电力设备状态检修技术研究综述

摘要：在深入研究国内外关于电力设备状态检修技术的文献基础上，对电力主设备状态检修技术的发展、应用现状及最新进展进行了综述，并指出了状态检修技术研究中面临的许多问题，为该领域的进一步研究提供了一些新思路。
关键词：电力设备；状态检修；综述
1　引言
　　目前电力系统中电力设备大多采用的计划检修体制存在着严重缺陷，如临时性维修频繁、维修不足或维修过剩、盲目维修等，这使世界各国每年在设备维修方面耗资巨大。怎样合理安排电力设备的检修，节省检修费用、降低检修成本，同时保证系统有较高的可靠性，对系统运行人员来说是一个重要课题。随着传感技术、微电子、计算机软硬件和数字信号处理技术、人工神经网络、专家系统、模糊集理论等综合智能系统在状态监测及故障诊断中应用，使基于设备状态监测和先进诊断技术的状态检修研究得到发展，成为电力系统中的一个重要研究领域。在电力系统中推行状态检修的直接效益有：①节省大量维修费用；②提高电厂可用系数；③延长设备使用寿命；④增加发电能力；⑤确保发供电可靠性；⑥降低检修成本、减少检修风险。本文主要介绍检修体制的演变、状态检修的发展概况及状态检修面临的问题。
2　检修体制的演变
　　维修观念的演变经过2个阶段：事后维修／故障维修（18世纪第一次产业革命）和预防性维修（19世纪第二次产业革命）。
　　事后检修（BM，break maintenance），也称故障检修（CM，corrective maintenance），是最早的检修方式。这种检修方式以设备出现功能性故障为判据，在设备发生故障且无法继续运转时才进行维修。显然，这种应急维修需付出很大的代价和维修费用，不但严重威胁着设备或人身安全，而且维修不足。
　　到第二次产业革命时期，开始推行预防性检修（PM，prevention maintenance）。预防性检修经过多年的发展，根据检修的技术条件、目标的不同而出现以下7种检修方式。
　　（1）定期检修（TBM，time based maintenance），期。定期检修制度直到二战后，才被各国陆续地从军事工业移植到民用工业。中国电力工业的定期检修制度是20世纪50年代从苏联引入的。直到80年代，TBM仍是主流的维修制度。定期检修在保证重大机械设备正常工作中确实起到了直接防止或延迟故障的作用，但这种不根据设备的实际状况，单纯按规定的时间间隔对设备进行相当程度解体的维修方法，不可避免地会产生“过剩维修”，不但造成设备有效利用时间的损失和人力、物力、财力的浪费，甚至会引发维修故障。据统计，1996年我国的100 MW、125 MW、200 MW火电机组非计划停运与出力降低的责任原因，分别有36％、31％和41％是由于这种过剩检修造成的［1］。
　　（2）以可靠性为中心的检修（RCM，reliabilitycentered maintenance）。RCM是一种以用最低的费用来实现机械设备固有可靠性水平为目标的检修方式。该检修方式能比较合理地安排大修间隔，有效预防严重故障的发生。RCM的研究始于20世纪60年代后期，电力工业则是从1983年开始研究，并于1984年由美国电力研究院（EPRI）将其用于核电厂的检修。到1997年，在美国排名前1000家的大公司中，已有68％的公司采用RCM的检修方法。
　　（3）状态检修（CBM，condition based mainte－nance）或预知性维修（PDM，predictive diagnosticmaintenance）。这种维修方式以机械设备当前的实际工作状况为依据，通过高科技状态监测手段，识别故障的早期征兆，对故障部位、故障严重程度及发展趋势作出判断，从而确定各机件的最佳维修时机。状态检修始于1970年，由美国杜邦公司I．D．Quinn首先倡议［2］。状态检修是当前耗费最低、技术最先进的维修制度，它为设备安全、稳定、长周期、全性能、优质运行提供了可靠的技术和管理保障。但由于状态检修需要监测的内容多，投资大，并存在一定的风险，要能熟练地运用于设备维修还需要长时间的经验积累。

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