搞好電力設備維修是保障電力安全經(jīng)濟運行的一項最基本的任務。傳統(tǒng)維修是依據(jù)檢修規(guī)程、制度、標準,事先確定一個固定時間間隔進行定期檢修。隨著新技術(shù)、新材料、新設備應用和近二、三十年來維修理論的發(fā)展,運用以可靠性為中心的維修(RCM)方法取得了較顯著的成果,而我國電力行業(yè)可能是剛起步。本文愿以此拋磚引玉,與同行共同探討。
一、傳統(tǒng)維修與可靠性維修在認識上的不同
一是傳統(tǒng)維修觀念認為預防性維修能夠提高設備的固有可靠性水平,而可靠性維修理論和實踐證明預防性維修不能提高設備的固有可靠性水平,最多只能保持或達到設備的固有可靠性水平。二是傳統(tǒng)維修觀念認為設備故障的發(fā)生和發(fā)展都與使用時間有直接的關系,因此定期檢修是對付故障的普遍方法,而根據(jù)德雷尼克定律,可修復的復雜設備,其故障率隨著時間的增加趨于常數(shù),在壽命內(nèi)故障率趨于穩(wěn)定。三是傳統(tǒng)維修觀念認為,預防性維修能避免故障的發(fā)生且能改變故障的后果,而可靠性維修認為預防性維修不能避免故障的發(fā)生和改變故障的后果,只有改變設計才能直接改變故障的后果。四是傳統(tǒng)維修觀念認為,維修做得愈多,愈能防止故障的發(fā)生,可靠性維修理論認為只有維修效果能把故障的概率降到可接受的水平時,才需要做預防性維修。五是傳統(tǒng)維修觀念認為設備維修應由維修部門來完成,認為他們熟悉維修工作,而事實上一個完善的設備維修大綱只有通過使用部門和研制部門長期共同協(xié)作才能完成,因為設備在設計、制造時就應當考慮到如何防止嚴重故障的出現(xiàn)。
二、可靠性維修的一般特點與方法
1.從可靠性維修觀念來看,電力系統(tǒng)有如下特點:一是電力系統(tǒng)是一個可維修系統(tǒng),系統(tǒng)中任何一個設備出現(xiàn)故障,都將影響系統(tǒng)的正常運行。但故障設備可以通過維修,使其恢復正常,重新投入使用。二是電力系統(tǒng)是一個連續(xù)運行的系統(tǒng),其可靠性指標中的設備故障率、可用度是最重要的考核指標。三是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展完善,系統(tǒng)具有一定冗余度,這使設備故障的后果,往往變安全性為經(jīng)濟性,因此設備的預防性檢修發(fā)生的費用和故障的經(jīng)濟損失,需要進行認真地分析。四是電力系統(tǒng)的設備聯(lián)系廣大客戶并廣布于地理區(qū)域,這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也直接影響設備的管理方式,從而對設備的可用度產(chǎn)生影響。
2.電力設備的故障特點。電力設備的故障主要分電氣和機械兩大類。電氣方面的故障主要表現(xiàn)在開路、短路、放電閃絡,絕緣材料的磨損、老化,導體接觸不良、發(fā)熱,運行參數(shù)越限,電氣特性變差,輸出、輸入出錯、參數(shù)動作不正確等等。機械方面的故障主要有支持件斷裂,構(gòu)件破損變形、材料老化,漏液、漏氣,轉(zhuǎn)動件磨損,傳動件拒動、誤動、卡澀、運轉(zhuǎn)異常等等。電機、開關、變壓器、互感器、避雷器、組合電器等均屬于復雜設備,他們的故障過程都服從德雷尼克定律:可修復的復雜設備,不管其故障壽命分布類型如何,故障件修復或更新之后的故障率隨時間的增大而趨于常數(shù)。即:
limλ(t)=1/MTBF
t→∞
