可靠性检修（精选7篇）
可靠性检修 篇1
一、当前电力机车的故障简析
1)电力机车的构成:电力机车通常是由车体、走行部、车钩缓冲装置、制动系统和完整的电气设备及部分组成。
2)故障成因与影响:由于机车在工作状态下,运行速度很高,部件会更容易受到冲击、震动、摩擦和腐蚀。在外界种种不利因素的长期侵蚀之下,机车部件容易发生磨损、老化、变形和损坏。通常情况下,我们会将机车运动配合之间的构件和系统损耗分成三个阶段,即初期故障阶段、稳定工作阶段和耗损失效阶段。处于前两个阶段时,对机车的运行几乎不会产生影响。但是当故障发展到第三阶段时,机车的运行便会出现问题,严重的甚至会为行车安全带来严重影响。所以及时对机车进行日常保养和检修,不但可以保障机车的正常使用,还可以延长机车的使用寿命。在经过一段时间的使用之后,电力机务段和修理厂就会对电力机车进行全面的检查、处理和检修,以便于恢复机车各个零部件的技术状态,使电力机车可以在正常的状态下进行工作。
二、具体的机车电器故障原因
在不同因素的影响下,机车电器的故障是多种多样的,这就直接导致了同一电器故障多种故障原因的现象出现。基于这种原因,维修技术人员必须对电器线路原理图了熟于心,同时通晓各种电器原件的作用、功能和相关的技术参数,并且掌握各种仪表的使用方法这样才能在最短的时间内,准确地定位故障点;对于因为电器配件不达标出现的虚接、触头粘连、绝缘不良、元器件烧损等问题,需要依靠各种检测设备和技术参数变化信息来进行确认和处理。通常情况下,这一类故障多出现在按钮开关、电磁接触器等配件中。电路中的负载原件多数都是诸如继电器、接触器一类的感性负载,在机车的各种操作动作中,线路中的继电器、接触器、线圈等敏感元件,会处在断开或闭合的状态。因为线圈的自身属性,在处于断开的线路中,会产生自感反电势。因为线圈电路中缺乏泄放电路保护,一旦发生接地,自感反电势会形成回路,对于敏感电子原件就会造成严重的破坏,使得整个电子装置工作受到严重影响。在电器线路执行机构中,时常会发生机电一体故障。机电一体故障通常表现为电磁阀接触器等机械装置部分工况异常。在通电完成后,电路中执行机构没有做出反应,故障原因多是整体机构卡滞、电磁阀芯杆异常等。
三、机车电器可靠性指标的具体设置
为满足工作的需要,对于机车电器的可靠性,技术人员有一套常用的技术指标。其中,继电器的失效率λ被分为四个等级,接触器的失效率λ被分为6个等级。通常情况下,电子器件在规定的条件下需要完成规定的动作次数,不能完成的就被称作为失效。具体标准如下:当触头在闭合时,接触压降超过开路电压的5%;触头断开电压小于开路电压的90%;触头发生熔焊或者粘连;线圈通电、断电后无动作回应;原件存在破坏性损坏;连接导线和零部件松动;在试验后的具体检测中,动作值、释放值、绝缘电阻、介质耐压、线圈电阻等超过技术标准规定。不符合以上标准任何一项,都将被视为电器实效,维修技术人员必须及时对故障器件进行修理或者更换,保证机车电器的可靠性。
四、机车电器可靠性的确认
通常情况机车电器的可靠性可以通过对电寿命和可靠性试验两方面来确定。
(一)电寿命
电器元件的电寿命,通常指的是在规定的条件下,电器件在接通和断开的工况中,电器不需要进行修理和更换所能承受的载荷操作次数。通过电寿命的试验,可以全面考核电器在规定的条件下的最大操作次数承受能力,试验关注的关键点,在于触头是够可以正常的通断,是否存在触头粘连,燃弧时间是否过长,触头是否存在过度烧损、脱落和动作卡滞,是否会出现零件结构损坏等问题。通过电寿命试验,可以充分的研究电器产品在规定负载下的电气耐久性。
(二)可靠性试验
与电寿命试验不同,可靠性试验针对的是电器产品在寿命期内的失效率,也就是在规定的动作次数内会发生实效的次数。失效的现象主要有以下几种:1)触头闭合降压过大,其主要原因是接触不良;2)分段时,触头开路电压过低,主要原因是触头分断不完全;3)其他各种原因导致的电器机械工作异常和电气故障。
当以上现象出现时,电路系统便会发生故障。
通过可靠性试验,可以对电器完成功能的能力进行具体的评定。在实际工作中,我们可以将可靠性试验分为定级试验、维持试验、升级试验三大类。其中,定级试验适用于首次确定产品失效率等级的试验;而升级试验通常情况下可以用来为产品的实效等级做升级证明,证明产品的失效等级较原定等级更高;维持试验指的是在定级试验和升级试验之后,证明产品在一定时间内不会出现失效等级下降的试验。在某一失效率等级的维持试验和升级试验时报后,可以对产品进行二次定级试验,重新确定产品的失效等级。针对电器配件存在使用寿命问题,对拆下的旧件必须进行必要的寿命甄别,以便于消除维修产品存在的质量隐患,这是机车检修过程中应该特别注意的事项。一般情况下继电器和接触器一类的电器,电寿命以105次计算,而机械寿命以106次计算,对于超过寿命的电器拆除原件不宜再次安装使用。因为电器元件在拆卸维修之后,可靠性会降至更低,故障发生率会更高。同时,超出使用寿命的电器元件,机械部分可以考虑适当的回收与维修,电气部分必须直接做报废处理,及时电器部件表面技术特征良好也绝对不能再次使用。
五、结语
针对电力机车的电器可靠性研究,将会受到越来越多的重视。所以我们应当加大在这一领域的研究力度,确保在今后的工作中可以更好的做好电力机车的维护和修理工作,保证电力机车更好的为铁路运输事业服务。
参考文献
[1]于乃术.关于机车电器可靠性检修探讨[J].电力机车与城轨车辆,2009,06:48-50+56.
