行水平。不能简单将状态检修理解为减小检修工作量和延长试验周期，而是采用标准化、精益化、科学化的管理方法，通过设备状态评价有效降低设备修试频率。对有缺陷和隐患的设备，重点加强检测和检修力度，及时消除设备事故隐患，提高设备检修的针对性和有效性，提高设备可用率。
状态检修管理重点是加强状态检修体系建设，加强规章制度建设。从“集团化、集约化、精益化、标准化”的总体要求出发，针对状态检修工作特点，在现有工作基础上，进一步建立健全完善的状态检修规章制度体系，对状态检修工作提供全面的支撑。
（三）技术措施
根据状态检修的目标和相关管理制度，修订和补充相关设备技术标准，使其能够更科学指导设备选型，适应状态检修中对设备性能的评价，为设备检修标准提供依据。各类检修工艺导则是用以具体指导设备检修工作，确定相应的检修程序和基本工艺的标准。以设备相关技术标准为依托，根据各类设备特点及性能，制定和补充检修工艺导则，为出现的各类状态判据提供检修手段，以最科学的检修和试验方法，为设备恢复良好状态提供技术保证。同时，为设备科学性管理提供保障。
规定本单位各类高压电气设备巡检、检查和试验的项目、周期和技术要求，以巡检、例行试验、诊断性试验替代原有定期试验，明确基于设备状态的试验周期和项目双向调整方法，提出了警示值和不良工况、家族缺陷等新概念以及显著性差异和纵横比分析的新方法。
五、结语
状态检修工作应以制度建设为基础，以安全水平提升为目标，以设备状态评价为核心，以加强基础管理为手段，规范设备管理流程，落实安全责任，强化设备运行监视和状态分析，提升设备安全管理水平，保证电网安全运行和可靠供电。
输变电设备状态评估 篇4
智能电网的快速建设与发展, 能够较好的解决当下电能供应紧张问题, 更好地满足人们的电能需要。智能电网快速发展过程中, 电网规模不断扩大, 电力系统内部结构也日益复杂, 输变电设备不断增加, 这一过程中, 状态评估与检修, 成为保护电力系统可靠运行的关键。状态评估与检修过程中, 要注重对变电站设备运行状态进行较好的把握, 能够在设备出现故障后, 第一时间找出故障点, 对故障进行解决, 以满足变电站设备发展需要。
1 变电站设备状态评估分析
变电站设备检修管理过程中, 需要对变电站设备状态进行有效评估, 要想实现这一目标, 就需要对变电站设备进行有效的监测。在变电站设备状态监测过程中, 主要对直流回路绝缘进行监测, 包括了直流动力、操作信号以及回路绝缘状态是否良好等问题。在进行状态监测过程中, 主要应用到了PT、CT监测交流系统, 从而对设备状态运行信息进行较好的获取。关于变电站设备状态评估分析的具体内容, 我们可以从下面分析中看出:
1.1 状态评估体系构建
变电站设备状态评估体系构建过程中, 主要考虑到的评估指标有正确动作率、设备故障率、缺陷处理率、设备运行服务率五个指标。
(1) 正确动作率。正确动作率评估过程中, 根据公式:f (a) =m1/n1×100%, 其中m1代表了正确动作次数, n1则表示评价周期范围内的动作次数。在这一过程中, 若是出现一次不正确的操作, 正确动作率f (a) =0[1]。
(2) 设备故障率。设备故障率的计算公式为:f (b) =m2/n2×100%, 公式中, m2表示为在评价周期内, 故障发生的次数, n2表示为评价周期内的天数 (一般来说, 评价周期为10天, 即n2=10) [2]。
(3) 缺陷处理率。缺陷处理率的计算公式为:f (c) =m3/n3×100%, m3代表了设备处理好的缺陷数, n3代表了周期范围内所有的缺陷数。利用这一公式在对缺陷处理率进行计算时, 一般缺陷的加权系数为1;严重缺陷的加权系数为1.3;危急缺陷的加权系数为1.5。
(4) 设备运行服役率。设备运行服役率的计算公式为:f (d) =m4/n4×100%, m4表示了设备服役周期年数, n4表示设备服役的最大年数 (一般来说, 设备最长服役期为12年, 即n4=12) 。
结合正确动作率、设备故障率、缺陷处理率以及设备运行服役率进行评估体系构建过程中, 其评估公式为:Z=30×f (a) +30 (1-f (b) ) +30×f (c) +10×f (d) [3]。数值Z, 对设备状态进行了有效反应。
1.2 检修管理原则
在进行变电站检修管理过程中, 需要结合变电站设备状态评估数值Z, 从而针对于不同的情况, 做好相应的检修管理工作。这一过程中, 设备检修管理主要考虑以下几点:首先, 当Z》90的情况下, 说明变电站设备处于正常运行的情况, 不需要进行检修;其次, 当Z值处于[70, 90]之间时, 设备需要进行重点巡查;最后, 当Z<70时, 表面设备在评估过程中, 存在问题, 需要做好相应的检修工作。
2 变电站设备检修管理
2.1 注重对状态评估效果进行把握
变电站设备检修管理过程中, 要注重对状态评估效果进行把握, 根据状态评估数值, 制定相应的检修计划。这一过程中, 由于变电站设备的运行情况和运行状态存在一定的差异性, 在检修过程中, 要较强设备的巡查工作, 并对存在问题的设备进行及时检修[4]。
2.2 对检修周期进行较好的把握和管理
在进行变电站设备状态评估过程中, 对变电站设备的检修计划进行设计, 针对于具体情况, 设置年度大修计划。一些变电站设备在实际应用过程中, 由于使用年限问题, 可能导致设备内部零部件、元器件存在着老化、损坏的问题, 在对这些问题处理过程中, 要对零件或是元器件进行更换, 保证设备能够正常、稳定的运行。
2.3 采取全过程管理模式
