在線監(jiān)測和可靠性為中心的狀態(tài)檢修

1、在線監(jiān)測和可靠性為中心的狀態(tài)檢修緒論隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，要求電力工業(yè)不僅能夠提供充足的電能，也要提高供電質(zhì)量和可靠性，同時要求減人增效。在電能生產(chǎn)出來后，輸變電設(shè)備承擔(dān)著改變電壓，遠(yuǎn)方傳輸電能的重要工作，因此輸變電設(shè)備對電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行有著舉足輕重的作用。為保證安全運(yùn)行，以往對輸變電設(shè)備采用規(guī)定檢修周期、定期停電檢修的方法。由于要求高電壓設(shè)備停電檢修，需要耗費(fèi)大量的人力物力，在電力工業(yè)高速發(fā)展的今天，采用這樣的定期停電檢修方法越來越不能滿足新時期的要求。于是對高電壓設(shè)備采用以設(shè)備狀態(tài)為檢修依據(jù)的檢修方法，即狀態(tài)檢修方法應(yīng)運(yùn)而生。可靠性是指元件或系統(tǒng)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間區(qū)間內(nèi)，能完成規(guī)定

2、功能的能力。用概率量度表示完成規(guī)定功能的能力時通常稱為“可靠度”?？捎眯允窃煽啃?、可維修性和維修保障性的綜合反映?？捎眯允窃谝蟮耐獠抠Y源得到保證的前提下，元件或系統(tǒng)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時刻或時間區(qū)間內(nèi)處于可執(zhí)行規(guī)定功能狀態(tài)的能力。外部資源不同于維修資源，它對元件或系統(tǒng)的可用性沒有影響。可維修性是在規(guī)定的條件下并按規(guī)定的程序和手段實(shí)施維修時，元件或系統(tǒng)在規(guī)定的使用條件下，保持或恢復(fù)能執(zhí)行規(guī)定功能狀態(tài)的能力。用概率量度表示保持或恢復(fù)能執(zhí)行規(guī)定功能狀態(tài)的能力時通常稱為“可維修度”。維修是為保持或恢復(fù)元件處于能執(zhí)行規(guī)定功能的狀態(tài)所進(jìn)行的包括監(jiān)督活動在內(nèi)的一切技術(shù)和管理活動。其中包括維修理念、預(yù)

3、防性維修、矯正性維修、逾期維修、計(jì)劃性維修和非計(jì)劃性維修等。維修理念是一種組織與實(shí)施維修的原則體系。預(yù)防性維修是為降低元件失效的概率或防止功能退化，按預(yù)定時間間隔或按規(guī)定準(zhǔn)則實(shí)施的維修。矯正性維修是當(dāng)故障確認(rèn)后，使元件或系統(tǒng)恢復(fù)到能執(zhí)行規(guī)定功能狀態(tài)所實(shí)施的維修。逾期維修是當(dāng)故障確認(rèn)后，未按維修規(guī)程立即著手而推遲的矯正性維修。計(jì)劃性維修是按預(yù)定的進(jìn)度計(jì)劃實(shí)施的預(yù)防性維修。非計(jì)劃性維修不是按預(yù)定的進(jìn)度計(jì)劃，而是在發(fā)現(xiàn)元件或系統(tǒng)狀態(tài)的異常跡象后實(shí)施的維修。系統(tǒng)可靠性評估算法工程上大電力系統(tǒng)可靠性評估算法的基本步驟如下：建立計(jì)入安全度影響的充裕度評估系統(tǒng)模型，進(jìn)行狀態(tài)分類。充裕度評估系統(tǒng)模型 （1）

4、讀入系統(tǒng)數(shù)據(jù)；（2） 計(jì)算正常狀態(tài)的交流潮流；（3） 枚舉故障事件；（4） 判斷系統(tǒng)是否解列，若解列，則運(yùn)用深度優(yōu)先搜索算法形成子系統(tǒng)；（5） 判斷各子系統(tǒng)電力供給是否充足，如果電力不足，則按就近負(fù)載削減策略削減負(fù)載；（6） 計(jì)算故障狀態(tài)的交流潮流；（7） 電壓和元件容量越限檢查，如果越限，則按就近負(fù)載削減策略削減負(fù)載；（8） 形成充裕性指標(biāo)；（9） 判斷故障狀態(tài)是否枚舉完畢，如果未完，轉(zhuǎn)步驟（3）； （10） 形成系統(tǒng)總指標(biāo)。狀態(tài)檢修，也稱預(yù)知性檢修，是根據(jù)輸變電設(shè)備的實(shí)際狀態(tài)決定檢修時間和檢修內(nèi)容的方法。實(shí)行狀態(tài)檢修需要首先掌握設(shè)備的狀態(tài)，再由設(shè)備的實(shí)際狀態(tài)決定檢修策略。狀態(tài)檢修的優(yōu)點(diǎn)：

5、1）可更有效地使用設(shè)備，提高設(shè)備的利用率； 2）降低備件的庫存量以及更換部件與檢修所需費(fèi)用； 3）有目標(biāo)地進(jìn)行檢修，可提高檢修水平，是設(shè)備運(yùn)行更安全、可靠； 4）可系統(tǒng)地對設(shè)備制造部門反饋設(shè)備的質(zhì)量信息，用以提高產(chǎn)品的可靠性。狀態(tài)檢修的組成及相互關(guān)系運(yùn)行中的設(shè)備設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造在線監(jiān)測系統(tǒng)診斷檢修計(jì)劃顯示和運(yùn)行人員的操作從上面的框圖可知，在線監(jiān)測系統(tǒng)是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)和根據(jù)。在線監(jiān)測是在帶電狀態(tài)下對被測量設(shè)備實(shí)施連續(xù)監(jiān)測的方法。其優(yōu)越性表現(xiàn)為： (1)由于在線監(jiān)測是帶電進(jìn)行的。可減少停電，可隨時對帶缺陷的設(shè)備加強(qiáng)監(jiān)測頻度或?qū)嵭羞B續(xù)監(jiān)測。 (2)在不同電壓下測出電力設(shè)備絕緣的水平不一樣。某些停電監(jiān)

6、測儀表所用電壓遠(yuǎn)低于運(yùn)行電壓，特別是測量絕緣泄漏電流或測量介質(zhì)損失角正切值，在運(yùn)行電壓下在線監(jiān)測的結(jié)果更切合實(shí)際。 (3)監(jiān)測工作是在正常運(yùn)行環(huán)境干擾條件下進(jìn)行，測得數(shù)據(jù)前后一致性強(qiáng)，可對比的價(jià)值高。 (4)在線監(jiān)測能夠節(jié)省人力，能夠?qū)崟r或準(zhǔn)實(shí)時地提供設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測數(shù)據(jù)避免了帶電測試過程中大量停電，減少了停送電操作手續(xù)，減輕了拆接引線的繁重勞動。另外，在線監(jiān)測和狀態(tài)檢修帶來的經(jīng)濟(jì)效益也十分顯著。維修費(fèi)用減少（2550）%，停機(jī)時間可減少75%（日本數(shù)據(jù)），一般而言監(jiān)測系統(tǒng)投資約占設(shè)備費(fèi)的5%，在較短時間(如13年)內(nèi)取得的效益即可收回投資。在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r1951年，美國西屋公司的約翰遜

7、針對運(yùn)行中發(fā)電機(jī)因槽發(fā)電的加劇導(dǎo)致電機(jī)失效，提出并研究了在運(yùn)行條件下監(jiān)測槽發(fā)電的裝置。這可能是最早提出的在線監(jiān)測思想。20世紀(jì)60年代，美國最先開發(fā)監(jiān)測和診斷技術(shù)，使用可燃性氣體總量檢測裝置來測定變壓器儲油柜油面上的自有氣體，以判斷變壓器的絕緣狀態(tài)。20世紀(jì)70年代中期，能使油中氣體分離的高分子塑料滲透膜的發(fā)明和應(yīng)用，解決了在線連續(xù)監(jiān)測的問題。加拿大于1975年研制成功了油中氣體分析的在線監(jiān)測裝置，應(yīng)用于變壓器的早期故障監(jiān)測。20世紀(jì)80年代，由于壓電元件靈敏度的提高和低噪聲集成放大器的應(yīng)用，提高了超聲傳感器的信噪比和監(jiān)測靈敏度，使其得以廣泛用于局部發(fā)電的在線監(jiān)測，使得局部發(fā)電的監(jiān)測技術(shù)有了較

