試議電力設備的可靠性維修

1、試議電力設備的可靠性維修    論文導讀：搞好電力設備維修是保障電力安全經濟運行的一項最基本的任務。而可靠性維修理論和實踐證明預防性維修不能提高設備的固有可靠性水平?？煽啃跃S修，試議電力設備的可靠性維修。 關鍵詞：電力設備，可靠性維修    搞好電力設備維修是保障電力安全經濟運行的一項最基本的任務。傳統維修是依據檢修規(guī)程、制度、標準，事先確定一個固定時間間隔進行定期檢修。隨著新技術、新材料、新設備應用和近二、三十年來維修理論的發(fā)展，運用以可靠性為中心的維修(RCM)方法取得了較顯著的成果，而我國電力行業(yè)可能是剛起步

2、。本文愿以此拋磚引玉，與同行共同探討。 一、傳統維修與可靠性維修在認識上的不同 一是傳統維修觀念認為預防性維修能夠提高設備的固有可靠性水平，而可靠性維修理論和實踐證明預防性維修不能提高設備的固有可靠性水平，最多只能保持或達到設備的固有可靠性水平。二是傳統維修觀念認為設備故障的發(fā)生和發(fā)展都與使用時間有直接的關系?？萍颊撐?，可靠性維修。三是傳統維修觀念認為，預防性維修能避免故障的發(fā)生且能改變故障的后果，只有改變設計才能直接改變故障的后果。四是傳統維修觀念認為，維修做得愈多，愈能防止故障的發(fā)生，可靠性維修理論認為只有維修效果能把故障的概率降到可接受的水平時，才需要做預防性維修。五是傳統維修觀念認為設

3、備維修應由維修部門來完成，認為他們熟悉維修工作，而事實上一個完善的設備維修大綱只有通過使用部門和研制部門長期共同協作才能完成，因為設備在設計、制造時就應當考慮到如何防止嚴重故障的出現。 二、可靠性維修的一般特點與方法 1從可靠性維修觀念來看，電力系統有如下特點：一是電力系統是一個可維修系統，系統中任何一個設備出現故障，都將影響系統的正常運行。但故障設備可以通過維修，使其恢復正常，重新投入使用。二是電力系統是一個連續(xù)運行的系統，其可靠性指標中的設備故障率、可用度是最重要的考核指標。三是隨著電力系統的發(fā)展完善，系統具有一定冗余度，這使設備故障的后果，往往變安全性為經濟性，因此設備的預防性檢修發(fā)生的

4、費用和故障的經濟損失，需要進行認真地分析。四是電力系統的設備聯系廣大客戶并廣布于地理區(qū)域，這種系統結構也直接影響設備的管理方式，從而對設備的可用度產生影響?？萍颊撐?，可靠性維修。 2電力設備的故障特點。電力設備的故障主要分電氣和機械兩大類。電氣方面的故障主要表現在開路、短路、放電閃絡，絕緣材料的磨損、老化，導體接觸不良、發(fā)熱，運行參數越限，電氣特性變差，輸出、輸入出錯、參數動作不正確等等。機械方面的故障主要有支持件斷裂，構件破損變形、材料老化，漏液、漏氣，轉動件磨損，傳動件拒動、誤動、卡澀、運轉異常等等。電機、開關、變壓器、互感器、避雷器、組合電器等均屬于復雜設備。 3關于供電設備可用性指標。

5、可靠性維修理論認為，一切維修活動最終目的是保持和恢復設備的固有可靠性，即根據設備的可靠性狀況，以最少的維修費用來制定維修內容、類型、級別和維修間隔期。盡可能保持、恢復設備的固有可用性。1)可用性?？萍颊撐?，可靠性維修?？捎眯灾冈O備在任一隨機時刻需要和開始執(zhí)行任務時，處于可工作和可使用狀態(tài)的程度；指系統或設備在規(guī)定的條件使用時，具有或維持規(guī)定功能的能力?？捎枚仁菚r間的函數，分穩(wěn)態(tài)可用度和瞬時可用度，在維修工程中更實用的是穩(wěn)態(tài)可用度。 4供電設備維修的類型和目的。供電設備維修可分為預防性維修、修復性維修和改進性維修。預防性維修又可分為定時檢測、定時修理、視情修理和定時更換。1)預防性維修。傳統觀念