復雜設備的故障定律的物理意義是,故障由許多不同故障模式造成,而每一個故障模式會在不同的時間發(fā)生,具有隨機性,若出現(xiàn)了故障就及時排除,即可靠性得到更新,那么故障件的更新也是隨機的,因而使得設備總的故障率為常數(shù)。這是我們對電力設備能夠進行預防性維修的理論依據(jù)。
3.關于供電設備可用性指標。可靠性維修理論認為,一切維修活動最終目的是保持和恢復設備的固有可靠性,即根據(jù)設備的可靠性狀況,以最少的維修費用來制定維修內(nèi)容、類型、級別和維修間隔期。盡可能保持、恢復設備的固有可用性。
1)可用性??捎眯灾冈O備在任一隨機時刻需要和開始執(zhí)行任務時,處于可工作和可使用狀態(tài)的程度;指系統(tǒng)或設備在規(guī)定的條件使用時,具有或維持規(guī)定功能的能力??捎枚仁菚r間的函數(shù),分穩(wěn)態(tài)可用度和瞬時可用度,在維修工程中更實用的是穩(wěn)態(tài)可用度。在實際工作中,有三種穩(wěn)態(tài)可用度:固有可用度Ai=μ/(入+μ)=MTBF/(MTBF+MTTR)。式中:MTBF為兩次維修間隔的平均時間,MTTR為平均維修時間,入為故障率,μ為修復率。Ai僅與工作時間和修復性維修時間有關,反映了設備固有的屬性(即故障率入與修復率μ)??蛇_可用度Aa=工作時間/(工作時間+預防性維修時間+修復性維修時間)。與Ai相比,Aa考慮了預防性維修時間,即在功能故障之前所進行的預防性維修活動。使用可用度Ao=工作時間/(工作時間+預防性維修時間十修復性維修時間+延誤時間)。與Aa相比,Ao考慮到因管理上差異和地域上差距造成管理上和維修資源上的延誤時間。Ao真實反映了設備的實際可使用的時間。
2)影響可用性的因素。一般情況下,Ao<Aa<Ai,設備管理應當努力做到使Ao接近Aa、Aa接近Ai,從而盡可能提高設備的可用性。影響Ao有如下主要因素:一是產(chǎn)品的維修性。結(jié)構(gòu)的組合式,模塊化、標準化程度,安裝拆卸的簡易性,故障的檢測手段,診斷與自診斷能力等,直接影響產(chǎn)品維修性。二是維修作業(yè)方式與范圍。是模塊、組合件更換,還是零部件、元件檢測更換,還是檢修或是徹底維修(大修)等。三是維修作業(yè)環(huán)境。設備場所是否具有良好的維修條件,其環(huán)境、工具和試驗儀器是否良好等。四是維修人員的能力。五是維修管理的水平。
4.供電設備維修的類型和目的。供電設備維修可分為預防性維修、修復性維修和改進性維修。預防性維修又可分為定時檢測、定時修理、視情修理和定時更換。
1)預防性維修。傳統(tǒng)觀念上定時檢測、定時修理是根據(jù)預防性檢修試驗規(guī)程和廠商的一些規(guī)定所確定的項目、時間間隔及試驗標準,來確定檢修間隔期和工作項目、內(nèi)容等??煽啃跃S修所采用的定時檢測、定時修理是按可靠性維護理論,從設備的功能和性能出發(fā)、分析其故障、隱患后果,結(jié)合設備運行的歷史和現(xiàn)狀,按可靠性維修理論確定設備定期檢測和修理的間隔期。這種間隔期不同于傳統(tǒng)的計劃檢修的間隔期,檢測或修理的內(nèi)容也不完全相同??煽啃跃S修強調(diào)設備的功能和性能,并著眼于故障后的防患,制定出可靠性維修大綱來具體指導檢修作業(yè)。定時更換。可靠性維修認為,設備的正常運行故障率恒定,維修不能提高設備可靠性,當設備達到耗損期時,維修的費用高于故障后果的損失費用與修理費用之和,則不必做定期維修而應采用定期報廢更換的方式,才是經(jīng)濟、安全的。視情維修。大量的故障不是瞬時發(fā)生的,總有一段出現(xiàn)異常的時間,采用觀察監(jiān)控設備的運行狀態(tài),抓住設備的故障跡象并跟蹤分析,適時地進行維修。視情況維修,預先不規(guī)定設備的使用時間,充分利用設備壽命,把維修工作量降到最低,是一種最經(jīng)濟的預防性維修,它是目前正在興起的狀態(tài)檢修。