8、大發(fā)展。自20世紀(jì)80年代以來，我國的監(jiān)測技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，各單位相繼研制了不同類型的監(jiān)測裝置。電力科學(xué)研究院、武漢高壓研究所和東北電力試驗(yàn)研究院等單位除研究電容性設(shè)備的監(jiān)測外，還研制各種類型的局部發(fā)電監(jiān)測系統(tǒng)。輸變電設(shè)備故障原因和測量原理輸變電設(shè)備在運(yùn)行過程中會發(fā)生故障，同時設(shè)備的絕緣也會逐步老化。設(shè)備老化的基本原因有：熱老化電老化電化學(xué)老化機(jī)械老化復(fù)合老化物理環(huán)境老化 設(shè)備故障及老化原因和運(yùn)行條件密切相關(guān)，特別是有些設(shè)備在特殊工況下的短時間損耗，會使這些設(shè)備在短時間內(nèi)產(chǎn)生較大的損耗或明顯減少預(yù)期壽命，如斷路器開斷短路電流避雷器通過雷電流變壓器流過短路電流電纜超負(fù)荷運(yùn)行對設(shè)備故障或老化原

9、因目前采用的診斷方法主要是監(jiān)測設(shè)備的特征量。特征量是設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的各種正常和異常特征信號量的總稱。發(fā)現(xiàn)破壞性的故障，這種信號一般稱之為故障信號；預(yù)防功能性故障的發(fā)展，這時采集的是異常信號，它是設(shè)備部分缺陷的外在反應(yīng)（現(xiàn)狀）。故障信號和異常信號都是有用的特征量。另外還可以通過記錄開關(guān)遮斷電流幅值、燃弧時間和遮斷次數(shù)，避雷器在動作時間的電流大小和動作次數(shù)等作為推斷設(shè)備受損程度的依據(jù)。 設(shè)備特征量可以分為運(yùn)行特征量和生產(chǎn)過程特征量?；谔卣鞣椒康墓收显\斷方法：電流分析法監(jiān)測負(fù)載電流幅值、波形并進(jìn)行頻譜分析，可診斷出電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組斷條、氣隙偏心、定子繞組故障、轉(zhuǎn)子不平衡等缺陷；振動診斷對振動信號進(jìn)

10、行信號處理和分析；絕緣診斷利用各種電氣試驗(yàn)和特殊診斷方法，對設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)、工作性能和是否存在缺陷做出判斷，并對絕緣剩余壽命作出預(yù)測；溫度診斷對設(shè)備各部分溫度進(jìn)行檢測或紅外測試振聲診斷對診斷的對象同時采集振動信號和噪聲信號在線監(jiān)測系統(tǒng)在監(jiān)測數(shù)量很多的同一類設(shè)備時，采用“以點(diǎn)代面”的方式。如在線監(jiān)測絕緣子污穢時，只監(jiān)測部分絕緣子。在線監(jiān)測系統(tǒng)在采集與絕緣相關(guān)的被測量時，由于被測信號的變化十分緩慢，需要以月或年的時間量級觀察變化量，因此要求監(jiān)測設(shè)備的老化和溫度變化等引起的漂移要小。否則被測量的變化就會淹沒在檢測儀器本身的不穩(wěn)定漂移中。在線監(jiān)測的數(shù)據(jù)處理和設(shè)備狀態(tài)的判斷在線監(jiān)測要從大量的測量數(shù)據(jù)中判

11、斷出設(shè)備的真實(shí)狀態(tài)，因此對數(shù)據(jù)的分析和處理方法提出了新的要求。在線監(jiān)測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)根據(jù)提供的數(shù)據(jù)應(yīng)自動分析，提供初步判斷結(jié)果。因此，在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理系統(tǒng)應(yīng)能完成下述功能：1）監(jiān)測數(shù)據(jù)的去偽存真 在線監(jiān)測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)應(yīng)具有發(fā)現(xiàn)不合理數(shù)據(jù)，找出不合理數(shù)據(jù) 的產(chǎn)生規(guī)律，去除不合理數(shù)據(jù)的能力。2）監(jiān)測數(shù)據(jù)的校正處理 在線監(jiān)測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)應(yīng)具有對環(huán)境溫度、濕度和降雨等環(huán)境引起的測量誤差，運(yùn)行設(shè)備負(fù)荷大小引起的誤差，測量設(shè)備的漂移等測量環(huán)節(jié)引起誤差的校正能力。3）監(jiān)測數(shù)據(jù)的趨勢和變化速率計(jì)算 在線監(jiān)測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)應(yīng)計(jì)算出被測量的變化趨勢和變化速率，并提供正常變化趨勢和變化速率的參考曲線，以便比較。 4）

12、縱向的數(shù)據(jù)比較 從數(shù)據(jù)庫中檢索出被測設(shè)備的出廠數(shù)據(jù)和歷年測量數(shù)據(jù)，提供被測量隨時間的變化情況5）同組橫向數(shù)據(jù)類比 該類比是指在監(jiān)測三相獨(dú)立的設(shè)備時（A,B和C相分開的設(shè)備）三相監(jiān)測數(shù)據(jù)的比較。6）變電站和供電局內(nèi)同類設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)比較 比較同一變電站或同一供電局內(nèi)類似設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)。7）國內(nèi)或國外同類設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)比較 當(dāng)本地區(qū)該類設(shè)備較少時，有必要比較國內(nèi)其他同類型設(shè)備。特別是進(jìn)口設(shè)備的制造工藝和材料于國內(nèi)設(shè)備不同，而國內(nèi)可比的該類設(shè)備較少時，有必要比較國外同類設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)。在線監(jiān)測系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng)的邏輯構(gòu)成信號的變送。由傳感器完成監(jiān)測的狀態(tài)量至電信號的變換。信號預(yù)處理。將信號調(diào)至合適

13、的電平、抑制干擾等數(shù)據(jù)采集。對處理后信號進(jìn)行采集、AD變換和記錄信號傳輸。將采集的信號傳輸至后續(xù)單元數(shù)據(jù)處理。濾波、時域頻域分析、特征值計(jì)算診斷。和歷史數(shù)據(jù)或其它信息進(jìn)行比較，對設(shè)備狀態(tài)和故障部位做出診斷，提出維修建議或計(jì)劃監(jiān)測系統(tǒng)的物理構(gòu)成被監(jiān)測設(shè)備和傳感器。在設(shè)備現(xiàn)場信號預(yù)處理和數(shù)據(jù)采集器。一般在被測設(shè)備附件，也在現(xiàn)場信號處理和診斷系統(tǒng)。實(shí)則一臺微型計(jì)算機(jī)和監(jiān)測系統(tǒng)的專用軟件，在距現(xiàn)場較遠(yuǎn)的控制室內(nèi)輸變電設(shè)備在線監(jiān)測的實(shí)際測量技術(shù)變壓器的在線監(jiān)測變壓器是變電站中最重要和昂貴的設(shè)備，因此在線監(jiān)測中如何監(jiān)測變壓器是重要問題。變壓器的絕緣結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工作中較高的溫升。變壓器常見的問題有局部過熱、

14、局部放電、絕緣老化和鐵芯多點(diǎn)接地等，也有繞組變形、有載調(diào)壓開關(guān)失靈等機(jī)械方面產(chǎn)生的問題。為了了解變壓器的運(yùn)行張?zhí)瑫r考慮目前的在線監(jiān)測技術(shù)水平，變壓器的在線監(jiān)測主要項(xiàng)目有:局部放電測量和定位、油中溶解氣體測量和分析、有載分接開關(guān)的觸頭磨損和電氣回路的完整性測量、變壓器繞組變形在線監(jiān)測、溫度測量等。變壓器的局部放電在線監(jiān)測局部放電(PD)是變壓器常見故障的主要原因。變壓器局部放電會逐漸侵蝕變壓器的絕緣，因此掌握變壓器的局部放電是判斷變壓器內(nèi)部是否存在絕緣電侵蝕現(xiàn)象的有效手段。變壓器局部放電信號十分微弱，去除干擾技術(shù)非常重要。對于固定相位的干擾，如可控硅干擾，可采取對特定相位的信號濾除方式；對有

