浅谈电力设备检修技术改革及管理模式

摘要：现代电力系统是由发电厂、变电所、输电线、配电系统及负荷组成，是现代社会中最重要、最庞杂的工程系统之一。本文以近年来我国电力系统设备检修实践为基础，从状态检修管理体制、人员素质和技术检测手段等几个方面阐述了在向状态检修模式迈进的历程中所采取的措施、设想和面临的困难及解决的思路，并论述了计算机技术在其中的应用。

关键词：电力设备;检修;计算机分析;管理

1. 概述

计划经济时代企业实行的维修体制是以事后维修、预防性计划检修为主的维修体制，这一维修体制广泛应用在设备管理中是适应当时我国的工业发展水平，目的是想通过定期检修来发现潜在的故障并加以排除，其优点在于保持生产的基本稳定性和人力、物力、资金安排的计划性。这种检修体制下，大修间隔2-3年，小修间隔4-8个月，检修项目、工期安排和检修周期完全由管理部门根据经验制定。

随着我国市场经济体制的逐渐完善，企业经营方式的转变，传统计划检修的临检频繁、维修不足、过剩维修及盲目维修等弊端日益慕露出来。设备维修投人幅度大已经严重影响企业的发展。因此对设备实行科学、精细的管理检修体制，无论是企业自身还是社会的要求，都势在必行。

2. 从计划检修模式向状态维修模式转变

所谓以状态为基础的维修体制(CBM)是相对事后维修提出的。其定义为：在设备出现明显劣化后实施的维修。状态的劣化是由被检测的机器状态参数变化反映出来的。

在CBM体制中，每台设备都有一套状态检测方法。检测可以是定期的，也可以是连续的，其手段可以是多种多样的。只有检测数据表明必须进行维修时才安排维修。而且设备的故障状态是可以预测的，所以维修是有针对性和周密准备的，可以提高维修效率，减少维修停机时间成本。如果检测手段落后，设备劣化不能及时得到反映及诊断，也就无法进行有效的状态维修了。检测设备的投入需要大量资金，但和随机故障的损失比较是微不足道的。目前，据国外在状态检修方面的实践报道，采取状态检修的企业已取得良好的经济效益。

CBM制度一般分为三个等级。

CBM(Ⅰ)。最高级，费用最多的一种。设备配备永久性的检测系统，这些系统一般可以通过计算机进行自动故障检测，有报警装置。这些检测设备一般配备在重要的生产设备上。

CBM(III)最低级，费用最少的一种。检测工手提状态检测仪器对设备定期巡检。

CBM(II)其效能，费用与级别位于上二者之间。

市场经济要求企业追求利润最大化，对于不同级别的维修方式的选择，决定企业的维修成本及效益。对于不同设备采取何种维修级别，企业可以根据现有的统计资料，计算总维修费用，按照最小费用原则选择上述三种中的一种。

3. 变分散组织维修模式为混合组织检修模式

计划体制下的企业传统检修组织方式实质上是沿袭了原苏联的大而全的自成体系的做法。一个企业不管规模多大，效益如何，都配备有一整套工种完善的检修队伍。例如发电厂的检修分为机、炉、电、热、化、及其它相应的各种特殊工种(焊、泥、木、架子、起重)等样样俱全，这样一个庞大的检修队伍一方面加重了电厂的负担，另一方面又形成了巨大的浪费(按大修配备检修人员，平时这些人大都闲着).所以分散组织的维修模式导致企业维修人员多，成本高而且维修效率低下，这显然已不适应市场经济发展对企业的要求。

现在很多企业针对分散组织的维修缺陷，已经建立了集中维修的组织方式，并在实践中取得良好效果。但集中使用力量维修使得维修和生产结合较差，且二者协调困难。大多数企业由于管理惯性，所以还不能很快适应集中维修模式。如果企业冒然实施集中维修则会事与愿违。

笔者认为维修集中管理模式是企业检修的未来发展趋势，但现在还不能立刻普及，需要在分散组织与集中组织间有一个平稳的过渡。这样做的好处首先可以改进现在检修组织方式的缺陷，而且也为将来在企业实行集中维修打下坚实的基础。所以混合组织维修方式也就是大多数企业比较现实的选择。