一、傳統(tǒng)維修與可靠性維修在認識上的不同
一是傳統(tǒng)維修觀念認為預防性維修能夠提高設備的固有可靠性水平,而可靠性維修理論和實踐證明預防性維修不能提高設備的固有可靠性水平,最多只能保持或達到設備的固有可靠性水平。二是傳統(tǒng)維修觀念認為設備故障的發(fā)生和發(fā)展都與使用時間有直接的關系,因此定期檢修是對付故障的普遍方法,而根據(jù)德雷尼克定律,可修復的復雜設備,其故障率隨著時間的增加趨于常數(shù),在壽命內(nèi)故障率趨于穩(wěn)定。三是傳統(tǒng)維修觀念認為,預防性維修能避免故障的發(fā)生且能改變故障的后果,而可靠性維修認為預防性維修不能避免故障的發(fā)生和改變故障的后果,只有改變設計才能直接改變故障的后果。四是傳統(tǒng)維修觀念認為,維修做得愈多,愈能防止故障的發(fā)生,可靠性維修理論認為只有維修效果能把故障的概率降到可接受的水平時,才需要做預防性維修。五是傳統(tǒng)維修觀念認為設備維修應由維修部門來完成,認為他們熟悉維修工作,而事實上一個完善的設備維修大綱只有通過使用部門和研制部門長期共同協(xié)作才能完成,因為設備在設計、制造時就應當考慮到如何防止嚴重故障的出現(xiàn)。
二、可靠性維修的一般特點與方法
1.從可靠性維修觀念來看,電力系統(tǒng)有如下特點:一是電力系統(tǒng)是一個可維修系統(tǒng),系統(tǒng)中任何一個設備出現(xiàn)故障,都將影響系統(tǒng)的正常運行。但故障設備可以通過維修,使其恢復正常,重新投入使用。二是電力系統(tǒng)是一個連續(xù)運行的系統(tǒng),其可靠性指標中的設備故障率、可用度是最重要的考核指標。三是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展完善,系統(tǒng)具有一定冗余度,這使設備故障的后果,往往變安全性為經(jīng)濟性,因此設備的預防性檢修發(fā)生的費用和故障的經(jīng)濟損失,需要進行認真地分析。四是電力系統(tǒng)的設備聯(lián)系廣大客戶并廣布于地理區(qū)域,這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也直接影響設備的管理方式,從而對設備的可用度產(chǎn)生影響。
2.電力設備的故障特點。電力設備的故障主要分電氣和機械兩大類。電氣方面的故障主要表現(xiàn)在開路、短路、放電閃絡,絕緣材料的磨損、老化,導體接觸不良、發(fā)熱,運行參數(shù)越限,電氣特性變差,輸出、輸入出錯、參數(shù)動作不正確等等。機械方面的故障主要有支持件斷裂,構(gòu)件破損變形、材料老化,漏液、漏氣,轉(zhuǎn)動件磨損,傳動件拒動、誤動、卡澀、運轉(zhuǎn)異常等等。電機、開關、變壓器、互感器、避雷器、組合電器等均屬于復雜設備,他們的故障過程都服從德雷尼克定律:可修復的復雜設備,不管其故障壽命分布類型如何,故障件修復或更新之后的故障率隨時間的增大而趨于常數(shù)。即:
limλ(t)=1/MTBF
t→∞
復雜設備的故障定律的物理意義是,故障由許多不同故障模式造成,而每一個故障模式會在不同的時間發(fā)生,具有隨機性,若出現(xiàn)了故障就及時排除,即可靠性得到更新,那么故障件的更新也是隨機的,因而使得設備總的故障率為常數(shù)。這是我們對電力設備能夠進行預防性維修的理論依據(jù)。