15、規(guī)律性的干擾信號，可采取如下技術(shù)分清干擾和局部放電信號：人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識別指紋識別小波變換局部放電信號的監(jiān)測是以伴隨放電產(chǎn)生的電、聲、光、溫度和氣體等各種理化現(xiàn)象為依據(jù)，通過能代表局部放電的這些物理量來測定。測量方法分為 電測法非電測法電測法 電測法是利用局部放電所產(chǎn)生的脈沖信號，即測量因放電時負(fù)荷變化所引起的脈沖電流，稱脈沖電流法。脈沖電流法是離線條件下測量電氣設(shè)備局放的基本方法，也是目前在線監(jiān)測局放的主要手段。 優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高。缺點(diǎn)：抗干擾性差非電測法 非電測法有油中氣體分析、紅外監(jiān)測、光測法和聲測法。 其中應(yīng)用最廣的是聲測法，它利用變壓器發(fā)生局部放電時發(fā)生的聲波進(jìn)行測量。 優(yōu)點(diǎn)：基

16、本不受現(xiàn)場電磁干擾的影響，信噪比搞，可以確定放電源的位置。 缺點(diǎn)：靈敏度低，不能確定放電量。聲測法常和脈沖電流法配合使用，是局放的重要監(jiān)測手段。變壓器油中氣體的在線監(jiān)測 無論是變壓器內(nèi)部產(chǎn)生局放或存在局部過熱，這些物理現(xiàn)象都會使周圍的變壓器油產(chǎn)生氣體，因此使用色譜分析變壓器油中氣體組分的方法便得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)模擬試驗(yàn)和現(xiàn)場試驗(yàn)得出以下結(jié)論: 電弧性放電能使油分解出乙炔、氫及少量的甲烷; 局部放電分解出氫和甲烷; 變壓器油過熱分解出氫、甲烷、乙烯、丙烯; 絕緣材料過熱還會分解出一氧化碳和二氧化碳。變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則對一些特征氣體的注意值和產(chǎn)氣率也作了規(guī)定,如表所示。作為在線監(jiān)

17、測變壓器油，采用連續(xù)測量變壓器油中組分的氣相色譜分析是有效的監(jiān)測方法之一。氣相色譜分析具有選擇性好、分離性能高、分離時間快（幾分鐘到幾十分鐘）、靈敏度高和適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是：色譜分析儀的價(jià)格和故障率高，需要經(jīng)常維護(hù)。為了代替變壓器油色譜分析，由于局部放電和局部過熱均會伴隨著氫氣的產(chǎn)生，可以采用變壓器油中氫氣含量的在線連續(xù)監(jiān)測。由于變壓器油中氫氣的測量比較容易，儀器價(jià)格低，因此是通過變壓器油的監(jiān)測，掌握變壓器狀態(tài)的有效方法。變壓器繞組變形在線監(jiān)測變壓器繞組變形(如軸向、徑向尺寸變化、位移、扭曲、鼓包等)是由于繞組經(jīng)受了軸向、幅向力的作用以及強(qiáng)大的短路力作用。常規(guī)的吊罩檢查只能看到高壓繞組的

18、狀況，而在高壓繞組內(nèi)部的中、低壓繞組所發(fā)生的形變根本無法看到。變壓器繞組的變形具有相當(dāng)大的隱蔽性，而且由變形帶來的后果也相當(dāng)嚴(yán)重，它會直接威脅變壓器的安全運(yùn)行。過去的檢測繞組變形的方法有:在現(xiàn)場采取吊罩檢查的方法通過施加低壓脈沖并比較響應(yīng)變化的低壓脈沖法測量變壓器短路電抗并與歷史數(shù)據(jù)比較的短路電抗法測量變壓器頻率響應(yīng)并比較其變化的頻響分析法但這些方法均需使變壓器退出運(yùn)行，即均屬于離線檢測方法，不能隨時監(jiān)測變壓器繞組狀況以及時發(fā)現(xiàn)故障?；谧儔浩鞫搪纷杩辜白杩怪械碾姼蟹至颗c繞組幾何尺寸及相對位置有關(guān)，近年來，通過在線檢測變壓器短路電抗變化來分析繞組狀況的技術(shù)正逐漸得到重視。變壓器繞組在線監(jiān)測是根

19、據(jù)變壓器繞組的短路電抗值的變化進(jìn)行變形與否的監(jiān)測和判斷。因?yàn)槔@組的短路電抗值與繞組的變形程度、幾何尺寸以及位置變化密切相關(guān)，即短路電抗直接取決于繞組的幾何結(jié)構(gòu)。通過理論研究和實(shí)際測試，實(shí)時監(jiān)測繞組短路電抗的變化對在線監(jiān)測變壓器繞組變形具有很好的實(shí)效性。變壓器有載分接開關(guān)在線監(jiān)測變壓器的有載分接開關(guān)內(nèi)有機(jī)械部分，是比較容易發(fā)生故障的部位。故障多發(fā)部位集中在切換開關(guān)室和操動機(jī)構(gòu)，因此通過監(jiān)測變壓器有載分接開關(guān)分觸頭位置、操動機(jī)構(gòu)的狀態(tài)以及切換開關(guān)室油溫等，可以掌握有載分接開關(guān)的狀態(tài)。電力電纜的在線監(jiān)測近年來，由于交聯(lián)聚乙烯（XLPE）塑料電纜的性能優(yōu)良、工藝簡單、安裝方便而得到廣泛應(yīng)用，已逐步取代

20、了傳統(tǒng)的油紙絕緣電纜。XLPE電纜絕緣劣化原因： 熱劣化； 電氣劣化； 水樹枝劣化； 化學(xué)性劣化；大量研究資料表明， XLPE電纜絕緣擊穿主要是由于絕緣層中形成了水樹枝，其原因可能是制造過程中殘留在絕緣中的微水，或運(yùn)行中因機(jī)械損傷使水分逐漸侵入，或運(yùn)行中電纜長期受水侵漬等。這些水樹枝經(jīng)長期逐步發(fā)展，最終導(dǎo)致絕緣損壞。因此，在線監(jiān)測電纜水樹枝劣化情況是十分重要的。對XLPE電纜絕緣的監(jiān)測可區(qū)分為直流法工頻法低頻法復(fù)合判斷法直流法又可分為：直流成分法直流疊加法電橋法直流成分法 電纜中有水樹時，類似與尖一板電極具有整流作用，有微弱的直流成分電流流過。在運(yùn)行電壓下，在由電源線、電纜導(dǎo)芯、電纜絕緣層和護(hù)

21、層、電纜接地線、GPT(接地保護(hù)用電壓互感器)、電源線構(gòu)成的回路中通過微電流測量裝置可以測出此電流。微電流測量裝置應(yīng)并聯(lián)有低通濾波器及接地保護(hù)裝置，以哀減交流成分，分檢出自流成分。因?yàn)樽粤鞒煞质沁\(yùn)行中的電纜的固有特性，所以，該法適用于中、高電壓等級的電纜監(jiān)測。直流疊加法 直流疊加法的基本原理是在變電站變壓器的中性接地點(diǎn)處或者是母線處，通過電壓互感器將低壓自流電源疊加在電纜絕緣己施加的交流相電壓上，并通過并聯(lián)一高壓電容來免除交流高壓對自流電源的影響。通過測量流過電纜絕緣的自流電流來求出電纜的絕緣電阻，從而實(shí)現(xiàn)電纜的在線診斷。電橋法 電纜絕緣電阻的測量也可用電橋電路來實(shí)現(xiàn)。工頻法介質(zhì)損耗因數(shù)法：將