[2]何志宁.有关机车电器可靠性检修分析[J].企业文化旬刊,2016,05.292.
发电厂设备可靠性检修探讨 篇2
现代化生产对设备维修的要求越来越高, 发电行业尤为突出, 保证长周期连续性运行的特点, 要求设备检修必须做到短时、高效, 为实现这一点, 对设备故障的准确判断至关重要。也要对设备进行状态检测, 在修理前准确判断故障的原因, 才能准、快、好地完成检修, 满足连续性生产的要求。要达到以上要求, 势必需要进行状态检修, 状态检修不仅可以保证设备的安全稳定运行, 同时, 运行设备可以根据自身健康水平进行维护、修理, 降低了检修费用, 提高设备运行的稳定性及延长设备运行周期, 从而可以提高发电企业效益, 也可以积提高检修技术人员技术技能水平。
如何更科学地管理好设备, 提高设备利用率, 降低检修费用, 已成为摆在电力企业面前不容回避的问题。是沿用传统的以周期为标准的计划性检修制度, 还是在实践中探索出一条以设备实际状态为标准的状态检修制度, 需要我们作出正确的判断, 做出合理的决策, 更需要我们付出更多的努力。
2 定期计划性检修制度现存的问题
计划性检修经多年的实践证明, 不少的故障不可能通过过于频繁的定期检修得到解决, 反之, 会因频繁的拆装出现更多的故障, 复杂设备的偶然故障不可避免。同时, 定期维修使得一些尚可使用的零部件也被更换, 且增大了检修工作量。从经济角度看, 现行定期预防性检修有待改进。目前, 各发电厂均按照原电力工业部颁布的《发电厂检修规程》执行计划性检修。《规程》规定, 发电厂机组大修一般4~6年一次, 每次40-70天, 小修每年一次, 每次10—14天 (视具体机型而定) , 并规定:“应修必修, 修必修好”。用以指导检修安排的依据就是这些时间量, 只要检修周期已到, 不管设备好坏, 运行状态如何, 就要检修。显然, 这种检修制度有失科学性, 而且存在如下的不足:
(1) 技术管理人员技术水平受限, 技术管理人员只是制定定期检修项目及计划, 往往认为设备运行到期, 无论是否有必要都要进行检修, 这就导致技术管理人员无论设备运行健康与否, 都需要进行修理, 同时淡化技术人员的责任感, 不利于技术的革新与发展, 不利于开拓进取, 管理工作在原地打圈圈, 僵化了技术人员的思维方式, 从目前情况来看, 生产技术管理工作跟不上形势的发展, 自然与管理体制有关。
(2) 检修是以最大限度提高设备的使用可靠性为目的。在计划性检修制度下, 不利于延长设备的运行周期, 同时也降低了设备可靠性。
(3) 降低企业效益, 定期检修势必要投入大量人力物力, 同时机组停运, 导致大量检修费用与机组运行时间的浪费与降低, 降低了机组效益及等效可利用小时。
3 实施现行机组状态检修的必要性论证
进行预防性状态检修就是对设备进行全方位状态监督, 并对设备运行的健康性进行预测, 结合设备的历史运行数据, 掌握设备的现行状态, 找出故障的的真正原因, 再根据设备原因购买备件, 制定有针对性的检修工作, 切实做到“修必修好”, 最大限度的利用检修时间, 提高设备的使用率, 降低设备维护的费用与人力需求, 提高所属企业的经济效益。
4 对状态检修管理的浅析
状态检修管理是一个系统工程, 首先是采用先进的状态监测和检测技术, 进行因地制宜的检测, 在发现设备存在问题后进行有针对性的分析, 得出设备健康是否满足现行运行要求, 如不满足需对设备进行问题分析, 制定相对应的检修计划, 制作设备检修所使用备件, 进行该项工作后几乎每年都能取消一次机组停机检修的机会 (10天左右) , 针对状态检修管理工作, 我们需要进行的工作还有如下几点:
(1) 加强设备定期维护保养工作, 对设备发生的缺陷要及时进行消除, 不能消除的要有针对性的制定预防措施。严把质量关, 减少缺陷的发生, 延长了设备的寿命周期。对设备存在的缺陷应及时消除处理, 做到大缺陷有措施和处理方案, 一类缺陷不过天, 确保设备处于健康运行状态。
(2) 合理制定机组停运的检修项目, 尽量缩短检修施工日期, 由于对设备进行了较全面的状态和技术分析, 掌握了设备的实际运行情况, 可减少一些不必要的检修项目。
5 设备改善性检修
在设备损坏和故障发生后进行的事后维修工作, 这种故障是不可观测的随机故障, 随机故障是没有明显的发展过程, 所以不能通过状态监测加以防止的, 因为故障发生的时间是无规律的。针对这种故障, 首先要组织好技术人员和专业人员把故障检查的全过程和相应的措施结合起来, 进行分析, 同时掌握备件与材料的需要量。注重维修的全过程。这样做会大大缩短总的检修工期, 提高设备的可靠性和有效率。
6 结束语
发电厂设备安全性和可靠性是非常重要的, 它包含自动控制、机电一体化、大功率多功能, 所以可靠性维修是第一位的。可靠性检修体系是以状态监测为基础的, 面对现有状态监测技术难以确定的故障, 可以以定期计划维修和重要部件更换作为辅助手段。这样做的好处是在确保设备可靠性和安全性的前提下, 充分发挥状态检修的优点, 同时考虑技术可行性和经济性, 可按需要采用定期计划维修或事后维修的方式, 以避免设备失修, 同时减少过剩检修, 这样既节约费用, 又有利于保证重点检修项目, 有利于培养尊重实践, 实事求是的工作作风, 从而也提高了设备利用率和企业自身效益。
参考文献
[1]王化民, 陈美英.应用可靠性管理提高电厂运行水平[J].水电站机电技术, 1990 (01) .
