电力设备状态检修技术研究综述

　　传统的电力设备可靠性评估基于威布尔得出的浴盆曲线（bathtub curve）法。由于可靠性特征曲线形似浴盆而得名，如图1所示，但此法只适用于对有支配性耗损故障的设备进行维修，且精确度不高。为此，华北电力大学将可靠性预测理论和强度及寿命理论结合起来，综合考虑影响锅炉部件故障的各种因素，对预测锅炉部件的可靠性做了有益的尝试［16］。另外，它还运用多元统计方法中因子分析和聚类分析，从反映火电大机组运行可靠性的指标体系出发，对我国火电100MW及以上机组的运行可靠性进行了分析，提出了企业综合可靠性水平的评估方法［17］。用它可以简单分析我国不同地区火电大机组运行的可靠性水平。

3．3　设备状态监测与故障诊断技术
　　设备状态监测是故障在线诊断和离线分析的基础。从国内情况看，汽轮机等大型旋转机械的状态监测技术已经达到相当高的水平，我国科技工作者已开发出了一系列状态监测系统，并成功地应用于生产实践。另外，发电机状态监测的技术手段也已很成熟，只是在实际应用时，如何准确判断电机状态，还需进一步工作经验积累。从国外来看，美国电力研究院（EPRI）下属的监测诊断中心（M＆D）利用40多项先进的测量技术和分析软件，对美国50家最大的电力公司的电厂、电网中80％的设备进行了在线监测和故障分析，了解设备的运行状况和健康水平，并据此制定设备维护和检修计划。加拿大魁北克水电公司也开发了一种在线状态监视系统，使机组维修和专业技术人员不停机就能了解水电机组的状态。关于开关的状态检修及故障诊断，由于其故障机理较为清楚，故障诊断原理与方法比较成熟，国内已研究出检测装置和检测方法。对于绝缘及电气参数的劣化与开关故障，机械参数与物理参数的诊断都已有较为成熟的理论［15］。从70年代初至今，故障诊断技术的研究已经由单一地偏重故障机理与诊断方法的研究发展到故障诊断专家系统的研制开发。迄今为止，国内外现有的专家系统尚不能对机组振动故障进行自动诊断，还依赖于有经验的专家进行判断，其主要原因是由于这些专家系统所包含的知识还不足以全面反映振动故障的征兆与其原因之间的映射关系。

3．4　信息管理与决策技术
　　近30年来，管理决策作为一门独立学科，有了很大发展。状态检修作为一种先进的检修体制，是与多方面的管理工作分不开的。图2为状态检修的一个简化决策流程。世界各国从不同的管理目标出发，形成了不同的管理系统。芬兰的IVO输电服务公司开发的变电站检修管理系统（SOFIA）是一建立在对一座变电站的长期检修计划的基础上，从寿命周期费用（life cycle cost）着手，使用设备的劣化模型的数学形式（状态模型）来估计设备将来状态的一种检修管理系统。SOFIA在考虑预算及其设备状态的情况下，通过检修费用的优选，降低总费用［18］。荷兰B．V．KEMA与荷兰Delft技术大学在考虑市场情况及技术条件的前提下，研制了一种包括状态检修在内的多种策略均衡应用的main man检修管理系统，其特点在于引入了诊断专家系统，使可靠性和安全性达到可接受的水平［19］。德国提出将工人或供货商的管理层所有功能融为一体，以减少中间环节的瘦型管理。此管理方法在德国的Weisweiller电厂检修管理中得到运用，使该厂48％的工作任务流程得到优化，效果明显［21］。

4　结束语
　　专家预言，下个世纪电力工业将有更大的发展，但作为大型电力主设备的锅炉、汽机－发电机组以及变压器，不会有大的改变，因此，电力设备检修技术的研究将更具有经济效益和社会效益，电力设备的维修由过去的计划检修向状态检修发展势在必行。目前，国内外状态检修技术的开发和应用，围绕锅炉、汽轮机、发电机、变压器等大型电力设备展开，在设备寿命管理与预测、设备可靠性技术、设备状态监测以及故障诊断技术等方面取得了一些可实际应用的成果。近3年来，云南工业大学就水电机组在线监测及故障诊断与状态检修专家系统研制方面做了大量工作，通过在水轮机故障特征矢量空间中对故障个体特征量抽取，提出了以效率为主要特征量，通过监测效率来预测水轮机的剩余寿命的新思路［22，23］。这一成果已应用于漫湾发电厂5号机组。不难预测，它在系统投运后将得到很好的检验。
　　电力设备状态检修技术的应用必须以对设备的全面监测为基础。但目前有关电力设备运行状态在线监测系统仍然存在监测点少、功能单一、缺乏系统性和综合性，尤其缺乏监测的层次化和网络化等问题，妨碍了设备状态信息的集中和综合；另外，设备寿命管理与预测也需要解决一些诸如设备寿命计算中复杂边界条件的提出、材料在不同温度和应力条件下的寿命损耗特性以及剩余寿命评价等问题。如何建立准确的设备可靠性模型，以期实现设备状态的在线监测，从而开发出可较好应用于设备故障诊断的专家系统，仍然有许多问题需要解决。

参考文献：

［1］　黄树红，胡扬，韩守木．火电厂设备状态检修概论［M］．武汉：华中理工大学能源科学与工程学院，1998．
［2］　李常火喜．电力设备诊断技术概论［M］．北京：水利电力出版社，1996．
［3］　陈奕善．采用以可靠性为中心的检修（RCM）编制发电设备检修计划的介绍［M］．1996．
［4］　李兵．日本火电厂锅炉部件剩余寿命诊断技术［J］．华北电力技术，1997，（8）．
［5］　华中理工大学能源科学与工程学院．单元机组状态监测与故障诊断技术．讲义，1998．
［6］　玛米康扬，等．以状态监视及诊断为根据的汽轮发电机定子寿命管理［J］．CIGRE会议11－202报告，1996．
［7］　ZlatanoviciD，Velicu S，et al．陈光译．汽轮发电机的在线诊断、数据记录及预报技术［J］．CIGRE11－204，1996．
［8］　Dechang S，Jiayu H．The simulation of machine－network interac－tion in multi－machine power systems［J］．Proceedings of IEEE　TENCON93，1993，5：208～211．
［9］　孙德昌，汪东升，骆远志，等．电网扰动对外高桥发电厂300MW汽轮发电机组轴系疲劳寿命的影响［C］．全国高等学校电力系统及其自动化专业第十届学术年会论文集，上海，1994．

上一页  [1] [2] 

本文关键字：技术  电工文摘，电工技术 - 电工文摘