在进行变电站设备检修过程中, 并非是针对于某一部位进行的检修工作, 而是立足于变电站系统运行整体, 对可能影响到系统整体运行的部件故障进行检修, 这一过程中, 需要从整体角度出发, 能够对各个部分进行有效地处理。变电站设备检修过程中, 要对这一问题予以足够的认知, 能够对变电站设备的整体运行情况进行把握, 从而对局部的问题进行解决, 以满足变电站稳定运行需要。
除此之外, 在进行变电站设备检修管理过程中, 要注重树立创新发展理念, 对当下智能电网发展形势进行较好的把握, 从而保证变电站设备检修能够具有较好的效果, 保证电力系统稳定、可靠运行。
3 结束语
变电站设备状态评估与检修管理工作有着密切的联系, 要想保证检修管理工作取得较好的效果, 必须对变电站设备状态评估工作予以足够认识, 能够对设备运行状态进行较好的把握, 从而在检修管理过程中, 能够具有较强的针对性, 从而对具体问题进行有效解决。在进行检修管理过程中, 要以状态评估结果为依据, 加强工作理念创新, 对检修过程中存在的实际问题进行有效解决。
摘要：变电站设备状态评估的目的在于检测变电站设备的运行情况, 保证变电站设备能够正常、稳定的运行。在进行状态评估过程中, 要注重对相关评估内容进行把握, 从而对变电站设备运行情况进行较好的反应。变电站设备状态评估后, 需要配合相应的检修管理对策, 从而有效保证变电站顺利运行。
关键词：变电站设备,状态评估,检修管理
参考文献
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输变电设备状态评估 篇5
1变电一次设备状态检修
状态检修和传统的事故检修存在本质差别，状态检修主要是通过诊断器、传感器等仪器检测设备，对监测到的信息进行收集和处理，为技术人员提供分析依据，及时提出有异常的信息，并判断原因，从而做出有效解决措施。这是新型预制式检修措施。在故障刚发现时，便控制其发生，降低故障发生率，减少事件发生率。使用状态检修措施对于变电一次设备检修工作而言，有着重要作用，它不但可以收集当时状态信息，还可以翻阅维修记录。结合采集运行状况并对有关处理技术问题进行解决，主要步骤如下：1)确定模型参数。状态检修，构建变电一次设备以某市变电设备为模型，主要具有分析率高、综合性强的特点，需要全面掌握维修模式和故障信息，通过计算公式，确定模型构建数值。2)使用传感器设施。对于变电一次设备运行的状态信息，需要在线采集，此过程包括运行参数、预防性实验、设施特征值等有关数据。3)整理各类数据信息，做好分析和预测工作，通过比较正常数据，判断设备是否有故障出现。若是无故障出现，则可操作第二步，若存在故障，则应继续操作下一步。4)通过分析设备故障信息和历史信息，预测故障带来的影响输入变电一次设备状态检修，计算结果是否需要维修设备。若是设备优良，则检修停止，表明不需要检修操作第一步;若是设备停止检修时间比零大，则要转入到上一步。5)对于需要维修的一次设备应实施状态检修，和上一步操作得到的检修停止时间结合，明确设备的检修时间[1]。
2变电一次设备的状态检修措施
2.1状态预测
在变电一次设备检测中，状态预测要结合预测模型开展，通常情况下，预测模式包括灰色系统理论预测和神经网络的状态检测。变电一次设备状态预测内容是对于设备状态特征预测，根据设定的.警报值，在线预测设备运行状况。预测灰色理论达到理想效果，特别在短期预测中，有着显著的作用，能将灰色理论模型分为信息状态预测和灰色理论预测。比如，轴承本身使用时会有机械磨损，通常情况下，磨损情况曲线发展应和灰色系统模型有效结合，可在磨损数值的前提下，预测出下阶段的磨损状况，从而安排检修时间。不仅要保证检修效果，也能避免由于反复检修造成的成本增加[2]。
2.2状态检测
1)在线检测。是常见的检测模式，通过使用对应信息收集系统，在线收集变电一次设备运行过程的状态信息，再分析信息管理系统，有效结合分布式控制系统与数字化调节器，从而实现在线检测信息，判断设备是否有异常。2)离线检测。通常使用红外测温仪、声波检漏仪和振动检测仪等设施，定期检测变电一次设备，查看内部原件是否维持正常工作状态;3)定期解体检测。此种状态检测模式是针对停运时期的变电设备进行检修，联系设备自身的信息、作业标准和维修工艺等，检测设备内部原件，判断是否有损坏现象出现。对于工作人员来说，在实施变电一次设备状态检修工作，应按照设备特征和种类，选择合适的方法，确保状态检测能够达到高效性[3]。
2.3诊断故障
在状态检修中，故障诊断是重要的环节，能够发现设备中存在的隐患，从而判断故障种类和危害等，为接下来处理故障提供保证。在变电一次设备中，存在多样故障诊断模式，比如振动诊断、专家系统诊断和噪声诊断等。变压器状态检修主要包括分析油气状况、检测机械部分、测量局部放电等，不同的检修内容应使用对应的检测方法，比如测量局部放电，要使用局部放电法，分析变压器局部设备特性，根据结果判断设备老化情况。分析油气状态，使用气体分析法，分析变压器故障前后的内部气体，和气体数据有效结合，诊断绝缘特性。振动诊断是结合对应仪器，分析变电一次设备运行中的振动信息，进而判断设备的运行状况，诊断存在的隐患。通过数据显示可知，振动诊断能够判断出变电设备故障。专家系统诊断是判断设备运行存在的问题，具备可靠性和智能性的优点。专家系统诊断可分为两种，一种是信息诊断，另一种是神经网络诊断。在实际使用中，神经网络诊断可分为分形和集成化神经网络诊断等。
3结束语
综上所述，在变电系统起到重要作用的是变电一次设备，它影响着整个系统的运行和质量。最终检修技术应用于电力系统运行中，以提高运行效率。目前中国比较重视变电一次设备的检修工作，同时，也在不断地优化和改进检修技术。
参考文献：
[1]李明.关于电力系统变电一次设备状态检修的研究[J].电子测试,(1):105+107.