[2]王利亚.浅谈抽水蓄能机组可靠性管理[J].广东电力, 2003 (05) .
可靠性检修 篇3
设备检修体制是随着社会生产力的发展和科学技术的进步而不断演变的, 由第一次产业革命时的事后检修/故障检修发展到19世纪第二次产业革命的预防性检修。
1.1 故障检修
故障检修, 也称事后检修, 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行时才进行检修, 维修的目的是消除故障。采用事后维修的方式能够最大限度地提高设备利用率, 减少不必要的检修所造成的浪费。但是也可以看出, 事后维修不但维护费用高, 而且严重威胁着设备和人生安全, 对系统安全极为不利。在现代设备管理的要求下, 事后维修仅用于对生产影响极小的非重点设备、有冗余配置的设备或采用其它检修方式不经济的设备。
1.2 预防性检修
预防性检修根据检修的技术条件、目标的不同而出现不同的检修方式, 主要有以时间为依据预先设定工作内容与周期的定期检修或称计划检修;以可靠性为中心的检修, RCM是一种以最低费用来实现设备固有可靠水平为目标的检修方式, 到1970年美国杜邦公司首先倡议状态检修也叫预知性维修。这种检修方式以设备当前的工作状况为依据, 通过状态监测手段, 诊断设备健康状况, 从而确定设备是否需要检修或最佳检修时机。状态检修的目标是:减少设备总的停运时间, 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, 改善设备运行性能, 提高经济效益。
1.2.1 定期检修
定期检修也称计划检修。即根据相关规程规定的周期、工期, 定期对设备进行大修、小修、临修、定期维护等。规程的制定依据是以往的设备检修经验及设备使用情况。在该体制下, 检修项目、工期安排和检修周期均由管理部门根据经验预先制定好。定期检修贯彻“到期必修, 修必修好”的原则, 当设备到达预定检修的时间周期时, 不论设备是否存在缺陷和问题, 都要进行检修。一些缺陷较多的设备往往不能适应由管理部门统一制定的计划检修安排, 运行不到下一个检修时刻就必须强迫停运, 进行事故性检修, 导致电网发电、供电与检修计划经常被打乱。设备由于各种原因在检修期未到时产生局部故障, 但受到检修计划制约, 不得不带病运行, 有时故障继续恶化造成运行代价和维修费用增大以及不必要的事故损失, 甚至事故。由于不顾电气设备运行的实际工况, 到期必修, 可能造成设备“过度检修”, 造成人、财、物的浪费。
1.2.2 状态检修
状态检修时一种以设备状态为基础、以预测设备状态发展趋势为依据的检修方式。它根据对设备的日常检查、定期重点检查、在线状态监测和故障诊断所提供的信息, 经过分析处理, 判断设备的状况与发展趋势, 并在设备故障发生前及性能降低到不允许时的极限前有计划的安排检修。这种检修方式的目的是实现按需检修, 更具有针对性, 因而, 在提高设备的可用率的同时, 能有效地避免定期检修带来的过度检修的弊端, 可以提高检修的质量和效率, 增强检修的针对性, 节省大量的人力物力, 同时可以延长检修周期, 延长设备的使用寿命, 是较为理想的检修方式, 也是今后发展的趋势。根据计划检修的标准项目和依靠经验制定的部分非标准项目进行检修, 对设备并不一定能做到对症卞药, 由此导致不必要的大拆大装或检修的不慎, 可能造成故障“从无到有”。绝缘预防性试验的耐压试验, 电压远远高于设备的额定电压, 易对设备绝缘造成不可恢复的损伤, 长此以往会缩短设备使用寿命。
2 目前采用的检修方式
由前面的论述可知, 状态检修改变以时间为基准的预防性检修为以状态为基准的响应性检修, 以实际运行状态取代固定的检修周期。但是, 状态检修与定期计划检修并不是完全矛盾和对立的。大力推进状态检修并非要一下子全盘否定定期计划检修。
国家电力公司在《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中, 仍然强调定期检修工作是防止设备事故的重点措施之一。如第16.7条“开关设备应按规定的检修周期, 实际累计短路开断电流及状态进行检修, 尤其要加强对机构的检修, 防止断路器拒分、拒合和误动以及灭弧室的烧损或爆炸, 预防液压机构的漏油和慢分”;第16.8条“隔离开关应按规定的检修周期进行检修”等。因此, 搞好定期检修维护工作, 符合中国国情, 是目前国产设备现状的需要, 仍然是防止发生设备事故的重要手段。所以目前检修工作采取的是以定期计划检修为主, 状态检修和事故检修为辅的方式。
3 以可靠性为基础的检修方式
以可靠性为基础的优化检修就是以可靠理论和统计数据为基础, 以提高设备安全稳定运行的可靠性和检修成本的优化为目的, 对系统设备的维修需求进行分析和决策, 确定检修计划的安排。根据不同电气设备的检修周期、运行和检修状况, 辅助带电或在线的监测手段, 通过综合分析各种设备的故障次数、负载率等因素, 弥补了由于是输变电设备的监测手段不足造成的对设备状态掌握不清, 盲目维修的缺陷, 调整检修周期和范围, 制定和实施不同的检修内容和计划, 对电气设备状态进行控制。它立足于现有的数据和装备资源, 充分利用了定期检修和以前检修的丰富经验。因此以可靠性为基础的优化检修方式能确保系统发挥其功能、提高设备可靠性、对检修成本有极大的益处。
