輸變電設(shè)備風(fēng)險評估運行檢修策略

Summary：狀態(tài)檢修策略及其具體方案是輸變電主設(shè)備狀態(tài)檢修的最終目標(biāo)，對企業(yè)的狀態(tài)檢修具有重要理論指導(dǎo)意義。基于此，本文詳細(xì)分析了輸變電設(shè)備風(fēng)險評估運行檢修策略。Keys：輸變電設(shè)備；風(fēng)險評估；運行檢修；策略設(shè)備故障率是輸變電主設(shè)備風(fēng)險評估的一個重要可靠性指標(biāo)，設(shè)備故障率與設(shè)備狀態(tài)值密切相關(guān)。因此，在風(fēng)險評估前，迫切需了解輸變電主設(shè)備狀態(tài)評價結(jié)果與故障率間函數(shù)關(guān)系。而狀態(tài)檢修策略是實施狀態(tài)檢修的指導(dǎo)性方案，如何根據(jù)實際需要找到最佳解決方案是實施狀態(tài)檢修的最終目標(biāo)。一、檢修策略發(fā)展及現(xiàn)狀1、發(fā)展。檢修策略的制定是為恢復(fù)設(shè)備期望狀態(tài)，以保證設(shè)備能繼續(xù)運行和可靠工作；隨著設(shè)備管理水平的提高，檢修策略也朝著更加全面、科學(xué)方向發(fā)展，目前其演變過程大致分為：第一階段是事后檢修(CM)，是早期檢修方式。該檢修方式是在設(shè)備出現(xiàn)性能故障無法運行下采取一種補(bǔ)救措施的檢修，由于當(dāng)時工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小，設(shè)備故障影響范圍有限，所以后果并不嚴(yán)重，因此這種檢修在一定程度上提高了設(shè)備使用率，隨著生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大，設(shè)備間往往相互影響，事后檢修局限性突出，威脅著設(shè)備及人生安全，并會付出較大檢修代價，不夠經(jīng)濟(jì)。第二階段是定期檢修(TBM)，該方式是以時間周期檢修設(shè)備，其主要思想是“預(yù)防為主”，遵循“到期必修、修必修好”原則。其優(yōu)點是能減少一些非計劃停運，將一些將要發(fā)生故障設(shè)備及時挽救回來，但要投入大量人力、物力，易造成檢修過剩或不足，缺乏對設(shè)備個體性能變化趨勢考慮，出現(xiàn)檢修費用增大、可靠性不高現(xiàn)象。第三階段是狀態(tài)檢修(CBM)，是從設(shè)備狀態(tài)出發(fā)制定檢修計劃的一種技術(shù)，是伴隨傳感器、計算機(jī)硬件、微電子技術(shù)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等理論發(fā)展而興起的檢修方式。該檢修方式根據(jù)先進(jìn)的在線或離線監(jiān)測和狀態(tài)評價技術(shù)提供的設(shè)備運行狀態(tài)信息，判斷設(shè)備異常情況，預(yù)測設(shè)備故障發(fā)展趨勢，以達(dá)到在設(shè)備故障前檢修的目的。輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修能克服傳統(tǒng)檢修方式局限性和盲目性，能顯著延長設(shè)備壽命，減少停電次數(shù)，節(jié)約大量人力物力，進(jìn)一步提高設(shè)備可靠性。2、研究現(xiàn)狀。目前，研究最多的是基于設(shè)備狀態(tài)的檢修策略。根據(jù)其研究內(nèi)容，狀態(tài)檢修分三大類。第一類是基于全壽命周期成本檢修(LCCM)，這類檢修策略從設(shè)備長期經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，全面考慮設(shè)備、項目或系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計、制造、購置、安裝、運維、改造、更新直至報廢處理全過程，在滿足安全、效能前提下追求LCC最小的一種管理理念和方法，其核心是對LCC進(jìn)行分析、預(yù)測與控制，最后作出決策。第二類是基于可靠性的檢修(RCM)，它是圍繞設(shè)備完成規(guī)定的功能展開研究，其目的是盡量保持設(shè)備規(guī)定功能的正常運行，盡快恢復(fù)設(shè)備故障或喪失功能。第三類是基于設(shè)備風(fēng)險的檢修(RBM)，該檢修類型能充分考慮設(shè)備是否需檢修及何時檢修，為設(shè)備檢修決策提供完善可靠的方法和依據(jù)。另外，風(fēng)險可突出事故發(fā)生概率較小但后果較嚴(yán)重的事件，比起可靠性更為醒目，評估精度更高。因此，在設(shè)備狀態(tài)檢修中，基于風(fēng)險的檢修方法其優(yōu)越性較明顯。對比以上三種狀態(tài)檢修技術(shù)的差異，結(jié)合實際情況，基于設(shè)備風(fēng)險狀態(tài)檢修技術(shù)突出的優(yōu)點更為明顯。而輸變電設(shè)備狀態(tài)評價過程涉及復(fù)雜的信息匯集、處理分析，需設(shè)備、試驗、運行、在線監(jiān)測等眾多信息來源[。要制定基于設(shè)備狀態(tài)評價和風(fēng)險評估的檢修策略，需進(jìn)行以下研究：輸變電設(shè)備狀態(tài)評價理論和方法的研究；將設(shè)備狀態(tài)評價得出結(jié)果作為基礎(chǔ)，考慮設(shè)備故障影響、設(shè)備資產(chǎn)等因素，對輸變電設(shè)備進(jìn)行風(fēng)險評估；并以設(shè)備狀態(tài)評價及風(fēng)險評估結(jié)果作為風(fēng)險決策基礎(chǔ)，研究輸變電設(shè)備檢修策略優(yōu)化問題，從而為檢修安排提供相關(guān)依據(jù)。