电力设备状态检修探析

吕士良

摘要：为了提高电力设备运行和电网供电的可靠性，就必须加大电力设备的检修和维护力度从而提高电网的运行水平。本文就电力设备的状态检修、状态评价和风险评估进行了分析。

关键词：电力设备；状态检修；状态评价；风险评估

中图分类号：V351.31文献标识码： A 文章编号：

随着电力市场化进程的加快，发电机组大容量、高参数、自动化的进一步发展，发电机组的检修在间隔安排、计划编制等方面问题也日益突出，电力设备维修成本的不断增加，降低发电成本，提高技术水平，已成为电力企业可持续发展、提高竞争力的决定性因素。山东黄台电厂建设于1958年9月，总共有六期工程，距今已有40多年的发展历程。黄台电厂装设有7台锅炉、8台汽轮发电机，是山东省第一座高温高压发电厂，也是最大的主力发电厂。黄台电厂相继投产了1台50MW、3台25MW、2台300MW和2台100MW机组，2002通过进行小机组向大容量、高参数机组增容改造，机组总容量达到了1005MW。

1. 电力设备全寿命周期成本管理状态检修

设备全寿命周期成本管理状态检修开始于二十世纪六十年代的中后期，在八十年代后被广泛地应用。电力设备每年的运行成本是设备原值的20%，设备全寿命周期成本管理状态检修技术是经过综合考虑系统故障率和设备检测费用后而确定的最佳检修方案，从而延长电力设备的使用周期，减少电力设备的维修、检测费用，确保电力设备运行的可靠性。

1.1 锅炉设备

日本对火电厂锅炉设备剩余寿命的研究主要采用非破坏损伤计测法、破坏试验法、应力解析法三种锅炉设备寿命诊断技术。非破坏损伤计测法通过超声波噪声分析法、复型金相法、微小试样法、巴克好森噪声法在进行锅炉设备材料损伤进展的同时，对锅炉设备材料金属组织物理性能的变化进行非破坏性的检验。黄台电厂在锅炉设备的选择上，采用收益最大、难度最大的承压部件。

1.2 汽轮机-发电机设备

目前黄台电厂汽轮机测点的安装还是非常完整，采用了一套完整的在线振动专家诊断系统，加强汽轮机高温金属监测、轴瓦缺陷诊断、动静摩擦诊断、大轴缺陷诊断等在线监测分析。而发电机设备则通过在线局部放电试验、精密绝缘诊断、物理化学诊断、剩余寿命预测等，及时掌握发电机设备的运行状况和老化情况。

2. 电力设备状态评价

电力设备状态评价主要通过现有设备的在线进行监测、运行巡视、带电进行检测、定期进行预防性试验等技术手段来获取设备的状态信息，对反映电力设备运行状态的各项数据和状态量进行分析评价，从而得出电力设备的状态等级。电力设备状态评价流程如图一所示，下面以断路器部件为例进行状态评价。

图一 电力设备状态评价流程

2.1 电力设备状态量的选取

电力设备状态量的选取要求表征电力设备状态的各种信息，这些信息主要包括：设备及检修缺陷、在线监测、停电试验、巡视、事故报告、带电测试等。而电力设备状态量又有重要状态量和一般状态量之分，重要状态量指的是对电力设备运行性能影响较大、权重系数较高的状态量。电力设备状态量的选取要遵循两个原则：(1)状态量选取的实用性要强，对状态的判断要有明确的规范和标准；(2)状态量选取要有较高的可靠性和敏感性，要能真实、有效地反映出电力设备的运行状况。

2.2 电力设备状态的评价

电力设备状态的评价要采取执行度高、易操作的扣分评价方式，根据所选取设备状态量的劣化程度和重要程来进行设备状态量应扣分值的核算，通常采用A=B*E公式进行核算，公式当中A代表设备状态量应扣分值，B代表设备基本扣分值，E代表设备状态量的权重。断路器部件状态量劣化程度、基本扣分值、应扣分值和权重如表一所示：

表一 断路器部件状态量劣化程度、基本扣分值、应扣分值和权重

2.3 电力设备状态等级的确定

电力设备状态等级有四个状态：(1)正常状态；(2)注意状态；(3)异常状态；(4)严重状态。正常状态指的是电力设备部件任一合计状态量扣分和单项状态量扣分都能同时满足规定的正常状态；注意状态指的是电力设备部件任一合计状态量扣分或者单项状态量扣分满足规定的注意状态；异常状态和严重指的是电力设备部件任一单项状态量扣分满足规定的异常状态和严重状态。电力设备部件的评价要根据表一对不同设备状态量的扣分进行叠加，断路器部件状态和评价扣分对应表如表二所示：

表二 路器部件状态和评价扣分对应表

3. 电力设备风险评估

电力设备风险包括设备故障造成的风险和设备自身的风险，电力设备风险评估主要以风险值作为指标，充分考虑电力设备故障的发生概率、资产损失程度、资产三者之间的作用，即在t时刻电力设备的风险值可以用公式R(t)=L(t)*P(t)来表示，公式中L(t)代表t时刻设备损失的资产，P(t)代表t时刻设备故障的平均发生率。电力设备风险评估流程如图二所示：

图二 电力设备设备风险评估流程

结束语：

电力设备状态检修技术通过综合地分析影响设备运行状态的不同因素，对电力设备采取有针对性的检修、维护措施，及时发现和处理电力设备存在的隐患和缺陷，提高电力设备的利用率和运行水平；加强电力设备的全方位检测和实时监测，确保电力设备运行状态的安全、可靠；将电力设备状态检修评估结果纳入企业生产管理绩效考核，提高电力设备状态检修技术水平，提高电力企业的社会、经济效益。

参考文献：

[1] 程志华，张剑光. 状态检修技术及其辅助分析系统的应用[J].电网技术,2003(27)

[2] 孙宝钦. 电力设备状态检修策略及其实际应用[J].吉林化工学院学报,2007(24)

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。