[2]肖艳炜,赵玉成.电力系统变电一次设备状态检修策略研究[J].电子世界,(3):192+194.
试析变电设备状态检修问题 篇6
[关键词]变电设备；状态检修；问题
一、变电设备状态检修工作中的问题
1.检修的目的性不明确；2.检修工作的技术记录及成本分析不全；3.同类型设备的检修经验在各供电局之间的交流不够；4.检修人员技能水平跟不上；5.检修成本居高不下等；而随着大量先进设备的投入使用，设备容量的增大，不少定期检修的方法跟不上，问题就更加突出，影响了变电检修工作的进一步提高。
二、变电设备状态检修的解决方案
（一）抓住设备的初始状态。这个环节包括设计、订货、施工等一系列设备投入运行前的各个过程。也就是说状态检修不是单纯的检修环节的工作，而是设备整个生命周期中各个环节都必须予以关注的全过程的管理。需要特别关注的有两个方面的工作：一方面是保证设备在初始时是处于健康的状态，不应在投入运行前具有先天性的不足。状态检修作为一种设备检修的决策技术，其工作的目标是确定检修的恰当时机。另一方面，在设备运行之前，对设备就应有比较清晰的了解，掌握尽可能多的信息。包括设备的铭牌数据、型式试验及特殊试验数据、出厂试验数据、各部件的出厂试验数据及交接试验数据和施工记录等信息。
（二）注重设备运行状态的统计分析。对设备状态进行统计，指导状态检修工作，对保证系统和设备的安全举足重轻。应用新的技术对设备进行监测和试验，准确掌握设备的状态。开展状态检修工作，大量地采用新技术是必要的。但在线监测技术的开发是一项十分艰难的工作，不是一朝一夕就可以解决的。在目前在线监测技术还不够成熟得足以满足状态检修需要的情况下，我们要充分利用成熟的在线离线监测装置和技术，如红外热成像技术、变压器油气像色谱测试等，对设备进行测试，以便分析设备的状态，保证设备和系统的安全。
（三）制订完善的状态检修工作流程。根据采集到的状态信息，对变电设备的状况进行评分，评分值可以基本上判断设备的健康状况，并以此作为延长或者缩短检修周期的依据。对设备状态进行评分所依据的信息称为状态信息。主要包括运行工况、预试数据、缺陷、检修、在线监测数据、家族缺陷等。对设备健康状况的评分，目前采用综合分析，加权计算的方法，实施百分制评价，对一些重要状态信息合理选取加权系数，并通过分析计算，提高分析工作的准确性和效率。
三、实行状态检修今后应该注意的问题
（一）挖掘变电检修工作改进的潜力，提高检修效率。（1）检修管理人员对每一项工作都要有详细技术说明。 （2）采用先进的检修管理方法。 （3）提高检修人员水平，认真执行检修工艺：加强对检修工作人员的培训，严格执行检修工艺；如能遵照工艺完成检修工作，检修工作的内在风险就能得到控制，并减至最小，检修人员的工作错误也可尽量被避免。 （4）搞好检修工作的后备工作：后备工作的内容包括：工具与备件的供应，设备制造厂的支持，外包联系工作及必要的培训、文件、图纸、试验设备、进度，以及规程的准备工作等。
（二）变革变电检修方式。“事后检修（事故检修）一定期检修一状态检修”这一规律或趋势是科学发展的必然。企业变电检修工作应在上级部门的统一部署下，结合自身实际情况，紧紧把握3个检验检修方式是否成功的标准：①是否控制并降低了检修费用；②是否使可靠性和安全性达到了可接受的水平；③ 是否从延长寿命中获取了收益；并利用各种有效手段，掌握设备各方面的信息，循序渐进地、有效益地开发状态检修。
（三）技术方面存在问题。国内目前开展的在线和离线测试技术都存在不同程度的问题。在线测试装置中的传感器，在受到雷电冲击时，很容易导致技术曲线误动，甚至造成装置的损坏。在一些高寒地区或者温差较大的地区，传感器和检测装置稳定性不高。
对于GIS组和电器、SF6开关设备，除了进行一些必要的简单维护外，供电企业一般不进行维修。对于普通油断路器，出现缺陷和问题最多的是开关的操作机构部分：如渗油、卡涩、开关转换不到位等。目前大多换成了真空开关、SF6开关等，使电网开关的运行健康状况得以改善。
对于变压器的检修。多点接地故障的测试可以通过对其铁芯接地点的在线检测来进行判断，但是对油中含水量、绕组温度的分布以及绝缘的老化程度等的在线监测技术目前还没有很好的解决。
在l0kV及以上电压等级避雷器的使用上，以往多用磁吹避雷器，但其通流容量小，密封性能差，受潮后设备运行容易爆炸，目前大部分供电企业在技术改造过程中已将其更换为氧化锌避雷器，但该避雷器的抗机械应力的能力较差，经常会出现接线桩头松动、断裂等问题，在安装时，应当避免导线应力，以确保避雷器的持久性。
对于线路的检修。目前普遍采用的有两种检修策略，一是以测量线路瓷瓶盐密值和泄露电流值作为依据来指导线路检修的策略；另一种是对所有线路瓷瓶涂长效RTV涂料，这样可以长时间不予清扫。这两种策略各有利弊，只要线路处于非重污染地区，雨雾等因素影响不大的情况下，没必要进行清扫。而当线路盐密度达到一定程度时，雨雪天气会自动降低线路的盐密度。
总之，逐渐建立并不断完善以状态监测为基础的设备检修制度，是使供电可靠性指标向国际先进国家靠拢的主要途径。相信随着人们观念的转变，管理水平和设备质量的不断提高及新技术、新产品的不断应用，在线诊断手段的不断完善，状态检修管理也会迅速发展起来。我们应利用各种有效手段，掌握设备各方面的信息，循序渐进地有效益地开发状态检修，我们只有通过充分挖掘潜力，苦练“内功”和结台实际，逐步引入并合理推广状态检修的方法，双管齐下，才能战胜新的挑战，使变电检修工作更上一层楼。
参考文献：
[1]孙雪景，魏立明.发电厂及变电站设备的状态检修研究综述[J]，中国电力教育，2007，（2）.