混合组织维修方式既有集中又有分散二种形式的优点。设备大修时由企业集中安排，设备的日常维护和小修工作则由生产车间的维修组织负责进行。企业由于生产流程与特点不同可根据实际情况能集中的就集中进行，不能集中的就按原则进行。

我国有多数企业继承群众参加管理的优良传统，参照日本TPM经验，在基层建立了生产操作工人参加的PM小组。随着企业内部承包制的发展，企业可以成立包机制，把与设备运行有关的工人组成一个整体成为企业生产的基层组织和内部相对独立的核算单位。所以在推行混合组织维修模式时，可以把包机制，群众参与等一切有利于生产的方法揉和在一起使用。

4. 计算机辅助分析预测

(一)健康状况的量化描述。传统意义上的设备健康判别，是依据预防性试验规程中所规定的合格与否的标准进行界定。要更好地把握设备健康状况的发展变化，首先需要将其数字化，并通过对各种状态量按照其对绝缘、导电、机械等各项性能的影响程度进行综合加权分析，客观全面地分析评价设备当前健康状态，并预测其未来发展趋势，这就必须要引进模糊数学的概念。因此将设备状态由通常描述的合格与否(0，1)，进一步量化为良好、一般、注意、不良，并在其中进行计算插值，得出：良好、一般良好、一般、一般注意、注意、注意不良、不良等七种状态表述形式，而不是从一个严格意义上的判断标准来衡量，为状态检修的数学处理提供比较理想的量化模型。(二)推理机制。推理机制在系统中描述为规则定义，规则的组成部分有：(1)预防性试验规程与电力行业颁布的各类设备状态检修应用导则。(2)三相比较、与历史试验数据比较。(3)色谱神经网络法、电研法、三比值、TD图法等。推理方法总体上采用专家系统方法，但根据状态量规则的不同，推理方法应有所区别：对一般标准性的规则，采用专家系统的正向推理;对启发性规则，则采用启发式推理方法;对色谱状态量的推理，则采用神经网络方法。(三)人工神经网络。专家系统应用的难点在于知识的自学习与自适应，需要不断对故障案例进行人工归纳和总结，并对知识库进行不断的修改和扩充。神经网络具有固有的学习能力、泛化能力、自适应能力及非线形映射能力，有助于系统智能化水平的提高。(四)状态的综合判别。系统根据影响设备的不同状态量数据，利用规则匹配、神经网络(如气相色谱)进行单项数据判别，再根据影响设备绝缘性能、导电性能、机械性能的隶属度及状态量的重要程度(权重)，经系统加权平均后产生最终的判别结果。(五)分析预测。援例分析用于对比分析类似设备的故障案例，引荐可能发生的事故、故障及相应的处理对策，这对于设备故障预知性分析将有很大的帮助。(1)单点援例分析。用于分析当前是否存在故障，如最近做的一次气相色谱数据，该数据与典型案例库中某些设备发生事故或故障前的数据相当吻合，那么应立即予以报警，并将哪些设备发生了什么故障，采取了何种对策等及时显示给用户，以便其立即采取相应的措施。(2)多点援例分析。用于分析和预知故障。如设备的一组数据变化趋势与援例库中的典型案例变化趋势相符，那么在该设备目前健康状态尚可的情况下也应及时提醒用户，并立即对两组(或多组)数据进行援例比较，提出相应的实施对策。多点援例分析往往比简单使用数学模拟的方式进行预测更为准确，其实我们可以将其理解为一种基于历史数据的推理方式。

5. 结语

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。改革传统的计划检修体制，实施诊断性的状态检修制度，有利于保证安全生产、降低检修费用、提高设备利用率和企业经济效益，是设备检修的发展方向。如何做到防患于未然，正确把握设备健康状况是状态检修成功与否的关键。状态检修作为我国电力系统实现体制转变，提高电力设备的科学管理水平的有力措施，是各主要电力企业今后在电力生产中急需努力和发展的方向，尽管要全面实施状态检修还需做大量的工作，但相信在不久的将来，我们有能力在状态检修方面建立中国自己的模式。

参考文献：

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