22、加于電纜的電壓(通過電壓互感器)及流過絕緣的工頻電流(通過電流互感器)信號取出，再通過數(shù)字化測量裝置測出電纜絕緣的介質(zhì)損耗因數(shù)。據(jù)資料分析，當(dāng)介質(zhì)損耗因數(shù)大于1%時，絕緣可判為不良。要注意電壓、電流互感器角差對測量結(jié)果的影響。應(yīng)用靈敏度為0.01%的測量裝置可很好地監(jiān)測絕緣。由此法得到的信息反映的是絕緣缺陷的平均程度。局部放電法： 對于局部放電法來說，監(jiān)測主要是在終端頭和附件等處采集局部放電量，經(jīng)過小波理論和信號處理從干擾信號中來辯識X LPE電纜的局部放電量。國內(nèi)外專家學(xué)者,IEC,IEEE以及CIGRE等國際電力權(quán)威機(jī)構(gòu)一致推薦局部放電試驗(yàn)是作為XLPE絕緣電力電纜絕緣狀況評價(jià)的最佳方法。

23、 低頻法低頻成分法：由于水樹的存在，除了直流成份外，在電纜的充電電流中也含有低頻成份。根據(jù)頻譜分析，其頻率分布在10Hz特別是3Hz以下。在電纜接地線中串接入測量裝置，由測得的低頻電流可診斷絕緣。由于低頻電流也是納安級的，對測量裝置要求較高。低頻疊加法：為避免直流微電流測量上的困難，可將7.5Hz、20V的低頻電壓在線疊加于電纜，在電纜接地線中串接入測量裝置，以得到相應(yīng)的絕緣電阻值。復(fù)合判斷法由于絕緣狀態(tài)與其特性參數(shù)間的統(tǒng)計(jì)分散性，僅用一種方法來診斷絕緣，會有漏判或錯判的可能。采用幾種方法，互相配合進(jìn)行復(fù)合診斷可提高診斷的正確性。資料表明，采用包含直流疊加法及介質(zhì)損耗因數(shù)法的復(fù)合診斷，對不良電

24、纜診斷的準(zhǔn)確率高達(dá)100%。根據(jù)測量裝置研制的難易程度、現(xiàn)場測量中的干擾情況等，我國目前宜采用包含直流疊加法和介質(zhì)損耗因數(shù)法的復(fù)合判斷法來對XLPE電纜進(jìn)行在線診斷。電容性設(shè)備的在線監(jiān)測電力設(shè)備中，高壓電容式套管、電容式電流互感器、耦合電容器等設(shè)備是由若干個電容元件串聯(lián)而成的，故將它們統(tǒng)稱為電容型設(shè)備。電容型設(shè)備的數(shù)量約占變電站設(shè)備總量的40%50%，在變電站中占有重要地位，因而實(shí)現(xiàn)電容型設(shè)備的狀態(tài)維修具有重要意義。正因如此，國內(nèi)外開展較早和較多的在線監(jiān)測工作也就是電容型設(shè)備絕緣的在線監(jiān)測與故障診斷。目前，電容型設(shè)備絕緣在線監(jiān)測技術(shù)已得到長足發(fā)展，開發(fā)出了多種形式的監(jiān)測系統(tǒng)，為電容型設(shè)備的安全

25、運(yùn)行提供了有力的保證。同時，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，電容型設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)將進(jìn)一步提高和完善。對于電容性絕緣的設(shè)備，通過對其介電特性的監(jiān)測，可以發(fā)現(xiàn)尚處于早期發(fā)展階段的缺陷。反映介電特性的參數(shù)有介質(zhì)損耗因數(shù)（簡稱介損）、電容值C和電流值I。電容性設(shè)備在線監(jiān)測主要是監(jiān)測這3個參數(shù)的變化量。介質(zhì)損耗因數(shù)監(jiān)測電容量監(jiān)測三相不平衡電流監(jiān)測介質(zhì)損耗因數(shù)監(jiān)測 在線監(jiān)測介損的基本方法是測出電容性電氣設(shè)備的電流相位，并于該相的純?nèi)菪噪娏鞅容^，其相角差就是介質(zhì)損耗角。標(biāo)準(zhǔn)電流相位的取得方式：通過把標(biāo)準(zhǔn)電容器或電阻器或電壓互抗器連接在高壓母線上取得標(biāo)準(zhǔn)電流相位。但由于把標(biāo)準(zhǔn)電容器或電阻器作為一次設(shè)備長期連接在高壓

26、母線尚，會對電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行照成威脅，因此一般不用這兩種方法。 采用電壓互感器的方式取得標(biāo)準(zhǔn)相位信號。優(yōu)點(diǎn)：有利于變電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。缺點(diǎn)：存在角誤差。但可以通過角差校正和對TV負(fù)載的管理得到補(bǔ)償，因此目前運(yùn)行中的介損在線監(jiān)測系統(tǒng)一般采用該方式。被監(jiān)測設(shè)備的電流信號取樣方法：1）電阻取樣：把被測容性設(shè)備的末屏接地處斷開后串接小阻值的電阻，利用該電阻上的電壓降作為被測設(shè)備的監(jiān)測信號。2）電容取樣：把取樣電容與被測設(shè)備的電容形成典型的電容分壓器。3）電流互感器取樣：把電流互感器與被測設(shè)備串接。兩個正弦信號的相位比較 在取得標(biāo)準(zhǔn)相位信號和被試品電流信號后要通過比較這兩個正弦波信號的精確相角才能測出

27、介質(zhì)損耗。實(shí)用的介損測量系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到高于0.1%的介損值測量精度。測量兩個正弦波的角度偏差常用下列幾種方法：1）電相角差直接測量法該方法一般是測量一個正弦波的某一個特征點(diǎn)（如過零點(diǎn)）到另一個正弦波的特征點(diǎn)之間所需的時間，在已知頻率的情況下，由該時間差計(jì)算出相角差。該測量方法測量原理較為直觀，但特征點(diǎn)的準(zhǔn)確獲取較困難，抗干擾能力差。在實(shí)際測量中，可以把測時間改為測電壓。2）快速富氏變換（FFT）法FFT法是把要比較的兩個正弦波同步采樣后經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換變成數(shù)字量后用FFT算法計(jì)算，求出基波相角差的方法。該方法比較簡單，容易實(shí)施，但是要注意FFT采樣精度和同步取樣的穩(wěn)定性問題，保證采樣數(shù)據(jù)的精度。3）自

28、動電橋法介損的在線監(jiān)測可用不同形式的平衡或不平衡電橋，因電橋容易做到高精度，因而是有效的測量方法。缺點(diǎn)是有些原理的電橋每次自動調(diào)平衡所需時間較長。電容性設(shè)備的電流幅值測量電容性設(shè)備的電流指的是流過絕緣的電流，包括電容及電導(dǎo)電流。該電流在一定的電壓、頻率和溫度下是常量。當(dāng)容性設(shè)備內(nèi)部發(fā)生故障時會導(dǎo)致該電流的變化。因此監(jiān)測容性設(shè)備的電流變化，即可對設(shè)備的正常與否作出評價(jià)。電容性設(shè)備的電容量變化率測量電容量變化率的計(jì)算依據(jù)是上述電容性設(shè)備的電流、電壓、頻率和初始電容量。用計(jì)算的方法得到電容量變化率。電容量的變化經(jīng)過溫度的校正計(jì)算后可以較精確地測量。由電容量變化率可以判斷容性設(shè)備的狀況。 架空輸電線路

29、在線監(jiān)測由導(dǎo)線、架空地線、絕緣子、桿塔、金具及基礎(chǔ)和接地裝置組成，由于分布面廣，且全部是暴露于大氣中，因此監(jiān)測裝置的工作電源及裝置于監(jiān)測中心的通信問題非常困難。然而由于架空線路是電網(wǎng)的重要組成部分，其狀態(tài)監(jiān)測、診斷問題一直受到人們關(guān)注，帶電檢測架空線路的部件是主要應(yīng)用方法。架空線路上這些組件其劣化過程一般是緩慢老化的，可以通過一定的時間間隔對其帶電監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)早期劣化，及時安排維修處理。架空線路的帶電檢測方法1）行走式電磁感應(yīng)法：檢測導(dǎo)線損傷的傳感器是使流過高頻的繞組接近導(dǎo)線表明，利用導(dǎo)線損傷、斷股等異常時產(chǎn)生的渦流進(jìn)行檢測，傳感器是由于平面繞組組成的電橋電路，當(dāng)導(dǎo)線損傷時，電橋輸出不平衡電壓，