[2]王晓风.对平凉电力局变电设备状态检修的思考[J]，甘肃电力技术，2002，（11）.
输变电设备状态检修方法探讨 篇7
近年来,状态检修已成为电力系统高度重视和研究的课题。随着带电检测、在线监测、光纤网络、计算机及通信技术等的飞速发展,输变电设备的性能质量和不断完善和提高,开展状态检修的条件也日趋成熟。
国内目前开展状态检修存在的主要问题是:无完善的状态检修技术标准;设备状态监测、状态评价等没有统一的模式;状态检修管理信息系统也没有统一的数据管理平台。这些问题导致状态检修可操作性较差,在一定程度上影响到状态检修工作的推广。因此迫切需要开展输变电设备状态检修方法的可行性研究工作,为制定设备状态检修发展规划,建立状态检修管理信息系统提供标准。
1 设备检修模式发展趋势
输变电设备检修模式大致可分为四种:
1)故障检修:1950年以前基本属第一阶段,维修策略是事后维修。这种检修方式在设备发生故障时才进行维修。显然,这种应急维修需付出很大的代价和维修费用,甚至威胁人身安全。
2)周期性检修:从1950年到1970年为第二阶段,这一阶段的维修策略是计划性预防维修,特点是根据大、小修计划对设备进行周期性修理,这种模式优点是可以减少非计划停运,将潜在的故障消灭在萌芽状态,缺点是维修的经济性和设备保养考虑不够,容易产生维修过剩或维修不足。
3)状态检修:也叫预知性维修。这种检修方式以设备工作状况为依据,借助状态监测手段,诊断设备健康状况,从而确定设备是否需要检修或最佳的检修时机,属于第三代维修管理模式。目标是:减少停运(总检修)时间,提高设备可靠性和可用系数,延长设备寿命,降低运行检修费用,提高经济效益。
4)以可靠性为中心的维修:1980年开展以可靠性为中心的维修,其基本思路是:对设备进行功能与故障分析,明确设备各故障的后果熟用规范化的逻辑决断方法,确定各故障的预防性维修对策;通过现场故障数据统计、专家评估、定量化建模等,在保证设备安全和完好的前提下,以维修停电损失最小为目标,优化设备的维修策略。
2 开展状态检修的前提条件
目前国内输变电设备试验技术主要有以下三种模式:
1)预防性试验:即根据预试周期安排停电试验,并依据设备运行工况、试验数据、缺陷记录等,分析可能发生故障的原因和部位,从而提出处理方法。
2)带电检测:即在不停电情况下,采用便携式测试仪器检测设备工况,发现异常及时停电处理。
3)在线监测:即通过安装在设备上的在线监测装置实时监测设备状态,发现异常及时停电处理。
以上三种模式,预防性试验由于周期长而不能有效发现运行设备存在的缺陷,迫切需要开展以带电检测、在线监测与故障诊断技术为基础的状态维修,这也是状态检修的前提条件。在定期检修朝状态检修发展的进程中,应将带电检测、在线监测结合起来弥补预防性试验的不足。同时根据技术诊断、设备评估及技术决策,合理安排预试周期,适当延长或缩短设备定期维护周期和大修周期。
3 变电站状态监测技术模式
在实现状态监测和诊断工作中,应将预防性试验、带电检测、在线监测三种技术优化组合,对各级变电站采用不同的组合模式,科学制定预试周期和大修周期。目前在变电站状态监测建议采用以下三种状态监测模式,具体见表1。
各单位当前可重点抓好220 kV及以上电容型设备的带电检测工作,在有条件的情况下,对220kV及以上变压器全部采用在线监测装置。
4 设备状态评价分类原则
采用行业内成熟的设备缺陷管理制度中的一般缺陷、严重缺陷、危急缺陷及设备紧急停运规定以及技术管理,建立相对应的设备运行状态的相互关系,建立设备运行状态的数据模型,满足状态检修对设备运行状态分级的要求,为生产管理提供辅助决策及风险预警数据管理平台。根据输变电设备实际运行情况,分为五种状态:
A、完好状态:指设备电气及机械性能运行正常,停电和带电试验数据正常,设备资料齐全,满足安全性评价、设备评价和反措的要求。但必须由三级管理人员对设备整体评价后认定。
B、有缺陷状态:指设备及主要附件有一般缺陷、暂时不对安全运行构成威胁,长期不处理有可能发展成危险状态的缺陷。一般建议适时消缺或待停电时一并处理。
C、可靠性下降状态:指设备及主要附件有严重缺陷,试验数据或运行工况异常,若不及时处理可能发展成危险状态的缺陷。一般建议列入当月或下月检修计划。
E、危险状态:指设备及主要附件有紧急缺陷,直接威胁设备安全运行,若不及时处理有可能导致事故或非计划停运。一般建议24小时内进行处理。
D、淘汰状态:指设备及主要附件有危急缺陷,直接威胁安全运行,若不及时更换有可能导致事故,且设备超期服役、大修已无价值。一般建议立即退出运行。但必须由三级管理人员对设备整体评价后认定。
以上五种运行状态分别对应蓝、黄、橙、红、黑五种颜色预警机制。针对不同预警,发布短期、中期、长期预警报告,以启动风险预警机制。具体如表2。
5 设备运行状态的评估
设备状态评估过程是通过对设备状态量的检测结果及故障征兆,结合规程标准,并通过专家辅助决策系统加以诊断判别,最终得出评价结果并给出相应处理方案。
1)设备运行状态量化评估标准:依据十八项反措、安全性评价、设备评价等,并通过电网运行分析、设备运行分析、可靠性分析、技术监督分析等对设备的状态量进行评估。