二、輸變電主設(shè)備狀態(tài)檢修通過對設(shè)備的狀態(tài)評價，能獲得設(shè)備健康度，并發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在問題，如何處理潛在問題需制定相應(yīng)的狀態(tài)檢修方案。輸變電主設(shè)備基于狀態(tài)檢修策略的基本思路為：根據(jù)設(shè)備風(fēng)險值制定相應(yīng)運行檢修策略，使用EA經(jīng)驗公式，對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，基于二元回歸分析，得到設(shè)備風(fēng)險度與設(shè)備故障率間函數(shù)關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，研究制定的各種運行檢修策略的相應(yīng)實施方案。特別是對待檢修設(shè)備，結(jié)合其可靠性，對安全穩(wěn)定性及負(fù)荷損失影響進(jìn)行評估，以負(fù)荷損失期望值形式進(jìn)行量化，最后結(jié)合檢修方案帶來的經(jīng)濟(jì)成本、設(shè)備故障損失等對各種檢修方案進(jìn)行綜合評價，最終確定最優(yōu)運行檢修策略。三、基于風(fēng)險評估的檢修策略風(fēng)險評估是指在風(fēng)險事件發(fā)生后，對風(fēng)險事件給人們的生活、生命、財產(chǎn)等各方面造成的影響和損失進(jìn)行量化評估的工作。即風(fēng)險評估是量化測評某一事件或事物帶來的影響或損失的可能程度。根據(jù)設(shè)備風(fēng)險評估結(jié)果，將設(shè)備四種運行狀態(tài)對應(yīng)的風(fēng)險等級定義為高風(fēng)險、中風(fēng)險、低風(fēng)險、可接受風(fēng)險。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合實際情況，在保證可靠性基礎(chǔ)上，制定相應(yīng)運行檢修策略。對于正常運行及加強(qiáng)監(jiān)視策略，采用狀態(tài)檢測和狀態(tài)巡檢方案；對立即檢修與適時檢修策略，要研究最佳檢修方案。狀態(tài)監(jiān)測包括停電預(yù)試、在線監(jiān)測和帶電測試，其中，在線監(jiān)測及帶電測試可連續(xù)或定期監(jiān)測設(shè)備狀況，而不影響設(shè)備運行。狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)是一項技術(shù)含量高的綜合測試技術(shù)，尤其是帶電測試、在線監(jiān)測技術(shù)難度大。帶電測試及在線監(jiān)測技術(shù)的普及應(yīng)用不僅需克服傳感器靈敏度、抗干擾能力等硬件技術(shù)，還需積累豐富數(shù)據(jù)診斷經(jīng)驗。通過開展輸變電主設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測，優(yōu)化當(dāng)前以停電試驗為主的試驗?zāi)Ｊ剑筛妗?zhǔn)確、及時掌握輸變電主設(shè)備健康狀況，為推進(jìn)狀態(tài)檢修工作提供科學(xué)依據(jù)。狀態(tài)巡視是一種以日常巡視為主，兼顧特殊巡視的巡視模式。在日常巡視中，按設(shè)定巡視周期對設(shè)備進(jìn)行全面、正常巡視，并根據(jù)設(shè)備健康狀況、設(shè)備運行狀況、氣候條件、設(shè)備狀態(tài)評價和風(fēng)險評估結(jié)果進(jìn)行特殊巡視，特殊巡視周期通常是動態(tài)且不固定的。通過狀態(tài)巡視，能真正縮短對有側(cè)重的某一或某部分設(shè)備巡視時間(即特殊巡視)，并對其運行狀態(tài)進(jìn)行單獨監(jiān)視，以改變原來只偏重普巡而對設(shè)備健康狀況和運行狀況不夠關(guān)注的巡視模式，最終實現(xiàn)巡視有周期、有重點相結(jié)合的全面動態(tài)巡視組合，確保巡視科學(xué)性、巡視到位率與高質(zhì)量。輸變電主設(shè)備狀態(tài)巡視是運行人員的重要日常工作，巡視質(zhì)量直接影響安全生產(chǎn)，也反映了現(xiàn)場生產(chǎn)管理水平。開展?fàn)顟B(tài)巡視工作的作來人員應(yīng)做到巡視設(shè)備到位、倒閘操作正確，對運行中的設(shè)備缺陷進(jìn)行分類掌握處理，消除事故隱患，確保主設(shè)備安全可靠運行。四、基于最小年費用的最佳檢修方案立足最佳檢修方案原則，力求技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)科學(xué)、合理，從工程經(jīng)濟(jì)學(xué)原理出發(fā)，設(shè)備的更換或淘汰要從其經(jīng)濟(jì)壽命出發(fā)，設(shè)備的經(jīng)濟(jì)是指設(shè)備從投入生產(chǎn)到其使用過程中，在經(jīng)濟(jì)上產(chǎn)生的不合理的全部時間，從設(shè)備利用率最低成本核算，若設(shè)備已達(dá)到或超過其經(jīng)濟(jì)壽命，則可淘汰，更換新設(shè)備；若還在經(jīng)濟(jì)壽命使用范圍內(nèi)，則要分析年費用最小值來明確方案，具體判斷為：設(shè)定AC為平均年費用，則ACmin舊為設(shè)備檢修后所需年費用最小值，ACmin新為更換新設(shè)備應(yīng)用年費用最小值，可分為兩種情況比較決策。①達(dá)到經(jīng)濟(jì)壽命，必須更換；②為達(dá)到經(jīng)濟(jì)壽命，若舊設(shè)備年費用最小值大于新設(shè)備年費用最小值則可考慮更換，不然則要維修。總之，輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修工作的開展，是改進(jìn)生產(chǎn)管理的一項重要舉措，是生產(chǎn)管理實現(xiàn)