电气设施完整性管理

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电气设备的正常运行是企业安全生产、可靠运行的重要保证。设备在制造、安装、检修、维护中存在的问题，以及在设备长期运行后出现的材料绝缘性能老化、材质劣化现象，均可成为导致电气设备故障的主要因素。随着工业和信息自动化技术的快速发展，设备的技术制造水平大大提高，集成式、维护少的设备得到了大量应用，各种监测自动化系统和在线检测与分析的技术手段广泛应用，继续采用传统的周期性检修模式，既浪费人力物力，又会给设备的可靠性增加新的不确定因素。电气设备完整性管理系统的建立可以有效降低设备故障和管道事故的发生，保证管道设备的安全运行。

1研究目标

基于状态评价的电气设备完整性管理研究的目标是：通过对预防性试验数据和设备运行、监测数据的分析，建立设备的状态评价系统，将设备管理由传统的周期检修转变为状态检修；建立设备的风险评估模型，借助于信息化手段，实现电气设备的完整性管理。状态评价主要依据Q/GDW168－2008《输变电设备状态检修试验规程》、QCSG10010－2004《输变电设备状态评价导则》等标准[1-2]，依靠收集到的各类设备信息，确定设备状态和发展趋势。状态检修是企业以资产、安全、环境、效益等为基础，通过设备的状态评价、风险分析、检修决策等手段开展设备维修工作，达到设备安全可靠运行、检修成本合理优化的目标。状态检修将设备管理工作的重点由修理转移到管理，强调管理和技术分析的作用，真正做到“应修必修，修必修好，不需不修，按需检修”。为了实现电气设备的完整性管理，以预防性试验数据为基础，进行设备运行情况的统计分析，达到能够对设备的运行状态作出评价的要求，在状态评价的同时对整个设备风险程度进行评估，以实现针对性维修，避免重复故障的发生。

2电气设备状态评价

状态评价流程是贯穿整个电气设备完整性管理系统的核心纽带，其将系统各主要功能模块相互关联，形成一个有机整体（图1）。试验和巡视是检查设备“健康”状态的两种不同方式，其工作周期和方法也不相同，一般是分开单独执行，而设备的状态评价同时依赖于试验和巡视的结果。因此，在每次进行试验或巡视后，都应该重新对设备进行状态评价，以保证设备状态评价结果的实时性。状态评价的主要功能包括：查询状态评价数据、进行设备状态评价和状态评价结果审核等。

2.1评价方法

每台设备都由多个部件组成的，如油浸式电力变压器可以分为本体、套管、非电量保护等。在对设备进行状态评价时，首先对设备的各部件进行状态评价，综合各部件的状态评价结果确定设备的健康状态。当所有部件的状态为“正常状态”时，设备的状态才为“正常状态”；当任一部件的状态为“注意状态”、“异常状态”或“严重状态”时，设备应评价为其中最严重的状态。设备部件的状态评价结果是根据一组状态参量的评价结果得出的。每个状态参量根据状态判断可以将状态参量的劣化程度分为5个等级（0、I、II、III和IV，其中0为正常状态，IV为劣化最严重）；根据状态参量的劣化程度和权重对设备部件的状态进行扣分；根据参量的总扣分和单项最大扣分对设备部件的状态进行评价；根据各部件的总扣分值和最大单项扣分值，可以得出各部件和设备的状态评价结果。

2.2标准管理

状态评价标准管理功能主要包括状态评价标准信息的查询和设定等，用户可以对系统预设的状态评价标准进行（有限度的）更改和自定义，如修改状态参量的显示名称或判断公式等。随着技术的进步及新型设备的出现，设备的评价标准体系也会随之升级变化。

3设备完整性管理的实施

设备风险评估是设备完整性管理的依据，其在设备评价后进行，经风险评估，确定设备面临的和可能面临的风险，为输变电设备运行、维护、检修、试验、技改等生产工作的决策提供依据，实现设备的完整性管理。

3.1风险评估的依据

电气设备风险评估的依据是设备价值、设备地位和用户等级3个因素及其权重，其中：设备价值的权重W1＝0.3，设备地位的权重W2＝0.3，用户等级的权重W3＝0.3，设备的风险值A的计算公式为：A＝A1W1＋A2W2＋A3W3。其中：A1为设备价值风险值；A2为设备地位风险值；A3为用户等级风险值。根据计算的设备风险值，按表1参考值确定设备的风险等级。

3.2制定检修策略

通过状态评价掌握设备的运行情况后，进行状态检修，检修策略建议以设备状态评估结果为基础，综合考虑设备的风险评估结果，建立设备状态和设备风险二维关系的决策模型。根据设备状态和设备风险，将设备分为高风险、中风险和低风险3类。在进行检修决策前，先定义各类设备的检修类型（表2），再按设备状态制定相应的检修策略（表3）。

3.3状态检修决策

完成状态评价后，根据评价结果和风险等级，结合上述定义的检修策略，系统自动给出推荐的检修策略建议，以供用户制定设备检修计划时参考使用。

3.4状态分布

高压电气设备受运行条件（如温度、湿度、机械、电力等）和运行时间的影响，使得电气设备某些性能发生改变而影响设备的正常运行，因此，掌握电气设备的状态和变化情况非常关键。设备状态分布图主要是向用户提供设备运行状况的计算机辅助分析，以图形化的方式展现设备的状态分布情况，方便用户了解设备运行中出现的问题和问题的严重程度，随时掌握设备的运行情况，保障电气设备的安全运行（图2）。

4应用效果

（1）节省设备维修资金：电气设备维修包括缺陷检修和预防性维修。利用设备完整性管理系统跟踪设备维修的历史记录，并对已积累数据进行分析，可得出某一特定环境下设备的特性参数，根据设备的状态评价结果，进行预防性维修，有助于避免过修或欠修，提高设备可靠性，合理延长设备的大修周期。

（2）延长设备寿命：基于设备完整性管理系统提供的设备数据平台，通过状态评价对设备进行风险评估，制定合理的设备维修策略，将计划维修转变为状态检修，降低了无必要的大修次数，减少了维修过程中的损害因素，从而大幅度延长设备的预期使用寿命。

（3）提高人身的安全性：安全是电力生产的基础和核心，按照状态检修管理模式可以减少员工的工作量，使状态检修更加清晰规范，实现员工岗位责任制流程化、清晰化。

（4）实现试验检修的无纸化：企业结合自身实际，建立由生产处、生产科、试验队伍组成的3级电力设备管理网络，健全了设备管理组织机构，明确职责，提高工作效率，最终实现电力设备网络化、无纸化、系统化及标准化办公模式。