30、供記錄和診斷。2）檢測阻抗法：利用渦流法原理，直接檢測導(dǎo)線的阻抗變化來診斷導(dǎo)線受腐蝕程度。3）導(dǎo)線溫度監(jiān)測：利用熱電偶的電動勢隨溫度變化的原理，或晶體振子的發(fā)振頻率隨溫度變化的原理構(gòu)成傳感器，來檢測導(dǎo)線或接頭的發(fā)熱情況，采集到的信息將其調(diào)劑到天線再發(fā)送，或通過線路的DPGOW光纖通信傳送到監(jiān)視中心站。絕緣子的在線監(jiān)測分為：等值附鹽密度測量脈沖電流法零值或地阻值絕緣子測量等值附鹽密度測量監(jiān)測絕緣子的等值附鹽密度測量（簡稱鹽密）是監(jiān)測絕緣子污穢的有效方法。日本NGK公司開發(fā)了自動定時或定期自動刷洗絕緣子，并對刷洗液自動測量電導(dǎo)率的在線監(jiān)測系統(tǒng)。脈沖電流法該方法是在絕緣子的根部測量絕緣子放電脈沖，由

31、放電脈沖的頻度和幅度評價(jià)絕緣子污穢程度。零值或低阻抗絕緣子測量零值或低阻抗絕緣子在線監(jiān)測的方法是檢測絕緣子局部放電脈沖。該方法在絕緣子串末端或在鐵塔上測量絕緣子串的局部放電，利用輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)把信號傳送回變電站。斷路器的在線監(jiān)測斷路器的故障有絕緣性故障、滅弧室故障與機(jī)械性故障，因此斷路器的在線監(jiān)測分為：斷路器絕緣狀態(tài)監(jiān)測滅弧室故障的在線監(jiān)測斷路器機(jī)械故障在線監(jiān)測斷路器絕緣狀態(tài)監(jiān)測方法：1）交流泄露電流在線監(jiān)測：將少油斷路器的絕緣拉桿接地端距上部12cm處鑲上金屬環(huán)，在圓環(huán)上固定測量電級，用可伸縮的彈性引線在斷路器底部用小套管引出，引出線經(jīng)一橋式整流電路接地，用直流微安表測量。2）測量介質(zhì)

32、損耗因數(shù)：上述少油斷路器用小套管將絕緣拉桿引出后，用改造后的裝置采用QS型西林電橋測量其相應(yīng)絕緣部分的介質(zhì)損耗因數(shù)。滅弧室故障的在線監(jiān)測滅弧室故障通常與開斷工作電流，特別是故障短路電流的大小和次數(shù)相關(guān)。因此監(jiān)測斷路器的開斷電流的大小和時間，可以衡量滅弧室及觸頭的損傷程度。斷路器機(jī)械故障在線監(jiān)測據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，高壓斷路器機(jī)械故障占總故障的60%以上，斷路器機(jī)械性能的變壞主要表現(xiàn)在分合閘的時間合速度不正常。機(jī)械故障的在線監(jiān)測主要有：1）分合閘狀態(tài)檢測2）分合閘時間及加速曲線監(jiān)測3）振動分析及聲學(xué)診斷避雷器的在線監(jiān)測避雷器主要用于限制由線路傳來的雷電過電壓或由操作引起的內(nèi)部過電壓，是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行

33、的重要保護(hù)設(shè)備之一，它的正常運(yùn)行對保證系統(tǒng)的安全供電起著重要作用。傳統(tǒng)的避雷器分為（保護(hù)間隙避雷器、管式避雷器、閥式避雷器)在使用時必須串聯(lián)間隙。六十年代末、七十年代初，日本率先研制出了金屬氧化鋅避雷器(MOA)，從八十年代開始在我國電力系統(tǒng)推廣應(yīng)用并已成為避雷設(shè)備的主流，因而下面主要討論金屬氧化鋅避雷器的在線監(jiān)測。MOA在發(fā)生問題時，總電流的增加并不明顯，但是只占很少部分的阻性電流分量卻有明顯的增加，于是在線監(jiān)測中就用組型電流分量的變化判斷MOA的狀態(tài)。避雷器阻性電流的在線監(jiān)測在線監(jiān)測MOA組型電流有下述幾種方式：1）抵消法：把標(biāo)準(zhǔn)容性電流以反相位相加在全電流上，抵消掉容性電流分量，再測量阻

34、性電流分量的方法。2）三次諧波法：利用避雷器閥片的非線性產(chǎn)生的三次諧波分量，用測量三次諧波的方法代替直接的阻性電流測量。優(yōu)點(diǎn)：測量方法簡單。缺點(diǎn)：容易受電力系統(tǒng)內(nèi)存在的三次諧波的影響。3）相位差法：把避雷器的總電流相位與純?nèi)菪噪娏飨辔幌啾龋瑴y出相位偏移量，由該偏移量計(jì)算出阻性電流分量。避雷器全電流的在線監(jiān)測避雷器全電流是指流過避雷器的總電流值。一般在動作指示器處測量或用電流互感器測量。從電流測量的角度考慮，該電流的測量并不困難，但是要考慮避雷器動作時的地電位升高問題，要做好測量系統(tǒng)的過電壓防護(hù)措施。避雷器動作電流和動作次數(shù)監(jiān)測避雷器的動作電流和動作次數(shù)是影響避雷器壽命的因素之一，因此有必要對避

35、雷器的動作情況留下記錄，以便了解避雷器的狀態(tài)。同時避雷器動作電流和過電壓監(jiān)測配合，可以掌握變電站的過電壓發(fā)生情況。GIS的在線監(jiān)測GIS在線監(jiān)測分為：GIS的局部放電在線監(jiān)測和GIS的放電性故障在線監(jiān)測。GIS的局部放電在線監(jiān)測方法主要有：振動法電氣測量法甚高頻法振動法：是通過檢測局部放電時外殼的機(jī)械振動，判斷GIS內(nèi)部局部放電的方法。該方法研究歷史較長，測量效果在無機(jī)械振動干擾時效果較好。作為在線監(jiān)測系統(tǒng)時需要對下雨或周圍施工等特殊情況的干擾聲音辨別，以免發(fā)出錯誤信息。電氣測量法：主要是監(jiān)測支撐用絕緣子內(nèi)部和表面是否存在放電。由于許多GIS的生產(chǎn)廠家在GIS的間隔支撐絕緣上預(yù)設(shè)局放檢測金屬環(huán)

36、，方便用戶實(shí)行帶電監(jiān)測，因此該項(xiàng)監(jiān)測較易實(shí)施。缺點(diǎn)：對于GIS內(nèi)金屬粒子跳動的監(jiān)測靈敏度不高。甚高頻法：監(jiān)測電氣高頻信號的方法。缺點(diǎn)：甚高頻的接收天線的安裝上有一定的困難。GIS的放電性故障在線監(jiān)測在放電性故障發(fā)生后，由于短路電弧的加溫，在GIS外面能觀測到GIS故障點(diǎn)金屬外殼溫度明顯高于其他部分溫度，但持續(xù)時間較短，因此如何記憶放電故障時的溫度就成了放電故障在線監(jiān)測技術(shù)的關(guān)鍵。目前采用下面幾種監(jiān)測方法：溫變色貼片紅外成像技術(shù)溫變色貼片：采用不同溫度下改變顏色，而且在達(dá)到最高溫度后保留顏色的材料做成溫變色貼片，貼附在GIS外表面。在放電性故障發(fā)生后，溫變色貼片改變顏色，故障后尋找變色的貼片即可

37、找出故障點(diǎn)。紅外成像技術(shù)：采用紅外成像儀監(jiān)測GIS。當(dāng)放電性故障發(fā)生后迅速啟動該系統(tǒng)并錄下紅外圖像，便可分析放電性故障時GIS各部分的溫度。輸變電設(shè)備在線監(jiān)測目前存在的問題狀態(tài)檢修的客觀需要對輸變電設(shè)備在線監(jiān)測提出了很高的要求，也促進(jìn)了在線監(jiān)測技術(shù)的快速發(fā)展，但由于在線監(jiān)測工作開展的時間不長，目前還是存在許多問題：在線監(jiān)測系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)可比性問題 各單位的在線監(jiān)測系統(tǒng)采用不同的測量原理和數(shù)據(jù)處理方法，卻沒有測量規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。因測量原理不同，抵御不同形式的干擾能力亦不同，照成在不同干擾環(huán)境下不同的在線監(jiān)測系統(tǒng)測量到不同數(shù)據(jù)。因此有必要在不限制線路原理的基礎(chǔ)上，規(guī)范數(shù)據(jù)的處理和校正方法。預(yù)防性試驗(yàn)數(shù)