2)状态量化评估时间:按一定的时间要求进行,一般对主变压器结合春检、迎峰度夏、秋检、迎峰度冬等每季进行一次评价,其他设备随春检、秋检一年二次进行评价。
3)状态量化评估程序:采用班(站)—设备管理单位—主管部门三级负责制,通过设备状态的量化评估及专家辅助决策系统,对设备状态综合分析判断。
4)状态评估原则:根据各专业对同一设备状态评估的预警级别,经专家辅助决策系统评估后,由主管部门认定,选用结果中最高的预警级别作为设备的实际运行状态。
6 设备状态检修的决策
设备状态检修的决策应根据设备状态量化评估中的预警级别、设备异常和趋势变化分析、故障(或缺陷)性质等,预测故障的发展趋势和设备剩余寿命,提交设备状态检修评估报告和初步的检修建议,经主管部门批准后,分别编制设备小修、大修计划及月度、年度检修计划。对淘汰状态类设备应尽快列入更新改造计划。同时对不能消除的严重及以上的设备缺陷应采取相应措施。
7 设备试验、维护周期的确定
设备试验、维护周期的确定是根据监测手段所获取的各种状态信息,通过分析故障现象,评估故障发展趋势,并依据设备的重要程度而采用不同的检修策略。优化设备试验、维护周期是状态检修的关键。预防性周期应该是满足于绝大多数运行状态良好的设备,同时兼顾极少部分运行状态欠佳的设备。根据以上原则建议:
预试周期N选择为1～3年。若选用N=3,则每年度大约试验1/3的设备,3年内所有完成一次轮试。对未到预试周期的设备可采用不定期带电检测(至少一季一次)或在线监测。对新投及运行20年以上老旧设备及缺陷设备可缩短周期或采用带电检测、在线监测等,必要时可适当缩短大修周期。具体见表3。
8 设备大修周期的确定
近几年电力系统加大了电网建设及老旧设备改造力度,随着新技术、新设备、新工艺的推广使用,设备技术性能及可靠性得到大大的提高。实施设备状态检修并不是以状态检修完全取代现有的定期检修方式,而是在现行定期检修基础上,合理调整检修周期,逐步增大实施状态检修设备的比重。设备大修周期应根据设备状态的整体评估进行确定:对运行状态良好的设备可适当延长检修周期,对运行状态欠佳的设备可适当缩短检修周期。
建议:
设备的大修周期根据设备状态的整体评估确定。一般设备大修周期:对处于正常状态的设备可适当延长大修周期,正常情况下变压器大修周期延长时间不得超过5年、其他设备大修周期延长时间不得超过3年。对运行20年以上老旧设备及缺陷设备必要时可缩短大修周期。对20年以上的老旧设备大修无价值,应列入技术改造规划。
9 输变电设备状态检修管理信息系统
采用计算机技术、网络通信技术与现代设备诊断技术相结合,建立一个高效统一、可操作性强,具备输变电设备状态信息采集、输变电设备状态信息的分析与诊断、输变电设备状态量化评估、具有强大技术支持的专家智能辅助决策系统。通过运用专家智能辅助决策系统对设备运行状态进行纵、横向交叉比较及跨专业的综合推理和分析,对设备运行状态进行综合评定,最终提出设备状态检修决策及建议。主要包括四个方面内容:实时设备数据库、智能统计分析和辅助决策、生产管理信息系统、故障诊断分析管理软件。
1 0 结语
计划检修存在问题的是:主要依靠检修规程来确定检修项目容易导致盲目检修,一些设备缺陷较多的可能检修不足、设备状态较好的又可能检修过剩,同时检修停电影响供电可靠性指标。因此全面推行设备状态检修,将在以下方面显著提高企业经济和社会效益:
1)合理安排检修,做到该修必修,从而节约设备维修资金和停电检修时间,使现有的运行设备创造更大的安全和经济效益。
2)减少设备停电试验和检修的盲目性,使设备维护更加科学。同时由于设备检修次数的减少、用户供电可靠性也将大大提高。
3)减少停电次数、停电时间和开关操作量,避免了设备停电操作对电网安全运行可能造成的影响,提高电力系统的供电可靠性、经济性和安全性。
4)持续、准确反映设备运行中的性能和健康水平,能够及时发现设备的发展性缺陷,防止突发性事故发生,有效提高设备运行水平和可靠性。
摘要：本文时输变电设备状态监测、设备运行状态评价等进行了探讨，为建立输变电设备状态检修管理信息系统提供了统一的数据管理平台、技术支持及管理要求。
输变电设备状态检修模式探析 篇8
随着电网的快速发展以及用户对供电可靠性要求的提高,传统的周期设备检修模式已不适应电网发展的要求,迫切需要在充分考虑电网安全、环境、效益等多方面因素情况下,研究和探索提高设备运行可靠性、检修针对性的检修管理方式。因此,本文分析了状态检修的理论内涵和开展状态检修工作存在的问题,并通过实践证明了电网设备运行维护,采用精细化、规范化和科学的检修策略,能够实现电网设备运行维护资源消耗的最小化,有利于电网企业设备管理的发展。
1变电设备检修工作的现状
1.1沿用定期检修和事后检修结合模式的危害
目前设备检修管理沿用前苏联模式,即采用定期检修和事后检修相结合的模式。这种模式的缺点明显,没有考虑设备的实际状况,单纯执行预先规定的检修周期,存在“小病大治,无病也治”的盲目现象。随着电力设备技术含量、制造质量、运行可靠性和使用寿命周期的不断提高,定期检修的结果必然造成大量的投入和财力损失,降低运行的可靠性,甚至造成设备本身的损害。
1.2定期检修缺陷检出率不高
