摘要： 現(xiàn)代電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、變電所、輸電線、配電系統(tǒng)及負(fù)荷組成，是現(xiàn)代社會(huì)中最重要、最龐雜的工程系統(tǒng)之一。本文以近年來我國(guó)電力系統(tǒng)設(shè)備檢修實(shí)踐為基礎(chǔ)，從狀態(tài)檢修管理體制、人員素質(zhì)和技術(shù)檢測(cè)手段等幾個(gè)方面闡述了在向狀態(tài)檢修模式邁進(jìn)的歷程中所采取的措施、設(shè)想和面臨的困難及解決的思路，并論述了計(jì)算機(jī)技術(shù)在其中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電力設(shè)備;檢修;計(jì)算機(jī)分析;管理

1. 概述

計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代企業(yè)實(shí)行的維修體制是以事后維修、預(yù)防性計(jì)劃?rùn)z修為主的維修體制，這一維修體制廣泛應(yīng)用在設(shè)備管理中是適應(yīng)當(dāng)時(shí)我國(guó)的工業(yè)發(fā)展水平，目的是想通過定期檢修來發(fā)現(xiàn)潛在的故障并加以排除，其優(yōu)點(diǎn)在于保持生產(chǎn)的基本穩(wěn)定性和人力、物力、資金安排的計(jì)劃性。這種檢修體制下，大修間隔2-3年，小修間隔4-8個(gè)月，檢修項(xiàng)目、工期安排和檢修周期完全由管理部門根據(jù)經(jīng)驗(yàn)制定。

隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的逐漸完善，企業(yè)經(jīng)營(yíng)方式的轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)計(jì)劃?rùn)z修的臨檢頻繁、維修不足、過剩維修及盲目維修等弊端日益慕露出來。設(shè)備維修投人幅度大已經(jīng)嚴(yán)重影響企業(yè)的發(fā)展。因此對(duì)設(shè)備實(shí)行科學(xué)、精細(xì)的管理檢修體制，無論是企業(yè)自身還是社會(huì)的要求，都勢(shì)在必行。

2. 從計(jì)劃?rùn)z修模式向狀態(tài)維修模式轉(zhuǎn)變

所謂以狀態(tài)為基礎(chǔ)的維修體制(CBM)是相對(duì)事后維修提出的。其定義為：在設(shè)備出現(xiàn)明顯劣化后實(shí)施的維修。狀態(tài)的劣化是由被檢測(cè)的機(jī)器狀態(tài)參數(shù)變化反映出來的。

在CBM體制中，每臺(tái)設(shè)備都有一套狀態(tài)檢測(cè)方法。檢測(cè)可以是定期的，也可以是連續(xù)的，其手段可以是多種多樣的。只有檢測(cè)數(shù)據(jù)表明必須進(jìn)行維修時(shí)才安排維修。而且設(shè)備的故障狀態(tài)是可以預(yù)測(cè)的，所以維修是有針對(duì)性和周密準(zhǔn)備的，可以提高維修效率，減少維修停機(jī)時(shí)間成本。如果檢測(cè)手段落后，設(shè)備劣化不能及時(shí)得到反映及診斷，也就無法進(jìn)行有效的狀態(tài)維修了。檢測(cè)設(shè)備的投入需要大量資金，但和隨機(jī)故障的損失比較是微不足道的。目前，據(jù)國(guó)外在狀態(tài)檢修方面的實(shí)踐報(bào)道，采取狀態(tài)檢修的企業(yè)已取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

CBM制度一般分為三個(gè)等級(jí)。

CBM(Ⅰ)。最高級(jí)，費(fèi)用最多的一種。設(shè)備配備永久性的檢測(cè)系統(tǒng)，這些系統(tǒng)一般可以通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)故障檢測(cè)，有報(bào)警裝置。這些檢測(cè)設(shè)備一般配備在重要的生產(chǎn)設(shè)備上。

CBM(III)最低級(jí)，費(fèi)用最少的一種。檢測(cè)工手提狀態(tài)檢測(cè)儀器對(duì)設(shè)備定期巡檢。

CBM(II)其效能，費(fèi)用與級(jí)別位于上二者之間。

市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)要求企業(yè)追求利潤(rùn)最大化，對(duì)于不同級(jí)別的維修方式的選擇，決定企業(yè)的維修成本及效益。對(duì)于不同設(shè)備采取何種維修級(jí)別，企業(yè)可以根據(jù)現(xiàn)有的統(tǒng)計(jì)資料，計(jì)算總維修費(fèi)用，按照最小費(fèi)用原則選擇上述三種中的一種。