38、據(jù)與在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的可比性問題 停電監(jiān)測與帶電測量數(shù)據(jù)的可比性問題一直是在線監(jiān)測領(lǐng)域的爭論焦點(diǎn)。以往的停電預(yù)防性試驗(yàn)施加電壓較低，而在線監(jiān)測是在工作電壓下得到的測量數(shù)據(jù)，兩者之間的測量電壓相差很大，因此這兩者的測量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和比較存在爭議。規(guī)程的限制與在線監(jiān)測方法之間的矛盾以往的各種規(guī)程沒有考慮在線監(jiān)測的實(shí)施問題，所以要把在線監(jiān)測使用的各種傳感器安裝在被檢測設(shè)備時受到了種種約束。如何在保證安全的前提下，放寬這些約束是今后要共同探討的問題。在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的限定值和判定值問題以往的預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程中對不同設(shè)備和測量項(xiàng)目都有對應(yīng)的極限控制值，此數(shù)值可作為判定設(shè)備好壞的依據(jù)。在線監(jiān)測目前還提不出系統(tǒng)的、大家

39、公認(rèn)的測量限值和判斷設(shè)備好壞的評定標(biāo)準(zhǔn)。在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的校正問題停電預(yù)防性試驗(yàn)可以在干擾較少的環(huán)境、良好的天氣下進(jìn)行，對溫度和濕度等可以做出明確的修正。在線監(jiān)測是在工作狀態(tài)下測量的，而且無論天氣好壞均要測量，因此如何補(bǔ)償和校正數(shù)據(jù)存在許多困難。輸變電設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展趨勢與新技術(shù)輸變電設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展與新技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)，有了計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展才使得在線監(jiān)測技術(shù)走向?qū)嵱?。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新的研究領(lǐng)域中產(chǎn)生的新技術(shù)對在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展影響很大。下面是一些新技術(shù)在在線監(jiān)測中的應(yīng)用或發(fā)展趨勢。在線監(jiān)測的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在線監(jiān)測的多媒體技術(shù)在線監(jiān)測虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)全球定位系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用人工智能 站控層高

40、級應(yīng)用技術(shù)一體化信息平臺和高級應(yīng)用 高級功能隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展目前階段實(shí)施，實(shí)現(xiàn)順序控制、設(shè)備狀態(tài)可視化、智能告警及分析決策、源端維護(hù)、站域控制、拓?fù)湮宸赖裙δ埽?全站按照IEC61850通信規(guī)范配置統(tǒng)一的狀態(tài)監(jiān)測后臺，實(shí)現(xiàn)了主變油色譜、GIS氣體密度微水狀態(tài)監(jiān)測。分析結(jié)果經(jīng)綜合信息網(wǎng)傳送至長沙局狀態(tài)監(jiān)測主站端。將傳統(tǒng)的定期檢修改變?yōu)闋顟B(tài)檢修，減少了變電站運(yùn)行維護(hù)成本。高級應(yīng)用狀態(tài)檢修 油中溶解氣體鐵芯接地電流GIS局部放電GIS氣體避雷器泄漏電流在線監(jiān)測在新加坡電網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用以可靠性為中心的檢修（RCM）RCM的概念以可靠性為中心的維修（RCM）是目前國際上通用的、用以確定資產(chǎn)預(yù)防性維修需求

41、、優(yōu)化維修制度的一種系統(tǒng)工程方法。其基本思路是:對設(shè)備進(jìn)行功能與故障分析，明確設(shè)備各故障的后果;用規(guī)范化的邏輯決斷方法，確定各故障的預(yù)防性維修對策;通過現(xiàn)場故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、專家評估、定量建模等手段，在保證設(shè)備安全與完好的前提下，以維修停機(jī)損失最小為目標(biāo)對設(shè)備的維修策略進(jìn)行優(yōu)化。 RCM的發(fā)展動態(tài)RCM技術(shù)在60年代末起源于美國航空界，首次應(yīng)用RCM制定維修大綱的是波音747飛機(jī)。70年代中期，RCM引起美國軍方的重視，美國防部明確命令在全軍推廣以可靠性為中心的維修（RCM）。70年代后期RCM開始在美國陸、海、空三軍裝備上獲得廣泛應(yīng)用。到80年代中期，美國陸、海、空三軍分別就RCM的應(yīng)用頒布了標(biāo)

42、準(zhǔn)和規(guī)范。RCM不僅被軍事領(lǐng)域所重視，而且在商界也具有廣泛的應(yīng)用。進(jìn)入90年代后，RCM逐漸在工業(yè)發(fā)達(dá)國家興起并應(yīng)用于生產(chǎn)設(shè)備的維修管理。80年代中后期，我國軍事科研部門開始跟蹤研究RCM理論和應(yīng)用。目前的RCM應(yīng)用領(lǐng)域已涵蓋了航空、武器系統(tǒng)、核設(shè)施、鐵路、石油化工、生產(chǎn)制造、甚至大眾房產(chǎn)等各行各業(yè)。RCM理論的應(yīng)用實(shí)踐在軍事上的應(yīng)用：1972年美軍首先將MSG-2（Maintenance Steering Group)應(yīng)用于海P-3飛機(jī)和S-3A飛機(jī)，F(xiàn)-4飛機(jī)的維修大綱上，致使檢查項(xiàng)目取消了55%，維修頻數(shù)減少20%，準(zhǔn)備時間縮短40%，維修停機(jī)時間縮短79%，維修質(zhì)量有明顯的提高。在航空

43、上：由于RCM的實(shí)施，70年代初一架波音747飛機(jī)每飛行兩萬小時的結(jié)構(gòu)大檢查只要6.6萬工時，而50年代一架DC-8飛機(jī)每飛行兩萬小時的結(jié)構(gòu)大檢查需要400萬工時，兩者相差60倍。在電力上：日本的Turkeypoint發(fā)電廠應(yīng)用RCM，取得了節(jié)約人工費(fèi)43%，節(jié)約外包裝工程費(fèi)和材料費(fèi)27%的效果。我國大亞灣核電站推行RCM，取消 CEX 系統(tǒng)中電動機(jī) 10 年解體檢修項(xiàng)目后，系統(tǒng)和設(shè)備的可靠性沒有降低，維修費(fèi)用卻有很大節(jié)省。在其他發(fā)面：由于RCM應(yīng)用，某露天煤礦的一臺300T的活動電鏟可用度在6個月內(nèi)從86%上升到92%；石油平臺上的固定式燃?xì)廨啓C(jī)大修間隔從2500h增加到4000h; 江蘇公

44、路局2臺RS-425型穩(wěn)定路拌機(jī)，原平均每工作小時維修費(fèi)用達(dá)467.00元，自參加RCM服務(wù)，平均工作小時維修費(fèi)用為83.08元，為參加RCM服務(wù)前的17.8%。的八項(xiàng)基本原理RCM 基本原理一：定時拆修（含定時報(bào)廢）對復(fù)雜設(shè)備的故障預(yù)防幾乎不起作用，但對簡單設(shè)備的故障預(yù)防有作用。 第一條曲線 2% t第二條曲線 2% t第三條曲線 7% t第四條曲線 14% t第五條曲線 14% t第六條曲線 59% t圖1 RCM的故障曲線 復(fù)雜設(shè)備一般具有多種故障模式，可修復(fù)的復(fù)雜設(shè)備，故障部件修復(fù)或更新后，復(fù)雜設(shè)備的故障率隨著時間的增大而趨向于常數(shù)，即不存在耗損區(qū)，如圖所示：RCM 基本原理二：提出潛