近年来,电气设备运行数量急剧增加,使定期检修工作量剧增,与系统检修人员紧缺和运行经济效益要求的矛盾越来越突出。由于集成式、少维护设备大量采用,定期检修缺陷检出率较低,国家电网公司统计(如1995年以来所进行的变压器大修)50%的大修中没有发现和处理缺陷,断路器检修有90%以上的大修和50%以上的小修没有发现和处理缺陷,过剩检修占很大比重。
1.3统一的项目周期不能满足需要
目前电网运行的大批设备的寿命状态呈现3个阶段的特点:21世纪80年代投运的设备已开始进入老龄阶段;90年代投运的设备正值壮年期,但有些也出现了缺陷;近年来,大量500 kV输变电工程投运,新设备投运不久出现了少数因产品质量不良而发生的设备故障。
2状态检修的理论内涵
状态检修是企业以安全、可靠性、环境、成本为基础,通过设备的状态评价、风险评估、检修决策,达到设备运行安全可靠、检修成本合理的一种检修策略。
2.1确立状态检修的核心
状态检修的核心是确定设备的状态,依据设备的状态开展相应的试验、检修工作。通过强调管理和技术分析的作用,严格控制,细化分析,真正做到“应修必修,修必修好”。不能将状态检修简单理解为减少检修工作量和延长试验周期,而是采用标准化、精细化、科学化的管理方法,通过设备状态评价有效地降低设备陪试率、陪修率。对有缺陷和隐患的设备,重点加强检测和检修力度,及时消除设备事故隐患,提高设备检修的针对性和有效性,提高设备可用率。
2.2明确状态检修的基本流程
建立状态检修基本工作流程是保证状态检修工作顺利开展的基础。状态检修的基本流程主要包括设备信息收集、设备状态评价、风险评估、检修策略、检修计划、检修实施及绩效评估等环节。状态检修工作流程如图1所示。
状态检修实施要确保每个环节落实到位,要保证每个环节有具体的部门负责,环环相扣,保证状态检修执行体系的有效运作。设备信息收集、设备状态评价、风险评估、检修策略制定、检修实施及绩效评估环节的状态检修实施流程如图2所示。状态检修管理工作包括设备状态评估管理、设备的检修计划管理、设备绩效评估管理、设备资产全寿命管理等,如图3所示。
开展状态检修工作应首先建立相应的组织体系,并在公司统一管理规定、技术标准指导下制订本单位实施细则。各级生产管理部门是状态检修工作归口管理部门。各单位应成立以单位主管领导牵头的组织领导机构,全面负责状态检修的组织、实施、检查、考核等工作,同时,各生产单位应针对状态检修工作配备必要的检测装置、试验设备和检修工具,为实施状态检修提供物资保证。
3开展状态检修工作存在的问题及其解决思路
1) 现有的运行检修人员的技术知识不具备实施状态检修工作,高素质的检修队伍、运行队伍和设备管理人员有待组建。
2) 先进的测试、分析设备尚未成熟,状态检修的设备记录和检测手段有待改进。
3) 数据资料缺乏,尤其是缺乏全国、全电网范围的同类型设备及部件的可靠性统计数据。
4) 现行检修工作的计划时间、决策实施、经费拨付、管理等方式不适用于采用新的检修技术,而现行检修制度需要变革。
5) 状态监测与故障诊断技术不够完善。有关电力设备运行状态在线监测系统仍然存在监测数据难收集、功能单一、缺乏可靠性和综合性,尤其缺乏监测的层次化和网络化,妨碍了设备状态信息的集中和综合。因此,应建立准确的设备可靠性模型,以期实现设备状态的在线监测,从而开发出可较好应用于设备故障诊断的状态检修系统。同时,尽快建立实时、快速、准确的设备状态信息资料,在实现状态检测和状态诊断工作中,以信息资料及检测为主,设备状态信息资料和历史信息资料、离线检测、在线检测相结合,准确判断运行设备是否需要进行检修。
4状态检修的应用及效益分析
状态检修以非传统的检修时间为依据,通过先进的状态监测手段、可靠性评价手段以及寿命预测手段判断设备的运行状态,识别故障的早期动态,对故障部位、严重程度、故障发展趋势做出判断,并根据分析诊断结果在设备运行性能下降到一定程度或故障可能发生之前进行维修。
状态检修科学地提高了设备的供电率,明确检修目标,它为设备安全、稳定、可靠、长周期、优质运行提供可靠的技术和管理保障措施。设备状态检修可以实现效益上的提高,状态检修管理降低了用手工作业的劳动方式,提高了工作效率,能够充分利用已有的状态信息,通过多方位、多元化的分析,最大限度地把握设备的状态,依此制定合理的检修维护策略,从而提高电力设备可用时间,延长设备使用寿命。在维修经费中优化分配使用,节省大量维修费用;对设备的寿命进行正确估计后,可以有效地储存和安排设备备品,节省大量的备品经费。状态检修方式以设备当前的实际运行工况为依据,确保供电可靠性,降低维修成本,减少维修风险。
2010年2月,鹤岗局通过了省网公司状态检修专家组的验收。2012年将全面开展110 kV及以上变压器、SF6开关的状态检修工作,结合安全性评价、隐患排查治理、设备运行状况、历次试验结果,定期对设备进行综合评估,以确定设备检修计划。从状态检修验收情况看,在设备信息收集方面差距较大,设备的出厂资料、监理报告、交接报告等欠缺较多,因此,要加强在状态检修人员培训,使车间、班组所有人员都能迅速掌握状态评估和状态检修的技能,全面提升电网设备的可靠性。
5结论
上述分析结果表明,开展输变电设备状态检修能够充分利用已有的状态信息制定合理的检修维护策略,降低维修成本,提高工作效率。同时,要完善技术监督手段,对重要设备进行监督和跟踪,准确掌握设备健康状况,加强设备缺陷管理,建立好缺陷管理档案,制定消缺方案,以保证状态检修工作有效开展。
