配电企业状态检修的应用与管理

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摘要： 以国家电网公司关于配电网状态检修的各项标准为依据，结合配电企业状态检修的研究和实施现状，对配电企业状态检修中的设备状态评价、检修策略、检修计划以及检修的实施与管理进行初步分析探讨，对状态检修的实施有一定的借鉴意义。 

abstract: according to the condition-based maintenance standards of the state grid for distribution system and in combination with present studying and implementation situation of condition-based maintenance in distribution corporation, issues are primarily discussed for condition-based maintenance in distribution corporation such as equipment condition evaluation, maintenance strategies, maintenance planning as well as maintenance implementation and management, which is helpful for the implementation of condition-based maintenance.  关键词： 配电企业；状态检修；检修管理  key words: distribution corporation；condition-based maintenance；maintenance management  1  状态检修技术体系  1.1 设备信息收集  设备信息收集是实施状态检修的基础，为状态评价提供原始可靠的各项设备数据。状态检修涉及到的设备信息主要有：投运前信息（设备台账、出厂试验、安装验收记录、图纸等），运行信息（设备巡视、操作维护、缺陷，异常及故障、在线监测数据、带电监测数据、不良工况等），检修试验数据（例行试验报告、诊断性实验报告、缺陷消除记录等），家族缺陷信息。各项设备信息应统一规范和模板，并由相应的管理部门及时提交，做好历史数据保存与备份。  1.2 设备状态评价  设备状态评价是根据收集到的设备信息和一定的评价准则或方法对设备的健康状态进行准确合理地分析和评估。设备状态评价包括设备定期评价和设备动态评价。设备定期评价类似于人类定期体检，按各类设备的自身评价周期展开对设备的定期评价。设备动态评价包括运行动态评价、缺陷评价、不良工况评价、检修评价和特殊时期专项评价，各类评价按照各自的规范和要求展开。国家电网对于供配电设备的评价导则共列出了13种评价单元，分别为：架空线路，柱上真空开关，柱上sf6开关，柱上隔离开关，跌落式熔断器，金属氧化物避雷器，电容器，高压计量箱，配电变压器，开关柜，电力电缆，电缆分支箱，构筑物及外壳。采用的评价方法一般为层次性评估指标体系，模型各级因素的权重根据专家经验确定。  以配电变压器为例对该层次评估体系进行简单的阐述，状态评价指标体系如图1所示，按不同的部件将变压器分成8个（p1-p8）部件，每个部件根据自身的结构分解成不同数量的状态量，共计23个状态量，这些状态量的值均来自于设备收集信息系统。变压器最终评估结果：  1.2.1 部件最终得分计算：  mp=mpkfkt（p=1，…，8）（1）  式中mp为部件的基础得分，mp=100-部件状态量中最大扣分值；存在家族缺陷部件，家族缺陷系数kf=0.95；寿命系数kt=（100-设备运行年数*0.5）/100。各部件按得分多少确定设备状态：正常状态(85-100)，注意状态(75-85)，异常状态(60-75)，严重状态(60以下)。  1.2.2 变压器整体评价  如果所有部件的状态都为正常状态，则变压器整体状态为正常状态，整体最终得分为：  hi=∑kpmp（p=1，…，8）（2）  如果有一个或多个部件为注意状态或更差，则变压器整体状态与最差部件的状态一致，整体最终得分为：  hi=minmp（p=1，…，8）（3）  1.3 检修策略  检修策略的制定就是根据设备的状态评价结果和科学合理的检修决策规则确定待修设备及其检修类别和检修内容。配电网实施状态检修必须坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，确保人身、电网、设备的安全，根据设备的状态评价结果，做到“应修必修，修必修好”。配电网设备状态检修等级共有5类：a类、b类、c类、d类和e类，其中前三类检修需要停电，d类为不停电检修，e类为带电检修，不同设备不同等级的检修的具体含义具体内容均不相同，这跟设备自身的结构特点息息相关，例如户外柱上设备的a类、b类检修一般采用更换方式，配电变压器的同类检修则复杂得多。  对于停电检修的安排，不同类型的设备在不同的状态下所采取的检修等级是不同的。对于正常状态设备的停电检修一般按c类检修项目执行，实验项目也按相应的周期和例行项目执行；对于注意状态、异常状态、严重状态的设备就必须根据设备的状态评价结果和设备不同检修等级的具体含义采取相应的合理的检修等级和增加必要的诊断性实验。