4 人工编制检修计划
制定检修计划的中心工作就是检修时间的确定。正确的制定检修时间可以保证节约资金、人力, 提高系统的安全可靠性, 使检修所造成的损失达到最小。一般电业局的检修计划分为:年检修计划、季度检修计划、月度检修计划和周检修计划。电业局年度检修计划主要内容:主要按照国家、省统一制定的设备安全检修规程、设备试验规程等, 依据负荷情况和检修资金情况确定本年度需要检修的设备。适当安排大修及所需的检修时间、及大致的设备小修、预试时间。季度/月度检修计划:按照统一的检修规程, 考虑设备状况、停电时间、检修设备地理位置、人员车辆分配等多种目标及约束, 将年检修计划分配至季度和月度计划当中, 完成季/月度计划的制定。
5 结语
电网设备检修是电力系统运行中一项十分重要的内容, 设备检修计划安排的如何, 直接关系到电网企业和用户的经济利益, 对电力系统、乃至整个社会的安全性和经济性都有着很大的影响。所以, 根据供电企业的实际需要, 一个兼顾电网安全性和经济性的检修计划, 有着重要的理论价值和现实意义。
参考文献
[1]易海波, 杨勇.以可靠性为基础的优化检修管理, 华中电力, 第16卷, 2003.
可靠性检修 篇4
1 继电保护装置状态检修内涵
状态检修也称为预知性维修, 是以设备当前运营的现状为依据, 用一些监测的方法对设备的运营状态进行监测, 获得一些运行的信息, 从而通过对信息的评估作为设备维修的基础。状态检修的目的是减少设备在运营过程中的停用事件发生的次数, 提高设备运营的可靠性以及可用性, 从而延长设备的寿命, 提高经济效益。在继电保护装置中含有大量的微电子元件以及高集成的电路, 这些设备与一次设备相比, 在状态检测中就有着很大的难度, 所以在继电保护装置的状态检修中应该要做好下面的几点, 从而更好的进行检修状态的识别。1) 做好设备初始状态的了解。2) 记录好设备的历史运营信息。继电保护装置的状态检测需要结合设备运营的一些数据, 这些数据包括现今的运营情况, 还包括历史的运营情况, 包括设备曾在一定的情况下出现的磨损、腐蚀、应力、老化等原因的分析, 还包括设备在运营的过程中出现的运营时间、停用的次数、每次停用的时间间隔等等。这些运营信息都对继电保护装置的状态维修有着重大的意义, 是设备状态检修的数据分析基础。
2 继电保护装置状态检修现状
继电保护装置的状态检修直接关系到继电保护设备的正常安全有效运行, 也与电力系统的正常有效供电密不可分。但是在目前我国的继电保护装置的状态检修中还是存在着一定的问题。
2.1 检修时间设置方面的问题
在目前我国的电力系统对于继电保护装置的检修都采用定期检修的方式。虽然这种检修的方式能够带来安全可信的检验结果, 并且试验的项目也比较齐全, 有助于问题的发现以及安全隐患的消除。但是其由于时间的限定性不可避免的就会出现一些漏检的状态, 不能够按照设备的运行状况进行检修, 则可能会造成“过剩维修”状况的出现。当然这在一定的程度上也会造成人力、物力、以及财力的浪费与损失, 严重的可能会引发一些维修的故障。
2.2 继电保护装置检修效率方面的问题
在目前的电力系统中变电站以及输电线路的数量在逐年的增加, 这也就让继电保护装置检修的工作量加大。而在这样的情况下, 虽然说工作量加大了, 但是继电保护检修人员的数量却因为在培养周期以及人员选拔方面的原因没有得到相应的增加, 导致继电保护装置检修工作效率不高现象的出现。
2.3 继电保护装置检修还存在很多的难点
虽然说在近些年来对于继电保护装置状态的检修业内人员做了大量的研究, 但是其在检修过程中的难点还是很多。首先, 继电保护装置本身就带有很强的自检的功能, 可是继电保护装置的这些自检功能只会在一次设备出现故障的时候才开始作业, 所以在平时很难监测到装置状态的信息;其次, 在继电保护装置中除了自身的一些检修外还需要包括外部回路, 比如交流输入、直流同路等等, 但是对于这些的监测手段还不多, 也导致对于外部回路的监测出现一些困难, 这也是阻碍状态检修的一个重要的因素。
3 继电保护装置状态检修可靠性措施
继电保护装置作为电力系统安全有效运行的一个重要的方面, 需要加大对状态检修的操作力度, 从而保证状态检修工作的可靠性。具体来讲, 对于继电保护装置状态检修的可靠性措施主要有下面的几点:
3.1 严格遵守状态检修原则, 适当配置检修设备
对于继电保护装置的状态检修需要遵循一些原则, 这些原则才能够保证状态检修的顺利进行。具体的原则应该包括:第一, 保证设备在运行的过程中安全有效。这是状态检修的前提条件, 因为不管是什么样的检修都应该以设备的顺畅运行为基础, 然后在此基础上再进行设备状态的监测、分析以及进行一些科学的调整措施, 对于检修的项目进行确定;第二, 对于设备的状态检修要有计划的进行。首先可以进行试点的状态检修, 然后在试点的基础之上再进行逐步的推进, 保证整个检修的过程都在一个有序科学的状态下进行, 从而让继电保护装置的状态检修水平得到提高;第三, 对于状态检修的管理要规范化, 并且要充分的运用现有的技术手段, 进行状态检修设备的适当配置, 让整个检修的过程都在一个规范、有序的状态下运行, 提高检修的质量以及水平, 在制度上、思想上以及技术上都具有有效的保障。