参考文献
变电设备状态检修管理 篇9
设备检修是公司生产管理工作的重要组成部分, 对提高设备运行水平, 保证电网安全、可靠运行具有重要意义。随着电网快速发展, 用户对可靠性要求逐步提高, 特别是“三集五大”体系建设实施以来, 传统基于周期的设备检修模式已不适应电网发展要求。状态检修是解决当前检修工作面临问题的重要手段, 状态检修以加强基础管理为手段, 以提升设备安全水平为目标, 以设备状态评价为核心, 规范设备管理流程, 落实安全责任, 强化设备运行监视和状态分析, 提高设备检修、维护工作的针对性和有效性, 提高设备可用率。
2 管理提升目标
变电设备状态检修涉及变电检修、运行等专业的生产、管理工作, 关系到安全管理、运行管理等诸多问题。状态检修工作的核心是确定设备状态, 依据设备状态开展相应试验、检修工作, 通过加强设备状态监控, 强化管理和技术分析, 将设备检修工作的重点转移到管理上来。状态检修目标是通过对设备的检测和监视, 提高设备的运行可靠性, 提升电网安全水平。变电设备状态检修管理的隐患排查治理率、生产管理信息系统应用情况、变电设备例行试验计划完成率、现场标准化作业覆盖率变电设备状态评价完成率的目标值都应达到100%。
3 主要做法
3.1 专业管理的组织机构
公司成立以生产副经理为组长的状态检修工作领导小组, 统一领导状态检修工作, 落实管理职责, 加大协调力度, 将状态检修纳入安全生产管理长效机制, 确保工作深入、持久开展。运维检修部是公司状态检修工作的归口管理部门。检修工作领导小组下设电力调度控制分中心、运维检修部、安全监察质量部三个领导管理部门、其中运维检修部有分为变电检修班、变电运维班、配电运维班、配电抢修班、输电运维班、仓储配送班等六个执行班组。
3.2 岗位职责及要求
3.2.1 领导管理层
运维检修部负责组织召开状态检修工作会议;督促、检查所辖班组正确、及时收集掌握设备运行情况、缺陷情况、检修情况等各种状态信息;指导、督促相关班组及时对所辖设备进行状态检测、评价和评估等工作;编制设备状态检修综合报告, 制定年度检修计划和实施方案, 督促有关部门执行。电力调度控制分中心、安全监察质量部做好配合工作, 参加有关工作评价会议, 公司副经理负责做好审核, 并提出审核意见。
3.2.2 执行层
变电运维班负责正确、及时收集所辖设备的各类状态信息, 认真开展运行设备巡检工作, 及时发现运行设备缺陷, 掌握设备运行工况, 对所辖设备进行状态评价, 编制班组初评意见和设备状态初评报告, 并提交变电二次检修技术专工。变电检修班负责正确、及时收集所辖设备的各类状态信息, 严格执行设备检修、例行试验计划, 开展设备状态检修工作, 及时发现和消除设备缺陷。输电运维班负责正确、及时收集所辖设备的各类状态信息, 并根据检修停电计划, 开展设备状态检修工作, 及时发现和消除设备缺陷。配电运维班负责正确、及时收集所辖设备的各类状态信息, 认真开展运行设备巡检工作, 及时发现运行设备缺陷, 掌握设备运行工况, 对所辖设备进行状态评价, 编制班组初评意见和设备状态初评报告, 并提交配电运维技术专工。配电抢修班严格执行设备检修计划和设备抢修工作, 开展设备状态检修工作, 及时消除设备缺陷。仓储配送班做好设备各类状态信息的收集和物资供应工作。
3.3 变电设备状态检修管理工作流程
3.3.1 变电设备信息收集
各班组负责设备信息收集, 包括投运前信息 (设计、施工、出厂、安装、交接等报告) 、运行信息 (包括事故、缺陷、跳闸、运行工况、巡视记录等) 、检修信息、试验信息、带电检测信息 (离线检测、在线监测等) 。以断路器为例具体分工如下:变电检修班负责收集断路器投运前信息 (设计、施工、出厂、安装、交接等报告) 、检修信息、试验信息、带电检测信息 (离线检测、在线监测等) ;变电运维班负责收集运行信息 (包括事故、缺陷、跳闸、运行工况、巡视记录等) 。
3.3.2 变电设备状态的专业评估
运维检修部组织各班组对设备状态进行评价, 编制完成设备状态评价报告, 进行审核、汇总, 形成设备状态初评报告, 报检修工作小组。检修工作小组组织专家组进行专业评审, 编制完成状态评价专业报告;专业报告涵盖所辖设备铭牌参数、投运日期、上次检修日期、状态量检测信息、状态评价信息、检修策略建议等。同时, 根据专业报告, 组织风险评估, 形成设备风险评估报告, 编制完成状态检修综合报告, 综合报告包含状态评价专业报告、风险评估结果、检修分级、检修周期、检修计划等。
3.3.3 变电设备状态的审核实施
运维检修部根据综合报告编制检修计划 (需报市公司审批的, 由运维检修部报市公司审批后再编制检修计划) , 报检修领导小组审批。运维检修部根据检修领导小组批复的相关综合报告报市公司履行审查备案手续, 110k V及以上变电设备的综合报告, 须市公司运维检修部审批同意后方可执行。运维检修部根据市公司和检修领导小组的审批意见, 编制年度检修计划。变电检修班将年度检修计划分解为月、周计划并组织实施。
3.4 专业管理绩效考核