以变压器为例具体说明，当变压器部件p1（绕组及套管）的状态量3（温度）处于“注意状态”时就要采取“缩短红外看测温跟踪周期，计划安排c类检修”的策略；当其状态处于“异常状态”时就要采取“缩短红外测温跟踪周期，及时安排e类或者b类、a类检修”的策略；当其状态处于“严重状态”时就要采取“进行红外测温跟踪，限时安排b类、a类检修”的策略。从以上检修策略的安排可以看出：a）状态越差，检修和监测试验的需要就越迫切，检修的等级就会相应地提高；b）检修策略只能提供一个有价值的参考建议，具体采用哪类检修还必须根据设备的实际情况结合各类设备不同检修等级的含义选取，因此检修人员的状态检修知识和经验是非常重要的。  对于停电检修周期的调整，不同的状态采取不同的策略。正常状态设备的c类检修原则上6年一次，重要设备10年一次，满足延长试验时间条件的设备可以推迟一年检修；注意状态设备的c类检修要按基准周期“适当地提前”（“计划”）安排；异常状态设备的停电检修应视具体情况“及时”安排；严重状态设备的停电检修应视具体情况“限时”安排，必要时“立即”安排。可以看出“计划安排”、“及时安排”、“限时安排”、“立即安排”提现了不同状态设备的检修迫切性，具体安排需要在制定检修计划时酌情处理。  对于有家族缺陷的设备，当确认某一类设备有家族缺陷时，应及时安排普查或进行诊断性试验；对于为消除家族缺陷的设备，应根据其评价结果重新修正检修周期。  1.4 检修计划与实施  状态检修计划主要由状态检修年度计划和状态检修三年滚动计划组成，状态检修计划编制工作流程图具体的流程图如图2所示。  状态检修年度计划明确的主要内容有：上次检修时间、检修等级、检修内容、检修工期、实施部门等，年度计划主要用于指导一年中的检修工作量的安排；状态检修三年滚动计划明确的主要内容有：三年内需要检修的特别重要设备和重要设备、检修等级、检修内容以及检修费用等，三年滚动计划主要用于指导今后三年内的检修工作安排以及资源的调配。在制定状态检修年度计划时，应该考虑到设备状态评价结果和状态检修策略，统筹协调安排各个设备的检修时间，尽量将对电网影响大的特别重要设备和重要设备以及状态评价结果差的设备优先安排，以降低电网和设备的风险。  关于检修决策的方法现阶段比较先进的就是基于风险评估的风险决策技术，这一点可以借鉴输变电网关于设备风险评估的有关标准《输变电设备风险评估导则》，具体流程如图3。在该导则中，风险评估是在设备状态评价之后，确定设备面临的和可能导致的风险，为状态检修决策提供依据。风险评估以风险值为指标，综合考虑资产，资产损失程度及设备发生故障的概率三者的作用，计算公式：r（t）=a（t）×f（t）×p（t）（4）  式中t代表某个时间，a代表资产，f代表资产损失程度，p设备平均故障率，r设备风险值。其中资产要考虑设备价值、设备地位和用户等级三个因素，每种因素又分成几个等级，对设备的资产重要水平进行计算；设备资产损失程度有成本、环境和安全三个要素的损失程度确定，其中安全损失程度有人生安全和电网安全两个子要素的损失程度组成；设备的平均故障率是基于设备的历史统计数据并不断调整更新的，通过经验公式：p=k×e-c×hi（5）  式中k和c分别为比例系数和曲率系数，两者均来自于历史数据的推演计算，hi状态评价结果。可以将设备状态评价结果转化成设备故障概率，体现了状态检修决策对状态评价结果的应用，使得检修决策更具有针对性，更加科学合理。  通过上述对风险评估可以确定各设备的风险值，将设备按照风险值大小排序，作为设备状态检修决策的依据，同时也应该注意到设备继续运行和对设备进行不同等级的状态检修也会对设备的风险值造成影响，在进行检修决策制定检修计划是要考虑到这些影响。  2  状态检修管理体系  配电网状态检修工作实行统一管理与分级负责相结合，各级配电网生产管理部门归口管理各级配电网状态检修工作。检修管理组织体系共有四级：网省公司、地市公司、配电运检单位（工区）、生产班组，明确各级管理职责。对于供配电企业而言，主要有配电运检单位（工区）和生产班组两级，是状态检修工作的主要实施单位，因此要做到落实岗位职责，实施标准化作业，并及时上报和下达各项标准、检修计划和检修工作实施情况等信息。  配电网状态检修管理要坚持六项基本原则：坚持“安全第一”、“标准先行”、“应修必修，修必修好”、“过程管控”、“持续完善”、“统筹兼顾，突出重点”的原则，根据设备的重要程度和用户供电可靠性的不同要求分别制定不同等级设备的检修策略。  配电网状态检修工作的考核与评价工作也是与管理体系相结合的，并纳入到各级配电网生产管理绩效考核中。配电运检单位每年要对设备状态检修工作进行一次自查评价；地市公司和网省公司则要对所属单位的配电网状态检修工作将进行检查和评价；国家电网公司则不定期对设备状态检修工作进行抽查和评价。评价方法依照配电网状态检修工作标准实施。  3  结束语  状态检修的实施是供配电公司推进精益化管理提高经济效益的核心任务，具有十分重要的意义，要确保配电网状态检修工作规范有序地展开，不仅要加强信息收集、状态评价、检修策略、检修计划、检修实施等技术性工作，也要确保评价与考核、人员培训、技术监督等一系列的管理工作的贯彻落实，为状态检修的顺利实施提供坚实的保障。  参考文献：  [1]许婧，王晶，高峰，等．电力设备状态检修技术研究综述[j]．电网技术，2000，24(8)：48-52．  [2]张道乾，王思印．供电企业状态检修现状与展望[j]．高电压技术，2006，32(1)：114．  [3]张怀宇，朱松林，张扬，等．输变电设备状态检修技术体系研究与实施[j]．电网技术，2009，33(13)：70-73．