45、在故障的概念，進(jìn)行視情維修，可使設(shè)備在不發(fā)生功能故障的前提下得到充分的利用，達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的使用目的。 同一故障模式在功能故障之前可能有幾個潛在故障，如下圖所示，因此還需要通過多種檢測手段的綜合應(yīng)用有效避免漏檢。RCM 基本原理三：檢查并排除隱蔽功能故障是預(yù)防多重故障嚴(yán)重后果的必要措施。 故障影響運(yùn)行預(yù)測/預(yù)防故障？單機(jī)運(yùn)行若B故障則切換到C運(yùn)行備用若B處于工作狀態(tài)則C的故障不影響運(yùn)行運(yùn)行到發(fā)生故障？如何查找故障？RCM 基本原理四：有效的預(yù)防性維修工作能夠以最少的資源消耗來保持設(shè)備的固有可靠性水平；要想超過這個水平，只有重新設(shè)計(jì)設(shè)備。RCM基本原理五：預(yù)防性維修能降低故障發(fā)生的頻率，但不能改

46、變故障的后果，只有通過設(shè)計(jì)才能改變故障的后果。 RCM基本理論六：預(yù)防性維修工作是根據(jù)故障后果和所做的維修工作即技術(shù)可行又值得做來確定。否則，不作預(yù)防性維修工作，而是要考慮更改設(shè)計(jì)方案。 故障后果技術(shù)可行又值得做安全性和環(huán)境性后果隱蔽性后果使用性后果非使用性后果是預(yù)防性維修預(yù)防性維修預(yù)防性維修預(yù)防性維修否必須更改設(shè)計(jì)更改設(shè)計(jì)也許需要更改設(shè)計(jì)也許宜于更改設(shè)計(jì)確定預(yù)防性維修工作和更改設(shè)計(jì)的一般原則RCM基本原理七：設(shè)備使用前的初始預(yù)防性維修大綱的制訂后，需要在使用期間收集使用數(shù)據(jù)資料，不斷修訂，逐步完善。RCM基本原理八：預(yù)防性維修大綱只有通過維修部門和研制部門長期共同協(xié)作才逐步完善。RCM和傳統(tǒng)

47、維修觀念的差異對照分析RCM基本原理RCM原理傳統(tǒng)維修觀念一、定時拆修的作用設(shè)備故障的發(fā)生與使用時間一般沒有直接關(guān)系，定時拆修不是對付故障的普遍使用的方法。設(shè)備故障的發(fā)生與使用時間直接相關(guān)，定時拆修是對付故障的普遍使用的方法。二、潛在故障和功能故障提出潛在故障概念，視情維修時根據(jù)潛在故障發(fā)展由功能故障的間隔時間來確定的。無明確的潛在故障概念，少量視情維修是根據(jù)故障頻率或故障危險(xiǎn)程度來確定的。三、隱蔽功能故障和多重故障檢查并排除隱蔽功能故障是預(yù)防多重故障嚴(yán)重后果的必要措施。不了解隱蔽功能故障和多重故障的關(guān)系，認(rèn)為多重故障的嚴(yán)重后果無法預(yù)防。四、預(yù)防性維修的作用不能彌補(bǔ)設(shè)備固有可靠性的不足，不能提

48、高固有可靠性水平。能夠彌補(bǔ)設(shè)備固有可靠性的不足，提高固有可靠性水平。五、故障后果的改變預(yù)防性維修難以能避免故障的發(fā)生，只能通過設(shè)計(jì)改變故障的后果。預(yù)防性維修能避免故障的發(fā)生還能改變故障的后果。六、預(yù)防性維修工作的確定只有故障后果嚴(yán)重且技術(shù)可行又值得做時，才做預(yù)防性維修工作。對可能出現(xiàn)的任何故障都要做預(yù)防性維修工作。七、初始預(yù)防性維修大綱的制訂在設(shè)備投入使用前就著手制訂，在使用中不斷修訂。在設(shè)備投入運(yùn)行使用后才制訂，一般不再修改。八、預(yù)防性維修大綱的完善通過維修部門和研制部門長期共同協(xié)作才能完成?？蓡为?dú)由使用部門或研制部門制訂。RCM研究的幾個內(nèi)容：功能: 在具體使用條件下，設(shè)備的功能標(biāo)準(zhǔn)是什么

49、?故障模式: 在什么情況下設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)其功能?故障原因: 引起各功能故障的原因是什么?故障影響: 各故障發(fā)生時,會出現(xiàn)什么情況?故障后果: 各故障在什么情況下至關(guān)重要?主動故障預(yù)防: 做什么工作才能預(yù)防各故障?非主動故障預(yù)防: 找不到適當(dāng)?shù)闹鲃庸收项A(yù)防措施應(yīng)怎么辦?RCM分析的流圖系統(tǒng)可用性分析模型可用率影響重要度評級系統(tǒng)安全性分析模型安全性影響重要度評級設(shè)備初步劃分維修歷史數(shù)據(jù)庫制定維修計(jì)劃執(zhí)行維修工作評價(jià)維修效果設(shè)備故障記錄FMEA確定維修項(xiàng)目和維修工作類型 實(shí)施RCM的基本工作流程圖RCM主要的技術(shù)分析方法 、系統(tǒng)劃分、子系統(tǒng)重要度評級、故障模式及后果分析、邏輯決斷圖1、系統(tǒng)劃分系統(tǒng)劃分

50、是制訂預(yù)防性維修大綱的基礎(chǔ)，其結(jié)果將用于功能故障分析和功能故障模式及故障后果分析。進(jìn)行系統(tǒng)劃分的主要內(nèi)容及目標(biāo)： （1）分析部件在系統(tǒng)中的功能； （2）分析部件故障對系統(tǒng)可靠性、可用度的影響； （3）分析部件維修方式改變對系統(tǒng)維修費(fèi)用的影響。、子系統(tǒng)重要度評級子系統(tǒng)重要度評級的目的：（1）合理分配維修資源； （2）確定故障模式及后果分析（FMEA) 的最終層次。子系統(tǒng)重要度分級常用分析模型有兩種：可用性分析模型和安全性分析模型、故障模式及后果分析FMEAFMEA方法的主要目的是分析設(shè)備主要故障模式和故障直接原因及故障后果，主要步驟如下：確定功能確定故障模式確定故障后果后果評估制定措施4、RCM

51、邏輯決斷圖第一步：分析故障后果的類型，其工作流程如圖所示：第二步：按照故障特點(diǎn)確定維修工作類型。工作流程如圖所示：開展RCM的主要收益能合理地選擇維修作業(yè)類型。對設(shè)備的故障模式，機(jī)理等有較好的了解。能正確地發(fā)揮維修的作用。能科學(xué)地確定維修周期。有利于提高運(yùn)行性能，降低維修成本。SP POWERGRID Network Asset ManagementSingapores ExperienceChang Swee TongDeputy Managing Director SP PowerGrid Ltd Singapore中國國際供電會議曾瑞棠副董事經(jīng)理新能源電網(wǎng)有限公司新加坡17 Sep 20

52、06新加坡電網(wǎng)資產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)新加坡電力市場發(fā)電批發(fā)零售輸配電發(fā)電公司 電力市場公司 (市場運(yùn)營者)電力市場監(jiān)管局 (系統(tǒng)操作者)電力零售商市場服務(wù)商消費(fèi)者非競價(jià)購買者競價(jià)購買者HT : 需求 2 MWLT : 年消耗 120 MWh新能源資產(chǎn)有限公司新能源電網(wǎng)有限公司資產(chǎn)與管理分家的管理架構(gòu)有效提升運(yùn)作效率管理服務(wù)合約許可證資產(chǎn)合同管理層員工新能源電網(wǎng)有限公司新能源資產(chǎn)有限公司許可證資產(chǎn)合同管理層員工新能源電網(wǎng)有限公司電網(wǎng)運(yùn)營監(jiān)管機(jī)制合理定價(jià)新能源資產(chǎn)運(yùn)營收入 X加權(quán)平均資產(chǎn)成本資產(chǎn)基值運(yùn)行和維護(hù)成本資產(chǎn)折舊公司稅 效率與回報(bào)掛鉤的監(jiān)管機(jī)制效率回報(bào) 運(yùn)營收入調(diào)控 積木模式調(diào)控 固定5年平均過網(wǎng)費(fèi)