3.關于供電設備可用性指標。可靠性維修理論認為,一切維修活動最終目的是保持和恢復設備的固有可靠性,即根據(jù)設備的可靠性狀況,以最少的維修費用來制定維修內(nèi)容、類型、級別和維修間隔期。盡可能保持、恢復設備的固有可用性。
1)可用性??捎眯灾冈O備在任一隨機時刻需要和開始執(zhí)行任務時,處于可工作和可使用狀態(tài)的程度;指系統(tǒng)或設備在規(guī)定的條件使用時,具有或維持規(guī)定功能的能力??捎枚仁菚r間的函數(shù),分穩(wěn)態(tài)可用度和瞬時可用度,在維修工程中更實用的是穩(wěn)態(tài)可用度。在實際工作中,有三種穩(wěn)態(tài)可用度:固有可用度Ai=μ/(入+μ)=MTBF/(MTBF+MTTR)。式中:MTBF為兩次維修間隔的平均時間,MTTR為平均維修時間,入為故障率,μ為修復率。Ai僅與工作時間和修復性維修時間有關,反映了設備固有的屬性(即故障率入與修復率μ)??蛇_可用度Aa=工作時間/(工作時間+預防性維修時間+修復性維修時間)。與Ai相比,Aa考慮了預防性維修時間,即在功能故障之前所進行的預防性維修活動。使用可用度Ao=工作時間/(工作時間+預防性維修時間十修復性維修時間+延誤時間)。與Aa相比,Ao考慮到因管理上差異和地域上差距造成管理上和維修資源上的延誤時間。Ao真實反映了設備的實際可使用的時間。
2)影響可用性的因素。一般情況下,Ao<Aa<Ai,設備管理應當努力做到使Ao接近Aa、Aa接近Ai,從而盡可能提高設備的可用性。影響Ao有如下主要因素:一是產(chǎn)品的維修性。結(jié)構(gòu)的組合式,模塊化、標準化程度,安裝拆卸的簡易性,故障的檢測手段,診斷與自診斷能力等,直接影響產(chǎn)品維修性。二是維修作業(yè)方式與范圍。是模塊、組合件更換,還是零部件、元件檢測更換,還是檢修或是徹底維修(大修)等。三是維修作業(yè)環(huán)境。設備場所是否具有良好的維修條件,其環(huán)境、工具和試驗儀器是否良好等。四是維修人員的能力。五是維修管理的水平。
4.供電設備維修的類型和目的。供電設備維修可分為預防性維修、修復性維修和改進性維修。預防性維修又可分為定時檢測、定時修理、視情修理和定時更換。
1)預防性維修。傳統(tǒng)觀念上定時檢測、定時修理是根據(jù)預防性檢修試驗規(guī)程和廠商的一些規(guī)定所確定的項目、時間間隔及試驗標準,來確定檢修間隔期和工作項目、內(nèi)容等??煽啃跃S修所采用的定時檢測、定時修理是按可靠性維護理論,從設備的功能和性能出發(fā)、分析其故障、隱患后果,結(jié)合設備運行的歷史和現(xiàn)狀,按可靠性維修理論確定設備定期檢測和修理的間隔期。這種間隔期不同于傳統(tǒng)的計劃檢修的間隔期,檢測或修理的內(nèi)容也不完全相同??煽啃跃S修強調(diào)設備的功能和性能,并著眼于故障后的防患,制定出可靠性維修大綱來具體指導檢修作業(yè)。定時更換。可靠性維修認為,設備的正常運行故障率恒定,維修不能提高設備可靠性,當設備達到耗損期時,維修的費用高于故障后果的損失費用與修理費用之和,則不必做定期維修而應采用定期報廢更換的方式,才是經(jīng)濟、安全的。視情維修。大量的故障不是瞬時發(fā)生的,總有一段出現(xiàn)異常的時間,采用觀察監(jiān)控設備的運行狀態(tài),抓住設備的故障跡象并跟蹤分析,適時地進行維修。視情況維修,預先不規(guī)定設備的使用時間,充分利用設備壽命,把維修工作量降到最低,是一種最經(jīng)濟的預防性維修,它是目前正在興起的狀態(tài)檢修。
上一篇:電氣設備的“健康”狀況存在差異
下一篇:沒有了