6、上定時檢測、定時修理是根據預防性檢修試驗規(guī)程和廠商的一些規(guī)定所確定的項目、時間間隔及試驗標準，來確定檢修間隔期和工作項目、內容等。2)修復性維修。設備發(fā)生故障后，使其恢復到規(guī)定狀態(tài)，叫修復性維修?？煽啃跃S修認為只有預防性維修工作在技術上可行，且又能把故障發(fā)生的概率降低到一個可接受的水平時，才能做預防性維修，否則不做預防性維修，而作修復性維修。3)改進性維修。旨在滿足完善功能需求而改變設計和結構所作的修理。這是一種特定情況下而作的修理，如開關開斷容量增容改造。 5預防性維修的策略。根據設備故障產生的后果、維修工作在技術上的可行性和實施效果來決定采取何種維修方法?？萍颊撐?，可靠性維修。1)故障后果

7、分類?？萍颊撐?，可靠性維修。一是安全性后果，故障引起人身傷亡、重大設備損壞、系統供電中斷。二是隱蔽性后果，故障本身不產生直接后果，而只能與一個或幾個功能故障結合才能產生安全性故障。三是使用性后果，故障影響設備的使用或需要較大修復性費用，有直接和間接的經濟損失。四是非使用性后果，只有修復性費用而無其他損失費發(fā)生。2)維修工作的技術可行性。定期維修在技術上必須具備的條件：一是設備或部件必須有確定的損耗期；二是設備或部件大部分可以工作到上述損耗期；三是通過維修能夠將大部分設備或部件修復到規(guī)定的技術狀態(tài)。 三、預防性維修間隔的確定 根據預防性維修的過程，需要確定如下幾種間隔期：預防性定期檢測間隔期，發(fā)

8、現異常時的跟蹤檢測間隔期，定期拆卸修理間隔期，設備定期更換的間隔期。 1預防性檢測的間隔期。1)按安全性要求確定間隔期。若設備預防性檢測的間隔期為Tm，設備的平均可用度為Ap，故障時間服從指數分布R(t)=e-t，=常數，則Ap=(1-e-Tm)/(.Tm)。顯然，已知設備故障率入，設備可用度為Ap，可以求得預防性故障檢測的間隔期Tm。2)按經濟性要求確定間隔期。若Ci表示一次預防性檢測的費用，Cm表示事故后更換(修理)設備的發(fā)生費用，Cf表示事故造成的單位時間損失費用，則Tm=Ci/(Cf-Cm)1/2。上式表明，Tm隨預防性檢測費用Ci增大而增加，隨故障造成的損失C f增大而減小。當Cf=

9、Cm時，t，此時則不考慮作預，防性檢測。 2發(fā)現異常時跟蹤檢測的間隔期。當預防性檢測或狀態(tài)監(jiān)測發(fā)現設備有潛在故障(異?，F象)，為使功能故障(事故)發(fā)生的概率控制在規(guī)定的可接受水平(安全上的或經濟上的)之內，此時的跟蹤檢測間隔期Tm必須小于由潛在故障發(fā)展到功能故障的期間T。1)對具有安全性影響的故障，若可接受的故障發(fā)生概率為P，一次檢測能檢出潛在故障的概率為PG，在Tm期間要檢測的次數為n，則有Tc=Tm/n。例如，若Tm期間內可接受的故障概率為0.01，而一次檢測潛在故障的概率為0.5，則一般在Tm期內至少要檢測log0.01/log0.56次，即跟蹤檢測間隔期不得大于Tm/6。2)按經濟性要

10、求確定間隔期。如果故障不危及設備的安全，而跟蹤檢測的費用少于故障損失時，則按最少費用損失的要求來確定跟蹤檢測的間隔期Tc=Cp/(n)·Cf)1/2。式中：Cf為一次事故后維修的平均費用，Cp為一次跟蹤檢測的平均費用，(n)為單位時間內檢測一次視情時的故障率。 3定期修理的間隔期。1)按安全性要求確定間隔期。如果已知設備(部件)試驗的平均壽命為t，則設備(部件)的安全壽命即定時修理的間隔期為Tc=t/K。式中K為分散系數，一般取1.52.0。平均壽命t可從設備(部件)故障時間分布函數中確定。例如，故障服從正態(tài)分布函數F(t)=(t-)/，將已知的、及F(t)代人上式，查正態(tài)分布表，可以求得t，此時Tc=t。2)按經濟性要求確定設備定期修理間隔期。為減少故障發(fā)生的次數，定期進行預防性修理，其間隔期越短(預防修理越勤)，所花費用就越多，間隔期越長，故障發(fā)生的次數增加，相應損失也增大，因此，要確定最優(yōu)間隔期，使單位內預防性修理費用最低為C(tR)。設CR為預防性修理費用，Cf為故障后修理及相應損失等費用，(tR)為設備預防性修理tR時刻的故障率?？萍颊撐?，可靠性維修。則有C(tR)=(Cf-CR)(tR)。 4定期更換的間隔期。其分析與計算間隔期的方法同定期修理的間隔期。搞好可靠性維修，首先必須正確