专业管理绩效考核要做到:明确主管部门和主管负责人及职能分工、执行班组及职责、建立状态检修技术管理制度、建立状态检修信息管理制度、建立制度文件适应性评价机制。
整体绩效评估内容是将组织管理情况和设备的状态检修绩效评估结果, 按权重系数形成对整个状态检修工作的绩效评估。各部分所占权重如下:组织管理20%;变压器类30%;开关类30%;其他设备20%。
4 结论
变电设备状态检修管理关系着电网安全稳定运行, 公司通过设备状态评价和风险评估, 确定设备的维修、试验、技改计划、避免不必要的盲目检修, 提高了检修的针对性和有效性, 降低了设备维修成本。通过对设备状态实行实时评价, 设备管理者更加关注所辖设备状态和运行情况, 设备检修的重点逐步由修理向管理转移, 设备管理责任制得到了更好地落实, 设备检修工作更加主动有效, 大大提升了设备检修管理精益化水平。
摘要：国网山东东明县供电公司以提升设备安全水平为目标, 以设备状态评价为核心, 不断规范各项检修工作, 健全状态检修管理、技术、执行和保障体系, 实现设备资料与信息收集信息化, 促进公司安全生产管理水平持续提升。
变电设备状态检修管理 篇10
变电设备是电力系统的关键组成部分, 设备的运行状态直接决定电网的运行是否安全可靠。尽早发现设备缺陷或异常, 及时对设备进行检修并消除设备隐患, 是保证电力设备安全、健康运行的必要手段。目前我国供电企业应用较多的是预防性检修, 根据检修技术条件、目标的不同分为定期检修、状态检修。
定期检修就是在供电企业应用最广泛的春季检修、秋季检修。春季和秋季检修是全年确定好两个时间节点, 对每台变电设备进行全面地检修和试验, 试验合格的设备可继续运行, 试验不合格的设备则进行检修或更换, 这种检修停电时间长, 影响范围广, 社会经济效益差。变电设备状态检修是以设备的历史工作状态为依据, 通过各种监测手段识别故障, 对故障发生部位、严重程度作出判断, 以确定设备的最佳维修时间, 对减少停电次数、缩停电范围、提高设备可靠运行能力有较大帮助, 同时能够提高优质服务水平。
2 状态检修管理流程
状态维修的核心思想是通过对设备运行参数的分析来评估设备状态, 根据评价结果制定检修计划, 提高设备检修、维护工作的针对性和有效性。变电设备状态检修管理贯穿于设备的全部生命周期, 从制定技术规范, 监督设备的生产、调试、验收及试运行, 开展设备巡视、维护、消缺、大修、技改, 对检修情况评估, 直至设备退出运行。
状态检修的基本流程包括设备信息采集、设备状态评估、检修策略及年度检修计划制定、检修实施、检修完毕验收五个方面, 主要流程如下。
2.1 设备信息采集
设备信息采集是开展状态检修的基础。首先要收集设备投运前的相关资料。其次通过远动监控、设备巡检、电气操作、电气试验等日常工作, 结合相关检测技术, 加强对变电设备的检查巡视, 获取一定数量的设备运行状况的状态量。最后对投运前基础信息、运行信息、试验检测数据等特征参量进行汇总, 建立设备信息数据库, 保证每台设备都有自己的“档案”供查询。
2.2 设备状态评估
公司建立标准统一的典型缺陷数据库, 将频发的变电设备缺陷, 进行具体、详细描述并纳入数据库中保存, 以便掌握同类设备的一些共性质量问题。通过对设备档案的分析, 筛选出“亚健康”状态的设备, 并按照危急、严重、一般三个等级对待检修设备进行分类, 并对所分类别进行复核、审查。
2.3 检修策略及年度检修计划制定
根据设备状态评价结果, 确定设备检修的必要性和紧迫性, 并编制设备状态分析综合报告和检修建议, 报运维检修部审核。经运维检修部和工作小组审批后, 做出最终检修决策, 确定检修的责任部门、检修时间, 编制检修标准化作业指导书, 为检修工作的实施做好准备。
检修计划依据设备检修策略制定, 年度检修计划是建立在设备状态评价结果和检修计划基础上的, 用于指导年度检修工作的开展。
2.4 检修实施
检修工作的实施应按照批准的检修计划及状态评价结果所确定的检修内容和项目, 根据《输变电设备状态检修导则》等技术标准、供电企业标准化作业指导书和相关规程、规范进行。在检修过程中要对缺陷准确判断, 检修工作全过程要进行记录, 形成一套完整的设备检修记录, 并将检修结果录入设备信息数据库, 及时更新设备的“档案”。
2.5 检修完毕验收
在设备检修完成后, 要对缺陷的处理情况进行验收。验收是彻底消缺设备隐患, 落实检修方案措施的有效保障, 验收不合格的责成检修责任部门重新进行整改, 直到合格后方能投运送电, 决不为设备安全运行留下隐患。
3 结语
状态检修的理念是为设备的安全、稳定、长周期运行提供可靠的技术和管理保障, 这是一项长期、系统的工程, 需要在实践中不断积累和丰富, 及时创新状态检修工作流程, 使状态检修工作能在供电企业持续取得成效, 保证电网的安全可靠经济运行, 提高企业经济效益, 提高供电企业优质服务水平。
摘要：状态检修是目前比较科学的变电设备检修管理方式, 能有效地克服定期检修的各种弊端, 对于提高设备的可靠性, 保障电网的稳定运行有较大帮助。供电企业推行状态检修是提高设备管理能力、提高优质服务水平的有效途径。
关键词：变电设备,状态检修,管理
参考文献
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