3.2 重视状态检修技术要求, 有效运用状态检修方法
继电保护装置一般都是在一次设备出现故障的时候才开始工作, 其它的时候一直处于静止的状态。而设备的检修又是定期的维修, 是在其发生故障之前的状态检修, 所以对于继电保护装置的状态维修要运用一些技术让其在继电保护装置在工作的状态下进行。这样就需要模拟继电保护装置在电力故障或者是在出现一些问题时的工作状态, 以此来检查其在运行过程中可能存在的问题, 从而全面的把握装置的状态, 进行检修。并且在检修的过程中, 需要运用一些检修的有效方式, 比如可以运用状态空间法。通过模拟继电保护装置的良好状态、异常状态、严重状态下的工作的情况, 并且在检修的时候需要发现所有的故障并不断的引入新的故障, 以此来进行状态的检修, 保证继电保护装置的正常安全有效运行, 为电力系统提供最好的保障等等。
3.3 减少过剩维修, 保证设备检修的经济效用
在现今的继电保护装置的状态检修中由于时间的设置出现了过剩维修的状况, 为了减少过程维修的出现, 则需要在状态检修的过程中做好平时的状态监测的工作, 对于监测中出现的问题进行有针对性的分析解决, 以此来提高维修工作的效率, 增加设备的可利用率, 从而让整个状态检修的经济强度增大。当然除了进行针对性的按照诊断的结果进行检修之外, 还可以采用价廉的技术手段, 发挥人力的作用, 采用有效的管理手段来使得整个状态检修的工作更加经济有效, 为检修的决策提供可行性的建议与对策。
4 结语
可靠性检修 篇5
1 国内配电网管理现状
为完善配电网的相关工作, 专家在研究检修优化计划上做了许多研究, 现已经取得了优秀的应用成果。计划围绕这三个方面进行:配电网检修计划、机组检修计划、输电网检修。从“重电源、轻电网”的思想观念, 将机组检修的计划完全换新。因为在大电机组检修上的安排与输配电设备检修有相似之处, 所以为增加相关的机组发电能力, 必须在保证供电可靠的前提下, 增加检修备容量, 但这不知不觉中加大了成本费用。而且仅仅是对机组检修, 增加供电不足的危险系数还直接影响机组的计划, 针对上述问题, 要进行成熟的模型建设。
在国内, 因为配电网的规模变大, 不得不增加配电设备的数量, 所以网络结构变得繁琐复杂。根据不断积累的经验来看, 在考虑现行的电网运行方式外还要注意倒闸操作之间的衔接性。为使整体电网能够更加有效的为用户输送电力, 需要检修计划, 优化编制人员的合理化操作, 同时增加工作负担。发电公司是处于一种因自身的检修策略所进行的检修工作, 若不能相互协调, 需要借助相关的检修策略进行分类处理检修计划, 以达到完全有效的处理。
供电系统在调度相关部门进行工作时, 为保证计划可以平稳的进行, 需要按照设备的状况和存在的隐患、各个用户的使用要求, 在停电检修前进行合理安排。主要计划, 从时间上分为年计划、月计划、日计划。各个部门根据上一级部门定制的计划检修时间, 安排下次的检修时间。实施检修计划的目的, 在于保持正常的工作状态, 减少因为设备的故障而造成的不必要的停电事故。在停电进行检修时, 主要集中在因为停电而导致的经济问题上, 所以协调变电站设备检修的时间安排, 强化检修时间的完成尤为重要。通过实验过程中得出的相关数据作为参考, 为提高可靠性管理进行改进。
2 检修计划优化点
2.1 优化计划设备信息
为保持整体配电网在安全经济运行中, 使配电网检修时间得到优化。对待检修计划中的不等约束条件, 要将约束条件进行函数方式的分析。在函数等十种会出现变量形成的优化变量集。在组内中随机抽取检修任务的一个设备作为变量进行研究。在不断进行变化的数据中, 找寻出影响设备的相关因素, 并将检修开始时间定为优化变量。检修计划, 需根据设备的运行情况以及对用电需求的计划安排停电时间。应用负荷转移路径的优化可以包括, 尽量达到最大负荷转移量, 以便减少因检修导致的停电问题。要尽量减少开关操作的数量, 从而减少操作引起的费用, 而且还可以延长开关使用的寿命。为减少附加网损失费, 同步降低因为转移而造成的电网结构的缺少。
2.2 检修设备时间优化
人工编制方式不是很人性化, 存在工作量安排不当, 导致检修任务加重, 造成检修人员工作量增多, 处理问题不细心。工作安排量不平均不仅浪费了人力资源, 同时对供电的可靠性造成很大的威胁。人员因素对计划的编制有着巨大的影响。同时也对工作人员的专业技能、工作经验、负责新、事业心有直接的影响。人工编制存在对检修设备时间优化不当, 停电时间掌控不准, 导致重复停电。电力的设备检修是设备管理的重要部分, 机组检修保证元件的安全, 维持用电系统的可靠运行, 适量对系统备用容量增加、保证系统的充裕度。在检修中做到节约成本, 挖掘现在设备潜力。故障检修时在发生故障后, 进行设备检查, 要保证电器设备的良好运行。为减小事故造成的损失, 故障检修时降低设备价值的一种经济的处理方式。虽然检修配网的技术起步较晚, 但现在机组检修计划已经日趋成熟。发电机与输电线路存在密切的关系, 在电网不断地扩大下, 将电力市场发展合理化, 需要输电网检修计划的维持。
