电气设备实施状态维修决策方法的分析

2013-08-15刘博，席滨

科技传播 2013年9期

关键词：电气设备可靠性检修

刘博，席滨

山东兖矿轻合金有限公司，山东邹城 273515

状态维修的定义：利用状态监测和诊断技术获取的设备状态和故障信息，在设备状态评价的基础上，分析诊断结果，判断设备异常并预测故障的发展趋势，在故障发生前，安排检修时间和检修项目，根据设备状态主动对其进行维修。

1 状态维修的必要性分析

1.1 计划检修的缺点

计划检修是以时间为基础的预防性检修。由于电气设备的运行状况与初始状况有较大差异，而计划检修采用的是统一的定期维修方式，基本上无视这些状况的差异性，没有目的性和针对性，盲目的维修很可能将状态良好的设备维修出潜在故障。

1.2 状态维修的优点

与计划检修相比较，状态维修是基于状态的响应性维修机制，以实际运行的状态替代一成不变的检修周期。状态维修主要有以下三方面的优势：

1）状态检修会根据设备当前的运行情况，对设备的检修的必要性进行分析，如果有必要进行维修，再对需要维修的项目进行分析，制定出合理的维修方案，非常具有针对性，检修效果明显；

2）状态检修通过对电气设备运行状况进行分析，对于运行状况良好的设备，可以延长检修周期，使设备维修更加科学和合理，大大降低了设备维修费用；

3）避免了定期检修的盲目性，降低因不合理检修造成设备故障的几率，保证了设备运行的安全。

2 状态维修的技术要求

作为更加科学、合理的设备维修体系，状态维修也有更高的技术要求。状态维修的技术要求主要包括了状态监听、状态预测和状态评估3 个方面。

2.1 状态监测

设备的状态监测技术是一项信息检测处理技术。它是基于设备的故障模式，以诊断设备为目的，选择合适的装置及设备，对电气设备的状态信息进行检测，对检测到的信息进行处理，从中寻找出能有效反映设备状态特征的信息。状态检测的实施可分为数据采集、数据及特征分析、故障诊断及分类三个基本步骤。

2.2 状态预测

从设备的已知运行状态出发，综合考虑气候、运行、时间等相关因素，再对设备未来的运行状态做出预测，这就是状态预测技术。电气设备的按期预防性试验工作非常复杂，且随着电气设备数目的日益增多，若对每台设备都进行试验，会非常地耗费时间，同时增添设备发生故障的几率。通过应用状态预测技术预知运行设备的状况，可以很好地将设备故障防患于未然，使设备运行更加可靠。

较为常用的状态预测方法有：时间序列法、回归分析法、模糊预测法、灰色预测法、神经网络法等。

1）时间序列法是最为常用且有效的状态预测方法，目前许多新的方法都是在其基础上发展起来的；

2）回归分析法也称为回归预测，该方法的原理是数理统计，通过统计设备的历史数据，以数学的方式对统计到的数据进行处理，将影响预测目标的因素作为自变量，将预测目标作为因变量，建立起相关的数学方程模型，并以此模型来对电气设备的状态进行预测；

3）模糊预测法是应用模糊逻辑和预报人员的专业知识将数据和语言形成模糊规则库，然后选用一个线性逼近非线性动态系统进行预测，它是一种较为新型的控制算法；

4）灰色预测法指的就是对灰色系统进行预测。对在对与时间有关的、变化的灰色过程进行预测，即是对含有已知信息、未知信息或非确定信息的系统进行预测。在看似杂乱无章的预测结果中找出其潜在的规律，并对这种规律加以利用，创建出灰色模型，使用该模型即可预测灰色系统；

5）神经网络法是一种典型的人工智能方法。它是一种模范动物神经网络行为特征，进行分布式并行信息处理的算法数学模型。这种网络依靠复杂的系统，通过调整内部大量节点之间相互连接的关系，从而达到处理信息的目的。

2.3 状态评估

状态评估是对电气设备的现状进行评估，通过对评估结果进行分析以决定是否对设备进行维修以及何时维修，它是开展状态维修的前提条件。由此可见，状态评估在状态维修中起着重要作用，做出正确的维修决策的前提是对设备状态进行正确的评估。

3 关于状态维修实施的建议

状态维修是一个较为宽泛的概念，其过程具有很强的综合性，管理全过程是整个实施状态维修的关键，及从状态监测、状态预测到状态评估，再到状态维修的全程管理，而真正意义上的状态维修则是一个相对简单的过程。

只有通过状态评估，确定了设备在连续运行状态下其可靠性和安全性得不到保障或者设备即将会发生故障的情况下，才会安排并制定状态维修计划。对于主要发电设备，考虑到其经济性和影响性，在预测其运行的最后程度后，应实施计划检修，其中包括预防性检修。

4 状态维修对设备可靠性的影响

1）可靠性是指设备在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。由此可以看出设备的可靠性和设置的状态是直接相关的，并且可视为呈线性正相关系，即状态好的设备可靠性高，状态差的设备则可靠性低。

（1）在设备故障随时间增加而减少时，对设备的定期预防性维修工作会降低设备的可靠性。在这种情况下，对设备进行维修往往会造成“过维修”现象，容易使正常的设备出现故障或潜在故障；

（2）当设备在两次维修间隔中出现故障，导致可靠性下降时，定期维修却不会因此启动，从而出现“欠维修”的现象，背离了维修的基本目标，因此定期预防性维修也反映出了维修存在的盲目性。

2）设备的健康状态影响着状态维修所做出的状态决策，它是以可靠性为中心的维修方法，状态维修活动是由设备的健康状态直接触发的，因此需要确定维修活动实施的不同健康状态等级，而无需制定维修时间间隔。当电气设备的健康状态劣化到某一程度时，即可触发相应的维修活动，通过此种方式能使设备的健康状态维持在一个较高的水平上，增强了设备的可靠性。如果电气设备的健康状态良好，则可保持对其的状态监测。