搞好电力设备维修是保障电力安全经济运行的一项最基本的任务。传统维修是依据检修规程、制度、标准,事先确定一个固定时间间隔进行定期检修。随着新技术、新材料、新设备应用和近二、三十年来维修理论的发展,运用以可靠性为中心的维修(RCM)方法取得了较显著的成果,而我国电力行业可能是刚起步。本文愿以此抛砖引玉,与同行共同探讨。
一、传统维修与可靠性维修在认识上的不同
一是传统维修观念认为预防性维修能够提高设备的固有可靠性水平,而可靠性维修理论和实践证明预防性维修不能提高设备的固有可靠性水平,最多只能保持或达到设备的固有可靠性水平。二是传统维修观念认为设备故障的发生和发展都与使用时间有直接的关系,因此定期检修是对付故障的普遍方法,而根据德雷尼克定律,可修复的复杂设备,其故障率随着时间的增加趋于常数,在寿命内故障率趋于稳定。三是传统维修观念认为,预防性维修能避免故障的发生且能改变故障的后果,而可靠性维修认为预防性维修不能避免故障的发生和改变故障的后果,只有改变设计才能直接改变故障的后果。四是传统维修观念认为,维修做得愈多,愈能防止故障的发生,可靠性维修理论认为只有维修效果能把故障的概率降到可接受的水平时,才需要做预防性维修。五是传统维修观念认为设备维修应由维修部门来完成,认为他们熟悉维修工作,而事实上一个完善的设备维修大纲只有通过使用部门和研制部门长期共同协作才能完成,因为设备在设计、制造时就应当考虑到如何防止严重故障的出现。
二、可靠性维修的一般特点与方法
1.从可靠性维修观念来看,电力系统有如下特点:一是电力系统是一个可维修系统,系统中任何一个设备出现故障,都将影响系统的正常运行。但故障设备可以通过维修,使其恢复正常,重新投入使用。二是电力系统是一个连续运行的系统,其可靠性指标中的设备故障率、可用度是最重要的考核指标。三是随着电力系统的发展完善,系统具有一定冗余度,这使设备故障的后果,往往变安全性为经济性,因此设备的预防性检修发生的费用和故障的经济损失,需要进行认真地分析。四是电力系统的设备联系广大客户并广布于地理区域,这种系统结构也直接影响设备的管理方式,从而对设备的可用度产生影响。
2.电力设备的故障特点。电力设备的故障主要分电气和机械两大类。电气方面的故障主要表现在开路、短路、放电闪络,绝缘材料的磨损、老化,导体接触不良、发热,运行参数越限,电气特性变差,输出、输入出错、参数动作不正确等等。机械方面的故障主要有支持件断裂,构件破损变形、材料老化,漏液、漏气,转动件磨损,传动件拒动、误动、卡涩、运转异常等等。电机、开关、变压器、互感器、避雷器、组合电器等均属于复杂设备,他们的故障过程都服从德雷尼克定律:可修复的复杂设备,不管其故障寿命分布类型如何,故障件修复或更新之后的故障率随时间的增大而趋于常数。即:
limλ(t)=1/MTBF
t→∞
复杂设备的故障定律的物理意义是,故障由许多不同故障模式造成,而每一个故障模式会在不同的时间发生,具有随机性,若出现了故障就及时排除,即可靠性得到更新,那么故障件的更新也是随机的,因而使得设备总的故障率为常数。这是我们对电力设备能够进行预防性维修的理论依据。
3.关于供电设备可用性指标。可靠性维修理论认为,一切维修活动最终目的是保持和恢复设备的固有可靠性,即根据设备的可靠性状况,以最少的维修费用来制定维修内容、类型、级别和维修间隔期。尽可能保持、恢复设备的固有可用性。
1)可用性。可用性指设备在任一随机时刻需要和开始执行任务时,处于可工作和可使用状态的程度;指系统或设备在规定的条件使用时,具有或维持规定功能的能力。可用度是时间的函数,分稳态可用度和瞬时可用度,在维修工程中更实用的是稳态可用度。在实际工作中,有三种稳态可用度:固有可用度Ai=μ/(入+μ)=MTBF/(MTBF+MTTR)。式中:MTBF为两次维修间隔的平均时间,MTTR为平均维修时间,入为故障率,μ为修复率。Ai仅与工作时间和修复性维修时间有关,反映了设备固有的属性(即故障率入与修复率μ)。可达可用度Aa=工作时间/(工作时间+预防性维修时间+修复性维修时间)。与Ai相比,Aa考虑了预防性维修时间,即在功能故障之前所进行的预防性维修活动。使用可用度Ao=工作时间/(工作时间+预防性维修时间十修复性维修时间+延误时间)。与Aa相比,Ao考虑到因管理上差异和地域上差距造成管理上和维修资源上的延误时间。Ao真实反映了设备的实际可使用的时间。
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