2.3 优化计划检修的停电损失
对供电方而言, 要保证供电可靠行就需要加大投资的力度, 而且检修的费用也是巨大的。但对用户而言, 停电也会对他们造成巨大的损失。所以在实施检修计划中要保持整齐划一的计划停电管理, 以便各个专业停电计划的顺利运行。在各专业检修、缺陷处理中, 需要联合构建新计划做好足够的准备, 帮助检修工作有序进行。如今的用电网络建立繁琐复杂, 无形中加大了检修工作的负担。所以在优化设备检修时间上, 要注意处理好负荷转移、相关设备的协调问题。在制定人工检修计划中, 不要增加员工的工作量, 以有效的保证员工的工作情绪。在每日合理的工作量下, 才能建立出具有数字化的优化模型。运用同时检修、顺序检修两种检修形式, 来保证设备检修过程中的有序性。对于不定期的抽查检修系统, 上下级应该在设备检修过程中设立正确检修时间。通过约束条件的实施, 运用罚函数进行相关问题的有效处理。为减少因为检修而带来的停电问题, 以尽量减少经济损失, 要将待检修的设备送入负荷转移到其他设备上时, 进行停电处理。在设备和线路的安全运行中, 确定潮流越限的校验, 但这会加重其他设备与线路的潮流。在检修任务进行后会致使部分网络失电, 因配电网拥有闭环设计、开环运行的特点, 能大幅度的回复试点区域的供电问题。
结束语
配电网检修计划可以展开多目标的优化, 在编制工作中不断的提高电力系统的安全性, 保持电力系统的稳定性。通过稳定配电网可以为经济效益的发展带来更多的福利。检修计划中的编制过程, 需要重视降低售电损失、检修人力资源等相关约束条件, 以实现配电网检修的优化模式。在基于线路故障的等级问题进行建立治理问题的模型上, 降低因检修计划而造成停电问题的损失。优化整体的计划, 可以更好的减少电网因负荷转移造成的系统电网损失。在优化问题进行深化的研究过程中, 剖析出检修配电网的时间会因为上级调度部门下达计划成为一个有效处理电网故障问题的变量集。
参考文献
[1]庞清乐, 高厚磊, 李天友.基于负荷均衡的智能配电网故障恢复[J].电网技术, 2013 (2) .
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可靠性检修 篇6
继电保护系统是保证电网安全运行的第一道防线,其自身可靠性直接关系着电力系统和主设备的安全稳定运行[1,2]。对继电保护装置进行预防性检修是提高保护系统可靠性的有效措施。检修周期的确定是影响预防性检修效果的一个主要因素,如果检修周期过短,一方面会增大运维人员的工作量,另一方面会使设备的折损加快,不利于企业的经济运行。如果检修周期过长,则保护系统的可靠性得不到保证,同样不利于企业的经济运行。目前已有诸多文献对预防检修的最佳检修周期进行了探讨。例如文献[3]建立保护动作的状态空间模型,以保护的可用度最大为目标,确定最佳的检修周期。文献[4]为研究保护装置的可靠性定义了继电保护经济性指标。文献[5]在文献[4]的基础上以保护年均经济损失最小为目标,建立保护系统的状态空间模型,以求解最佳的检修周期。文献[6-7]同时考虑可靠性和经济性两个指标,建立相应的状态空间模型,定义了经济成本可靠系数,以经济成本可靠系数最小为目标确定最佳的检修周期。
上述研究基本上都是以Markov状态空间法为基础,在失效率恒定的假设条件下[8],来确定最佳的预防检修周期。但是保护装置的失效率从整个生命周期来看并不是一个常数,而是符合一般工业元件的“浴盆曲线”[9,10],这将会影响到保护装置最佳检修周期确定的准确性。另外,现有文献只对最佳的检修周期进行了分析,较少有文献对检修的次数进行深入探讨,即经过多少次检修以后,为了保证保护系统的可靠性,需要对保护装置进行更换。
针对上述两个问题,本文首先引入故障率递增因子来描述保护装置的故障率在预防检修作用下的变化规律。然后,从保护装置的可靠性和经济性的角度出发,构建了保护装置的预防检修模型,用该模型求取最佳的检修周期和检修次数。最后,本文分析了可靠度与预防检修平均费用之间的关系,探讨了故障率递增因子对检修策略的影响。
1 预防检修策略
继电保护装置的检修方式大体上分为两种:被动检修和主动检修。被动检修又称事后检修,即故障发生后对装置进行的检修。主动检修包括状态检修和预防检修等。预防检修是每隔一定的检修周期对装置进行预防性检修,当经过N个周期的预防性检修后对装置进行预防性更换,以使装置的可靠性满足一定的要求。其检修策略可用图1 来表示。由于继电保护装置在安全性和经济性方面都有较高的要求,一旦发生故障将产生极其严重的后果,故以可靠性为中心的预防检修策略非常适合继电保护装置。
2 预防检修作用下保护装置的故障率
2.1 威布尔分布模型
本文采用双参数威布尔分布来进行保护装置的可靠性参数估计,其故障分布密度函数为[11]
故障分布函数为
可靠度函数为
由式(1)、式(3)可得故障率的表达式为
式中:t为时间; β 为形状参数;η 为尺度参数。
2.2 参数估计
对于线性函数中的未知参数,主要应用最小二乘估计法进行参数估算。而威布尔分布的参数是非线性的,因此,需要经过变换将参数线性化,再利用最小二乘算法对其进行估计。对式(2)连续求两次对数可得[9]:
