浅谈发电厂电气设备定期维修与状态维修制度

陈迎春

（黑龙江省依兰晨光发电厂，黑龙江 依兰 154800）

发电厂电气设备是发电厂最重要的设备之一，承载着机组发电、控制、保护、电力输出等重要任务，电力设备的维修效果直接关系到安全发电生产。

1 电气设备的“质量”状况存在差异

首先是电气设备的先天条件不一样，良莠不齐。进口设备和国产设备的技术状况不一样；同样是国产设备，不同厂商因技术与管理水平不一样，使其产品质量也不一样；即使是同一厂商，因技术、管理上的进步，不同时期、不同批次的产品，其质量也会不一样；尤其是一些伪劣设备的质量很难有保证。因此应当承认电气设备投入运行的初始状态是千差万别的。

其次，设备的使用环境不一样，不同的环境将对设备运行状况产生不同的影响，这种环境主要有两种：一是设备所处的外部自然环境不一样，尤其是供电设备，大部分暴露在室外自然环境中，少部分处在地下潮湿环境中，因温度、湿度、污染、紫外线、日照等有较大差异，对设备的影响有较大不同；二是设备在电力系统的位置不同，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。

此外，新技术、新材料的使用，使得设备的技术水平、技术状况有了较大的改善，尤其是20世纪90年代以后，我国电力设备制造引进不少国外先进的技术、装备和管理，设备的改型换代较快，整体技术水平有了较大的提高，因此电力系统的装备水平得到较大的改善。

2 定期维修制度所存在的问题

由于电气设备的初始状况和现场设备的运行状况有很大的差异，即现场设备的“质量”状况好坏相差甚大，而定期维修制度几乎无视这些状况的差异，而采用统一的、一刀切的定期维修方式，其最主要的表现在维修结果上，要么维修过剩，要么维修不足。如果是出现维修过剩，经常出现“小病大治”、“无病亦治”的盲目维修的现象，这种维修过剩的结果，必将出现如下维修的弊端：

一些状态良好的设备，因盲目维修而出现故障或潜在的故障，维修达不到恢复设备原有的可靠性的作用，而是增加了设备的故障隐患和故障率。

降低了设备的可用性，许多维修迫使机组停机。中断了对系统的不间断供电，影响了电力系统的稳定性。这是增加停机维修的次数的必然结果。而提高供电可靠性是供电企业非常重要的基本考核指标。目前，定期维修是发电机组停机的主要原因，往往占全部停机时间的60%以上。

增大设备运行管理成本，使企业在市场和发展竞争中不堪重负。电气设备的大修费用是企业管理中主要的支出费用，该费用在电力企业经济活动中占比例不小，这就直接影响了企业的经济效益。因此要提高企业的经济效益也必须对企业设备现行所执行的定期维修制度进行改革，以节约增效的观点和要求来指导维修策略的分析选择。

3 电气设备状态维修策略存在的问题

状态维修的定义应该是通过技术手段监测电气设备的运行状态来确定维修时间。由于对状态维修的定义及含义仁者见仁，智者见智，电气设备状态维修在我国已酝酿了十余年，但至今仍主要停留在学术讨论范围中，即使有部分单位进行了尝试，但因为理论上和技术上暂时还有一些问题，这些尝试并没有形成令人信服的依据，还不能向全国的电力系统推广。具体而言，现在电气设备状态维修策略存在如下一些问题：

3.1 没有突出状态维修中各项技术的特殊要求。以状态监测技术为例，在尚不能实现或不必要对所有状态参数进行实时 (准实时)监测的情况下，状态监测间隔期的选取对状态维修具有相当重要的意义。间隔期太短会导致资源浪费，增加维修成本；间隔时间太长，会出现漏检，进一步导致预防维修的失败。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。

3.2 没有理清状态维修与在线监测、状态维修与故意诊断的关系。一些研究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运行和检测周期；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，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。

3.3 针对电气设备的状态预测技术研究尚不成熟。预测技术在电力系统中目前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。电气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，电气设备的状态预测和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。

3.4 采用基于常权加权的综合评判方法评估电气设备的状态存在固有缺陷。目前主要采用分层加权的方法评估设备状态，首先通过专家评分或经验公式对设备的各个指标或各个部件进行打分，然后根据事先确定的权重逐层加权，得出最终评估结果。但是，当影响设备状态的个别关键因素严重劣化时，经过常权加权的判断可能会得出设备可以继续运行的结果。对于这样的问题，单纯依靠增大其权重是不能解决的。

4 状态维修完全替代定期维修的可能性

首先电气设备的大小、结构、用材、功能各不相同，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。

其次，各个设备在电力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状态监测、故障诊断、状态维修呢？即能否用状态维修完全替代定期维修呢？虽然对所有设备及其部件进行状态监测和状态诊断在技术上有困难，而且对所有设备及其部件进行状态监测在监测费用上难以承受。但一些新设备、新技术的出现，如一些免维护设备、计算机控制技术的应用，大大提高了发电企业电气设备的技术性和稳定性。未来的状态维修即使不能完全代替定期维修，也会形成状态维修和定期维修共同存在的局面。

[1] 永尾荣一，谷之内健太郎，细川登，网本刚，橘孝造，武藤浩隆，谷村纯二，外山悟.充油电气设备的诊断方法、用于实施该诊断方法的诊断装置以及包括该诊断装置的充油电气设备.三菱电机株式会社.2011.7.

[2] 宋荣敏可燃性粉尘环境用电气设备.第1部分：用外壳保护的电气设备 第1篇：电气设备的技术要求[J].爆炸性环境电气防爆技术，1994.6.