电力设备的维修传统上是以一定时间周期的定期维修制度。然而近些年来,理论界开始质疑这种维修制度,探索改革一些更加合理的维修制度。本文探讨了电力设备维修方面的一些问题,以及对未来做了一定的预测。
1 电力设备状况的差异性分析
首先,电力设备的状况是有差异的。例如,进口设备和国产设备在技术上是不同的;同样是进口设备,来自不同的国家或地区,其性能也不一样;同样是国产设备,不同厂家因生产经营状况、技术环境、管理水平等的不同,其生产的产品质量也不一样;即使是同一厂家,因技术条件是在不断进步的,不同阶段、不同批次的设备,其质量也会有差异性。所以,应当看到电力设备在投运之前的初始状态是参差不齐的。
其次,电力设备是在不同环境下使用的,使用环境的差异性将对设备运行状况产生不同的影响。电力设备一般在两种环境下存在差别:一是设备所处位置的自然环境是不一样的,例如,供电设备,大部分位于室外的环境当中,因湿度、温度、日照等外部条件有较大差异,对设备运行的影响有很大不同;二是电力设备在电力系统的位置也是不相同的,所承受系统运行电压、短路电流和热稳定时间等不尽相同,尤其是故障时系统短路容量差异较大。
另外,新技术、新材料在电力设备中不断应用,使得电力设备的技术一直在发展状态。尤其是改革开放以来,我国电力设备制造业引进了大量国外先进的技术,我们的设备在飞速地更新换代,装备水平也越来越高。结合这一形势,应注意目前我国电力设备的状况。
2 传统的定期维修制度所存在的问题
如前所述, 电力设备的出厂状况和实际运行状况有很大的不同,而传统的定期维修方式忽视这些状况的差异性,而千篇一律的采用定期维修制度,在维修结果上造成:要么维修过多,要么维修达不到要求。维修工程的实际情况多数是出现维修过多,造成“小病大治”、“无病亦治”的盲目维修的现象,这种维修过多的结果,必将出现如下一些负面影响:
一些性能良好的电力设备, 因过多维修而出现故障或潜在故障,维修后达不到设备出厂时的状况, 从而增加了电力设备出现事故的隐患。
降低了电力设备的可用性。在维修过程中,许多设备是被迫停机的,必须中断对用户的供电。供电企业一个重要的考核指标是提高供电的可靠性,而定期维修是目前电力设备停运的主要原因,往往占全部停运时间很大的比重。
增大设电力备运行成本,使电力企业在市场竞争中负担加重。电力企业在管理中支出相当的费用是在设备的维修方面,如果这一费用在电力企业经营中占的比例过大,就会直接影响企业的经济效益。因此,要提高电力企业的经济效益,使其在竞争中取得优势,必须对企业设备传统的定期维修制度进行改革,以经济效益的观点来制定合理的维修策略。
3 电力设备状态维修策略存在的问题
由于对状态维修的定义不同的人有着不同的观点, 十几年来,学术界一直在讨论电力设备的维修问题。虽然一些部门进行了尝试,但理论上和技术上还有一些问题没有解决,所以这些部门也没有提出令人信服的依据。目前,这些尝试主要停留在理论层面上,还不能向全国电力系统推广。具体而言,现有电力设备状态维修策略存在如一些问题:
对状态维修中各项技术的特殊要求明确不够。以状态监测技术为例,在技术上还没有实现或者没有必要对所有状态参数进行实时监测的情况下,需要正确选取状态监测间隔期,这对状态维修来说意义重大。间隔期太短会导致资源浪费,增加维修成本;间隔期太长,会出现漏检,进一步导致预防性维修的失败。因此,必须合理地确定状态监测的间隔期。而目前对于状态维修中的状态监测技术的研究主要集中在状态监测特征量的选取上,没有对间隔期的确定引起足够的重视。
没有做到区分开状态维修与在线监测、状态维修与故障诊断的关系。理论上,很多把状态维修简单化或绝对化,前者错误地认为状态维修就是为了延长设备预试和检测周期;后者片面地将状态维修理解为必须以状态在线监测为基础才能实施的维修策略,提高了进行状态维修的门槛,阻碍了相关研究的发展。更为突出的是,许多研究没有划清状态维修与故障诊断之间的界线,将故障诊断纳入到状态维修的过程之中,以故障诊断替代状态评估,试图“一步到位”地确定设备故障发生的具体部位、时间、后果等等,大大增加了状态维修的实施难度。
由于电力设备的状态预测技术的研究没有达到成熟阶段,对预测技术来说,它在电力系统中的研究集中于电力负荷的短期和中长期预测,对设备状态的预测仅在机械领域得到较多的研究和应用。电力设备运行状态参数值既有一定的规律性,又有很强的随机性。设备在未来某一时刻的参数值常与过去的参数值、当前的运行状况、预测期的气象因素等密切相关。因此,电力设备的状态预测和机械设备的状态预测既有相似之处,又存在一定的差异,需要对其进行具体的研究。
4 对未来电力设备维修方式的预测
电力设备的耗材、大小、结构、功能各有不同,出现缺陷的原因和规律也不相同。另外在工作时所受的电、热、机械、环境各不相同,呈现的损耗规律不会相同。如密封橡胶垫呈现自然老化的规律,而变压器的绝缘缺陷形成有时间因素也有其他因素。
电力设备中,每个部件在系统中的地位和影响不同,每个设备中部件对设备功能的影响也不相同。能否或有没有必要对所有设备进行系统地状态监测、故障诊断、状态维修呢? 能否用状态维修完全替代定期维修呢? 这些问题值得我们去探讨。事实上,从技术上看,对所有设备及其部件进行状态监测和状态诊断是有相当大困难的, 而且对所有设备及其部件进行状态监测在费用上也难以承受。因此,未来的状态维修不可能完全代替定期维修,而只能是相辅相成,共同存在的局面。