3. 變分散組織維修模式為混合組織檢修模式

計(jì)劃體制下的企業(yè)傳統(tǒng)檢修組織方式實(shí)質(zhì)上是沿襲了原蘇聯(lián)的大而全的自成體系的做法。一個(gè)企業(yè)不管規(guī)模多大，效益如何，都配備有一整套工種完善的檢修隊(duì)伍。例如發(fā)電廠的檢修分為機(jī)、爐、電、熱、化、及其它相應(yīng)的各種特殊工種(焊、泥、木、架子、起重)等樣樣俱全，這樣一個(gè)龐大的檢修隊(duì)伍一方面加重了電廠的負(fù)擔(dān)，另一方面又形成了巨大的浪費(fèi)(按大修配備檢修人員，平時(shí)這些人大都閑著).所以分散組織的維修模式導(dǎo)致企業(yè)維修人員多，成本高而且維修效率低下，這顯然已不適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)企業(yè)的要求。

現(xiàn)在很多企業(yè)針對(duì)分散組織的維修缺陷，已經(jīng)建立了集中維修的組織方式，并在實(shí)踐中取得良好效果。但集中使用力量維修使得維修和生產(chǎn)結(jié)合較差，且二者協(xié)調(diào)困難。大多數(shù)企業(yè)由于管理慣性，所以還不能很快適應(yīng)集中維修模式。如果企業(yè)冒然實(shí)施集中維修則會(huì)事與愿違。

筆者認(rèn)為維修集中管理模式是企業(yè)檢修的未來發(fā)展趨勢(shì)，但現(xiàn)在還不能立刻普及，需要在分散組織與集中組織間有一個(gè)平穩(wěn)的過渡。這樣做的好處首先可以改進(jìn)現(xiàn)在檢修組織方式的缺陷，而且也為將來在企業(yè)實(shí)行集中維修打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。所以混合組織維修方式也就是大多數(shù)企業(yè)比較現(xiàn)實(shí)的選擇。

混合組織維修方式既有集中又有分散二種形式的優(yōu)點(diǎn)。設(shè)備大修時(shí)由企業(yè)集中安排，設(shè)備的日常維護(hù)和小修工作則由生產(chǎn)車間的維修組織負(fù)責(zé)進(jìn)行。企業(yè)由于生產(chǎn)流程與特點(diǎn)不同可根據(jù)實(shí)際情況能集中的就集中進(jìn)行，不能集中的就按原則進(jìn)行。

我國(guó)有多數(shù)企業(yè)繼承群眾參加管理的優(yōu)良傳統(tǒng)，參照日本TPM經(jīng)驗(yàn)，在基層建立了生產(chǎn)操作工人參加的PM小組。隨著企業(yè)內(nèi)部承包制的發(fā)展，企業(yè)可以成立包機(jī)制，把與設(shè)備運(yùn)行有關(guān)的工人組成一個(gè)整體成為企業(yè)生產(chǎn)的基層組織和內(nèi)部相對(duì)獨(dú)立的核算單位。所以在推行混合組織維修模式時(shí)，可以把包機(jī)制，群眾參與等一切有利于生產(chǎn)的方法揉和在一起使用。

4. 計(jì)算機(jī)輔助分析預(yù)測(cè)