53、過網(wǎng)費(fèi) = 過網(wǎng)費(fèi)收入 / 銷售電量運(yùn)行和維護(hù)成本資產(chǎn)折舊公司稅 X加權(quán)平均資產(chǎn)成本資產(chǎn)基值收入預(yù)測(S$百萬)運(yùn)營收入調(diào)控 均滑積木式收入 取得最佳調(diào)控平衡收入預(yù)測(S$百萬)監(jiān)管機(jī)制的獎勵性回報(bào)投資與維修成本積效在下一度監(jiān)管期與客戶分享 上一度監(jiān)管期下一度監(jiān)管期積效所得積效獎勵積效分享投資成本或維修成本新投資成本或維修成本過網(wǎng)費(fèi)價(jià)格結(jié)構(gòu)平均過網(wǎng)費(fèi)3.6分/千瓦時 06/07年度特高壓大用戶超高壓大用戶高壓大用戶高壓小用戶低壓大用戶低壓小用戶合同容量收費(fèi)非合同容量收費(fèi)非合同備用容量收費(fèi)高峰電費(fèi)低谷電費(fèi)無功收費(fèi)高峰電費(fèi)低谷電費(fèi)劃一電費(fèi)監(jiān)管機(jī)制的運(yùn)作標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)厲的監(jiān)管機(jī)制監(jiān)管范圍監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)違規(guī)罰款40

54、0kV230kV66kV零事故$1m 至 $2m22kV零事故$500,000 至 $1m6.6kV每月只允許一次$50,000 至 $100,000恢復(fù)供電時間 90% 事故 2 小時內(nèi)恢復(fù)100% 事故 3 小時內(nèi)恢復(fù)$50,000自04年8月實(shí)施網(wǎng)絡(luò)管理組織結(jié)構(gòu)模式超高壓中部地區(qū)東部地區(qū)南部地區(qū)西部地區(qū)北部地區(qū) 運(yùn)行維護(hù)繼電保護(hù)SCADA專家系統(tǒng)通訊服務(wù)數(shù)據(jù)管理資訊科技電能質(zhì)量暫態(tài)研究 技術(shù)支持 資產(chǎn)管理維修計(jì)劃網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測故障調(diào)查運(yùn)行支援 配網(wǎng)調(diào)控 服務(wù)中心設(shè)施管理電纜保護(hù)后勤支援做的人想的人網(wǎng)絡(luò)管理組織結(jié)構(gòu)模式超高壓中部地區(qū)東部地區(qū)南部地區(qū)西部地區(qū)北部地區(qū) 運(yùn)行維護(hù)繼電保護(hù)SCA

55、DA專家系統(tǒng)通訊服務(wù)數(shù)據(jù)管理資訊科技電能質(zhì)量暫態(tài)研究 技術(shù)支持 資產(chǎn)管理維修計(jì)劃網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測故障調(diào)查運(yùn)行支援 配網(wǎng)調(diào)控 服務(wù)中心設(shè)施管理電纜保護(hù)后勤支援以電網(wǎng)表現(xiàn)為中心的知識型管理電力網(wǎng)絡(luò)低壓網(wǎng)絡(luò) 400/230 伏230kV網(wǎng)絡(luò)66kV網(wǎng)絡(luò)22kV and 6.6kV網(wǎng)絡(luò)400kV網(wǎng)絡(luò)一百二十萬用戶 最大供電負(fù)荷 5572 MW SENOKO230 kV 北區(qū)400 kV 電網(wǎng)230 kV 南區(qū)SERAYATNB400kV & 230kV 輸電網(wǎng)絡(luò)變電站變電站變電站變電站變電站變電站變電站變電站變電站變電站變電站變電站變電站發(fā)電廠發(fā)電廠發(fā)電廠發(fā)電廠電網(wǎng)資料變電站開關(guān)變壓器電纜 (公里)電

56、纜接頭輸電變電站981,5493055,86623,274配電變電站9,50436,83813,40522,867205,836總計(jì)9,60238,38713,71028,733229,110至 2006年 8月完全地下電纜網(wǎng)絡(luò)400kV 變電站400kV GIS 室內(nèi)開關(guān)400kV/230kV 500 MVA 單相變壓器提供中央商業(yè)區(qū)供電400KV電纜敷設(shè)向中區(qū)輸電400kV電纜接頭安裝230kV 中央商務(wù)區(qū)變電站 230kV 石化工業(yè)區(qū)變電站66kV 芯片工業(yè)園變電站 66kV 公共住宅區(qū)變電站 66kV 金融區(qū)變電站 22kV 私人住宅區(qū)變電站西電東送東部400kV變電站2006年投入運(yùn)

57、行海底電纜隧道電網(wǎng)運(yùn)作業(yè)績停電時間逐年降低停電時間指數(shù) SAIDI33.127.410.77.46.23.95.03.74.00.51.52.22.02.23.93.90510152025303591/9292/9393/9494/9595/9696/9797/9898/9999/0000/0101/0202/0303/0404/0505/06MinsCCK事故環(huán)網(wǎng)投入運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測投入運(yùn)行停電次數(shù)逐年減少停電次數(shù)指數(shù) SAIFI0.440.310.230.170.140.120.110.090.070.010.030.050.100.050.070.0700.050.10.150.20.250

58、.30.350.40.450.591/9292/9393/9494/9595/9696/9797/9898/9999/0000/0101/0202/0303/0404/0505/06電網(wǎng)運(yùn)作業(yè)績CCK事故環(huán)網(wǎng)投入運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測投入運(yùn)行外界因素總計(jì)27總計(jì) 32總計(jì) 34總計(jì) 36總計(jì) 20總計(jì) 20總計(jì)20總計(jì) 17總計(jì) 181215151726222019 152006 年8月總計(jì) 76電網(wǎng)運(yùn)作業(yè)績電壓驟降次數(shù)電壓驟降逐年減少供電恢復(fù)時間占事故百分比1 小時83%1.5 小時99%2 小時100%至 2006年8月停電事故與恢復(fù)供電時間供電恢復(fù)時間占事故百分比可靠性與質(zhì)量的“一個方向”偶發(fā)事故

59、杜絕與應(yīng)變資產(chǎn)更新策略遙控與監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)急就緒方案快速應(yīng)急措施資產(chǎn)保安措施偶發(fā)事故杜絕與應(yīng)變 業(yè)務(wù)連續(xù)管理系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測策略繼電保護(hù)系統(tǒng)狀態(tài)檢修策略質(zhì)量管理系統(tǒng)防止故障緩解影響高可靠性與高質(zhì)量供電狀態(tài)監(jiān)測與資產(chǎn)管理流程設(shè)備與電纜人工下載 泄漏電流 溫度 壓力 油中溶氣 氣體質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸 趨勢分析專家診斷質(zhì)量與可靠性的改善 維修 更換 監(jiān)測措施檢討 維護(hù)措施檢討 設(shè)計(jì)檢討 專家系統(tǒng) 人機(jī)界面資產(chǎn)監(jiān)測光纖網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理決策在線人工狀態(tài)監(jiān)測與資產(chǎn)管理流程設(shè)備與電纜人工下載 泄漏電流 溫度 壓力 油中溶氣 氣體質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸 趨勢分析專家診斷質(zhì)量與可靠性的改善 維修 更換 監(jiān)測措施檢討 維護(hù)措施檢討 設(shè)計(jì)檢討

60、 專家系統(tǒng) 人機(jī)界面資產(chǎn)監(jiān)測光纖網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)管理決策在線人工做的人想的人想與做相互配合資產(chǎn)管理兩大支柱狀態(tài)監(jiān)測與狀態(tài)檢修狀態(tài)監(jiān)測高質(zhì)量用戶低價(jià)格狀態(tài)監(jiān)測配套狀態(tài)檢修配套網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)管理電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測措施設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測措施用于檢測應(yīng)用于紅外熱成像熱點(diǎn)設(shè)備超聲波局放設(shè)備油中溶解氣體分析不正常油的含量設(shè)備與電纜油壓監(jiān)測低壓電纜分布式溫度測量系統(tǒng)熱點(diǎn)電纜低頻率檢測低絕緣電纜局部放電檢測局放設(shè)備與電纜操作運(yùn)行監(jiān)測不正常操作設(shè)備在線局部放電檢測發(fā)熱點(diǎn)檢測油中溶氣分析輸電電纜油壓在線監(jiān)測系統(tǒng)電纜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)After Mitigation Hot Spot 振蕩波電纜故障定位系統(tǒng)FilterttPDVPD Co