令, x=lnt , a=β ,b= -βlnη ,则式(5)可变换为
进行参数估计之前,首先需要根据样本数据确定F(t) 的经验分布函数。在小样本情况下,一般采用中位秩公式计算。文献[12]利用自适应交叉遗传算法对公式中的参数进行了优化,参考文献[12]的结论,可知其一般表达式为
式中:i为故障设备的顺序号; n为失效样本量。
2.3 故障率递增因子
预防检修的主要目的是提高装置的可靠性。在预防检修周期之内,如果装置发生了故障,则对装置进行故障后检修,且假设故障后检修不改变装置的故障率,即修复“如旧”。如果到达了预防检修周期,则对装置进行预防检修,装置每经历一次预防检修,其故障率将变为零,但同时故障率函数的变化率也将增大,如在第一次预防检修后,装置的故障率将变为λ2(t) =αλ1(t) ,其中 α>1被称为故障率递增因子。依次类推,则在第N-1次预防检修后,装置的故障率将变为
故障率递增因子描述了保护装置经过检修之后的折损现象,故上述模型在工程中具有较强的实用性。经预防检修作用后,保护装置的故障率变化曲线如图2 所示。
3 预防检修数学模型
3.1 模型描述
为了简化模型和方便主要问题的研究,在构建模型时首先做如下假设:
(1) 保护装置的预防检修时间相对于整个更换周期而言很小,故可以忽略不计。
(2) 经预防检修后,保护装置的故障率将变为零。若在预防检修周期内保护装置发生故障,则进行故障后检修,故障后检修不改变保护装置的故障率。
每隔一个检修周期T对保护装置进行一次预防检修,装置经预防检修后,其故障率将变为零,但是其故障率的变化率会增大α 倍。如果装置在检修周期内发生故障,则进行故障后检修。故障后检修不改变装置的故障率。当装置经过N次预防检修后,其可靠性将不能满足系统需求,对保护装置进行预防性更换。本模型主要求解在整个装置更换周期中,在满足可靠度的约束条件下,使得装置的预防检修平均费用最低的最优检修策略。
3.2 预防检修平均费用函数分析
由上述模型描述可知,保护装置在一个更换周期内的预防检修平均费用函数可表示为
式中:Cr为保护装置的更换费用;Cp为每次预防检修的费用;N为保护装置在一个更换周期内包括的预防检修的周期数;Cf为保护装置的故障成本;Cm为一次故障后检修费用;Fk为第k个预防检修周期内保护装置发生故障的次数;Tg为保护装置的更换周期。
故障成本是一种惩罚性成本。保护装置故障将影响系统的正常运行和供电的可靠性,由此造成的损失费用即为故障成本。保护装置故障后造成的经济损失无法精确地估算,故本文简化将故障后维修所造成的停电损失费用作为保护装置的故障成本,其表达式如式(10)。
式中: f为每小时停电的损失费用;tm为每次故障后检修时间。
保护装置预防检修周期内发生故障的次数与保护装置的故障率直接相关,由保护装置的故障率可直接求出装置的期望故障次数。每个预防周期内保护装置的期望故障次数可表示为
因此,保护装置在一个更换周期内发生故障的总次数为
保护装置的一个更换周期由两部分组成,保护装置正常工作的时间以及发生故障后检修的时间,故保护装置的更换周期为
式中,T为预防检修周期。
将式(8)、式(10)、式(12)、式(13)代入式(9),整理后可得到预防检修平均费用函数的表达式为
3.3 满足可靠性要求的预防检修模型
可靠度是衡量继电保护装置可靠性的重要指标。它是指保护装置在规定的条件和规定的时间内完成规定功能的概率,即保护装置工作到某一时刻之前不发生故障的概率,可用R(t)表示。故障率与可靠度之间有如下关系:
将式(8)代入,可得经过N个预防检修周期后,保护装置的可靠度为
从式(16)可以看出R(t) 为N的单调递减函数,所以要满足保护装置的可靠性要求,只需在第N个预防检修周期内满足即可。因此,满足可靠性要求的保护装置预防检修模型为
上述模型为一个有约束条件的非线性整数规划问题,可以利用MATLAB整数优化工具箱对上述模型进行求解。
4 算例分析
根据某变电站事件顺序记录系统及运行日志,可得10 组保护装置的故障信息如表1 所示。其中,每个故障时间对应的顺序号称为秩次。
根据2.2 节的参数估计方法,可得保护装置失效率函数中的形态参数 β =10.63 , 尺度参数η =16.68 ,即保护装置的失效率函数为
一般保护装置的更换费Cr=8 万元;每次预防检修费Cp=1.2 万元;故障后检修费用Cm=0.6 万元;故障率递增因子α =1.2;故障后保护装置维修时间tm=24 h ;每小时停电损失费用f=1.1 万元;求解保护装置可靠度要求下,使一次更换周期的单位费用C(N,T) 最小的组合(N*,T*) 。将上述参数代入保护装置的预防检修模型式(17) 中, 通过MATLAB软件进行编程求解可得:在保护装置可靠度b =0.99 的要求下,最优的预防检修策略为:N* =7,T* =1.45 年,即每隔1.45 年进行一次预防检修,进行7 次预防检修后对保护装置进行更换,此时最小的预防检修平均费用为2.46 万元。