(一)健康狀況的量化描述。傳統(tǒng)意義上的設(shè)備健康判別，是依據(jù)預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程中所規(guī)定的合格與否的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行界定。要更好地把握設(shè)備健康狀況的發(fā)展變化，首先需要將其數(shù)字化，并通過對(duì)各種狀態(tài)量按照其對(duì)絕緣、導(dǎo)電、機(jī)械等各項(xiàng)性能的影響程度進(jìn)行綜合加權(quán)分析，客觀全面地分析評(píng)價(jià)設(shè)備當(dāng)前健康狀態(tài)，并預(yù)測(cè)其未來發(fā)展趨勢(shì)，這就必須要引進(jìn)模糊數(shù)學(xué)的概念。因此將設(shè)備狀態(tài)由通常描述的合格與否(0，1)，進(jìn)一步量化為良好、一般、注意、不良，并在其中進(jìn)行計(jì)算插值，得出：良好、一般良好、一般、一般注意、注意、注意不良、不良等七種狀態(tài)表述形式，而不是從一個(gè)嚴(yán)格意義上的判斷標(biāo)準(zhǔn)來衡量，為狀態(tài)檢修的數(shù)學(xué)處理提供比較理想的量化模型。(二)推理機(jī)制。推理機(jī)制在系統(tǒng)中描述為規(guī)則定義，規(guī)則的組成部分有：(1)預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程與電力行業(yè)頒布的各類設(shè)備狀態(tài)檢修應(yīng)用導(dǎo)則。(2)三相比較、與歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較。(3)色譜神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、電研法、三比值、TD圖法等。推理方法總體上采用專家系統(tǒng)方法，但根據(jù)狀態(tài)量規(guī)則的不同，推理方法應(yīng)有所區(qū)別：對(duì)一般標(biāo)準(zhǔn)性的規(guī)則，采用專家系統(tǒng)的正向推理;對(duì)啟發(fā)性規(guī)則，則采用啟發(fā)式推理方法;對(duì)色譜狀態(tài)量的推理，則采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法。(三)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。專家系統(tǒng)應(yīng)用的難點(diǎn)在于知識(shí)的自學(xué)習(xí)與自適應(yīng)，需要不斷對(duì)故障案例進(jìn)行人工歸納和總結(jié)，并對(duì)知識(shí)庫(kù)進(jìn)行不斷的修改和擴(kuò)充。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有固有的學(xué)習(xí)能力、泛化能力、自適應(yīng)能力及非線形映射能力，有助于系統(tǒng)智能化水平的提高。(四)狀態(tài)的綜合判別。系統(tǒng)根據(jù)影響設(shè)備的不同狀態(tài)量數(shù)據(jù)，利用規(guī)則匹配、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(如氣相色譜)進(jìn)行單項(xiàng)數(shù)據(jù)判別，再根據(jù)影響設(shè)備絕緣性能、導(dǎo)電性能、機(jī)械性能的隸屬度及狀態(tài)量的重要程度(權(quán)重)，經(jīng)系統(tǒng)加權(quán)平均后產(chǎn)生最終的判別結(jié)果。(五)分析預(yù)測(cè)。援例分析用于對(duì)比分析類似設(shè)備的故障案例，引薦可能發(fā)生的事故、故障及相應(yīng)的處理對(duì)策，這對(duì)于設(shè)備故障預(yù)知性分析將有很大的幫助。(1)單點(diǎn)援例分析。用于分析當(dāng)前是否存在故障，如最近做的一次氣相色譜數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)與典型案例庫(kù)中某些設(shè)備發(fā)生事故或故障前的數(shù)據(jù)相當(dāng)吻合，那么應(yīng)立即予以報(bào)警，并將哪些設(shè)備發(fā)生了什么故障，采取了何種對(duì)策等及時(shí)顯示給用戶，以便其立即采取相應(yīng)的措施。(2)多點(diǎn)援例分析。用于分析和預(yù)知故障。如設(shè)備的一組數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)與援例庫(kù)中的典型案例變化趨勢(shì)相符，那么在該設(shè)備目前健康狀態(tài)尚可的情況下也應(yīng)及時(shí)提醒用戶，并立即對(duì)兩組(或多組)數(shù)據(jù)進(jìn)行援例比較，提出相應(yīng)的實(shí)施對(duì)策。多點(diǎn)援例分析往往比簡(jiǎn)單使用數(shù)學(xué)模擬的方式進(jìn)行預(yù)測(cè)更為準(zhǔn)確，其實(shí)我們可以將其理解為一種基于歷史數(shù)據(jù)的推理方式。

5. 結(jié)語(yǔ)

電力設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的應(yīng)用必須以對(duì)設(shè)備的全面監(jiān)測(cè)為基礎(chǔ)。但目前有關(guān)電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)仍然存在監(jiān)測(cè)點(diǎn)少、功能單一、缺乏系統(tǒng)性和綜合性,尤其缺乏監(jiān)測(cè)的層次化和網(wǎng)絡(luò)化等問題,妨礙了設(shè)備狀態(tài)信息的集中和綜合。改革傳統(tǒng)的計(jì)劃?rùn)z修體制，實(shí)施診斷性的狀態(tài)檢修制度，有利于保證安全生產(chǎn)、降低檢修費(fèi)用、提高設(shè)備利用率和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，是設(shè)備檢修的發(fā)展方向。如何做到防患于未然，正確把握設(shè)備健康狀況是狀態(tài)檢修成功與否的關(guān)鍵。狀態(tài)檢修作為我國(guó)電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)體制轉(zhuǎn)變，提高電力設(shè)備的科學(xué)管理水平的有力措施，是各主要電力企業(yè)今后在電力生產(chǎn)中急需努力和發(fā)展的方向，盡管要全面實(shí)施狀態(tài)檢修還需做大量的工作，但相信在不久的將來，我們有能力在狀態(tài)檢修方面建立中國(guó)自己的模式。

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