保证电力设备可靠性和减少费用的状态检修方案

摘要：文章在状态检修的总体思想基础之上，对我国电力设备状态的检修现状进行了分析，并对其存在的不完善的问题进行了总结。在电力可靠性及检修经济性两方面的约束基础之上，对设备检修的周期制定了整体全面的优化模型，制定了电力设备检修中的最佳方案及最佳检修方案应用的具体流程。

关键词：电力设备检修；经济性；稳定性；检修方案

中图分类号：F416 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）32-0136-02

1 问题的由来

1.1 问题背景

就我国电力设备检修情况的现状来看，我国电力设备检修主要以设备的故障检修以及预防性的检修两方面为主，而这种检修的方式存在较多不利因素，主要弊端包括检修流程繁琐、检修费用极高、无目的性检修、检修过剩以及检修不足等。已经不能适应当代市场经济快速发展中电力行业的发展需求了。早在1970年，美国就提出了一种condition-based maintenance的状态检修模式，这种模式优势是，所有的检修与预防是以电力设备的实际工作情况为准进行数据参考分析的，例如对设备进行高科技技术的检测。电力设备在运行中的实时状态、易出现故障的位置、时间以及设备运作时易出现故障的程度和发展趋势等等，都可利用技术手段进行检测，以便能准确地预知对机器检修的时间周期和检修部位以及保养方法等。近年来，传感器技术、微电子技术、计算机软件技术、数据处理器终端技术等已经渐渐利用在电力设备的检修以及故障的检测中，使电力设备状态检修的问题得到了全面的发展。在美国提出这种先进的检修模式之后，已经被广发应用于诸多发达国家的电力系统设备的检修和维护运用中。应用此种状态检修的模式有诸多优势：（1）降低了人工成本；（2）电力的稳定性提高；（3）电力设备的实用寿命普遍延长；（4）减少了设备检修的成本；（5）降低了电力运行风险事故的发生；（6）提高了设备发电的能力。

我国的电力设备状态检修的应用是在1996年，该检修模式的应用试点的工作开始实施和发展，在运作中我国积累了宝贵的经验并取得了显著的成绩。经过多年的实践表明，在电力设备运行实时状态的基础之上的设备检修模式，不但可以保证供电的安全和稳定性，延长了设备使用实践，降低了设备检修成本，还推动了整体电力设备管理体制的发展和适应社会发展的改革，依然成为了电力系统中项势必发展的趋势。但是，无论运行哪种设备检修的模式，都必须依赖于先进的技术手段和检修方案，因此，应增进这两点的发展和改革。然面在我国，虽然已经引入电力设备状态检修模式多年，但是在检测的方案改革和研究上仍未能尽善尽美，导致我国的状态检修问题一直未能正式实施运行，发挥其特殊的优势。

本文就以上问题，在保证电力可靠性及检修经济性两方面的约束基础之上，对设备检修的周期制定了整体全面的优化模型，并且制定了电力设备检修中的最佳方案，解决了上述所分析的问题，使我国的电力设备检修工作得到改革和稳定的发展。

1.2 优化模型的思想

电力设备在运行中的实时情况、稳定性、易出现故障的位置、易出现故障的程度、时间、设备的检修周期以及设备检修点的费用估算等等以上参数指标均可运用设备的在线监测系统进行检测，并把数据进行分析和统计，将数据引入齐次柏松的随机模型中，通过运算计算出电力设备检修的周期和最适合的检修时间。若经过计算，起检修时间值为零，则表明电力设备此时的运行状态良好，还不是最佳检修时间，可继续运行。若经过计算，起检修时间值大于零，则表明此时设备具有可检修条件，模型将运用数据的计算提供最佳的检修时间，并拟定检修方案，以便使设备检修最稳定、最节约成本。

2 优化模型的建立和确定优化参数

2.1 函数模型

假设对于一台运行使用的设备，通过对设备前期诊断的数据以及对数据预测情况，结合实时的状态，分析设备当前的运行情况，比如设备检测发现可能有n个故障，那么n就是齐次柏松的随机模型中的一个随机过程。平均值即为：m（t）=E[N（t）]

TLc为电力设备在一个检修周期时间，即为平均寿命，R0为是电力设备所要求检修后要达到的稳定性及可靠性值。所以，电力设备在[0，t]的这段时间内关于时间上的一个函数是：C（t）=c1m（t）+c2[m（TLc）-m（t）+c3t]。若在此基础之上考虑电力设备的可靠性以及检修费用，也就相当于这里电力设备检修的停止时间，应满足：

2.2 模型的计算求解

电力设备最贱检修时间T是取决于要求设备可靠性以及检修费用最低性的两个时间，可设为T1、T2。T=max[T1，T2]。

关于设备运行的可靠性的时间来看，检修的最短时间T1为：

另外关于要求设备检修时检修费用最低时间来看，检修的时间T2为：

3 检修方案的应用的具体流程

随机模型在应用于电力设备的检修时，可以依据设备当前的使用情况和以往的检修数据进行分析并同过相应的流程进行计算，即可得出该设备最佳的检修方案，以保证电力设备运行的安全性、稳定性，在此基础之上最大限度地降低检修费用，延长设备使用时间。检修方案应用的具体流程为：

（1）依据对设备的观察数据以及预备检修设备以往的检修数据，确定检修模型中的各个参数；（2）对电力设备的运行现状进行观察；（3）对当前设备运行时的各项数据进行分析、评估和预测，评定设备是否出现故障，若检测结果无故障，则重新进入一步骤，若检测结果有故障，则进行下一步；（4）将检测设备的故障情况，包括故障个数、故障时间、可导致的损失度等等参数带入模型的计算中，如果T`=0，则该设备不需要检修，如果T`>0，需要进行下一步骤；（5）对该设备进行检修，并依据模型计算结果，确定设备检修的最佳时间。

4 结语

本文以上内容针对电力设备的最佳检修时间、方案给予了明确的分析，并且在电力可靠性及检修经济性两方面的约束基础之上制定了具体实施的流程，可操作行强并且具有实用价值，其计算的结果可为制定电力设备检修方案和实施应用提供理论支持。

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作者简介：潘英伟（1977—），男，吉林海龙人，供职于吉林省中泰电力设备制造有限公司，研究方向：配电网技术。