图3 为保护装置可靠度与最小预防检修平均费用的关系图。从图3 可以看出,在保护装置不同可靠度的要求下,得到的最优的预防检修策略不同。每个最优的预防检修策略对应着不同可靠度要求下的最小预防检修平均费用。随着保护装置的可靠度的提高,预防检修的工作也越精细,表现为设备的预防检修周期的缩短,相应的最小预防检修平均费用也会不断的上升。因此,检修部门要兼顾保护装置的可靠度要求和预防检修平均费用的要求,制定合理的检修计划。
故障率递增因子与保护装置的检修效果有关,检修效果越好,则α 越小,反之,则α 越大。在可靠度约束为0.99 的条件下,通过MATLAB软件可以计算得到不同故障率递增因子下的最优检修策略如表2 所示。
从表2 可以看出,故障率递增因子对最优检修策略的影响。故障率递增因子越小,保护装置的预防检修次数越多,并且检修周期越长,保护装置的利用率越高。反之,则保护装置的利用率越低。从最优检修费用上来看,最小预防检修平均费用随着故障率递增因子的增加而不断的提高,因此要想降低保护装置的检修费用,就必须提高检修人员的检修水平,尽量降低保护装置的故障率递增因子。
5 结论
本文从保护装置的可靠性和预防检修经济性的角度出发,构建了满足可靠度要求的保护装置预防检修模型并且通过算例求解得到了最佳的检修周期和检修次数。在此基础上,本文分析了可靠度与最小平均检修费用之间的关系,探讨了故障率递增因子对检修策略的影响,并且提出了相应的建议。需要指出的是,本文旨在构建保护装置的预防检修模型,针对不同的保护装置,其数据也会不同,但只需将其实际数据代入该模型即可得到保护装置的最佳检修周期和检修次数。
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可靠性检修 篇7
1 状态检修概述
1.1 状态检修原理
状态检修是企业以安全、可靠性、环境、成本为基础, 通过设备状态评价、检修决策, 达到运行安全可靠, 检修成本合理的一种检修策略。状态检修是一种预防性的检修, 其基本思路是把设备的健康状况量化为“状态量”, 对状态量设定劣化程度和权重, 不同的劣化程度和权重对应不同的扣分, 根据状态量的分值确定状态量的状态, 最后根据设备的扣分值及状态量的状态, 共同确定设备的健康状况。
1.2 状态检修流程
状态检修的流程主要包括信息收集、设备状态评价、检修策略制定3大块。如下图所示:
(1) 信息收集:信息收集是设备状态评价的基础, 也是最费力的工作之一, 需要收集的信息包括继电保护设备的基础数据、运行数据、检修数据等。
(2) 设备状态评价:配置状态量与基础数据之间的关系。在设备状态评价时, 自动根据采集的基础信息, 得出状态量的扣分情况, 进而计算出设备的状态。设备的状态分为:正常状态、注意状态、异常状态、严重状态。
(3) 检修策略:保护设备的检修策略分为A类检修、B类检修、C类检修、D类检修4种。配置好设备状态与检修策略之间的关系。在设备状态评价完成后, 根据设备状态制定设备的检修策略。
2 状态检修系统设计与实现
2.1 现状分析
上海电力公司PMS系统中已经实现了继电保护的设备台账管理、缺陷管理、继保整定计算、继保图纸管理功能。本着信息共享的原则, 在继保状态评价系统中要求能够直接引用目前已有的信息, 通过接口方式把现有数据传送至继保状态检修系统中。
2.2 系统设计
本系统采用目前流行的B/S模式。系统逻辑构架图如下:
(1) 数据层。继保状态检修系统的数据库采用Oracle11g, 是独立的数据库。继保状态检修所需的基础数据包括:继电设备台账、缺陷记录、巡检记录、保护动作记录等等。其中巡检记录、保护动作记录、设备无故障时间为在继保状态检修系统中维护, 评价对象及参数、缺陷数据通过接口, 从现有的PMS系统中获取。
(2) 服务层。继保状态检修辅助决策系统包括数据采集服务/状态评价服务、台帐卡展示服务、继保状态检修应用程序。数据采集评价服务主要用来分析处理PMS系统中获取的台账及缺陷信息, 对设备的状态进行打分评价, 并生成设备的评价结果;台帐卡展示服务:继保状态检修系统中, 通过台帐卡展示服务, 查看设备的台账信息;继保状态检修应用程序实现评价结果流程管理、运检业务管理统计分析。
(3) 应用层。客户端通过浏览器URL方式直接访问系统, 无需安装任何程序组件。
2.3 功能实现
本系统中主要实现了运检业务管理、家族缺陷管理、设备状态评价、检修策略维护等功能。
(1) 运检记录管理:对继保设备日常运行、检修数据进行管理, 包括运行巡检记录、专业运行检录、检修记录、保护动作记录、设备预计无故障时间维护等。
(2) 设备状态评价:设备状态评价是本系统的核心模块。本系统中设备的评价为自动评价与人工评价相结合的模式。当继保设备的基数信息发生变化且能够影响到设备的状态时, 系统自动对设备进行评价并生成设备的评价报告。生成的评价报告支持人工干预。
(3) 检修策略管理:设备状态评价完成后, 需要根据设备状态, 设置设备的检修策略及检修周期。系统能够自动根据设备状态及导则规则给出建议的检修策略及周期。继保专职人员最后根据设备的实际情况, 参考建议的检修策略及周期制定设备最终的检修策略及周期。
(4) 综合分析:从设备、设备状态、检修策略等不同维度, 提供对评价报告的查询统计功能。
3 结语