論述計算機輔助電力設備故障模式與影響分析方法
論文關鍵詞：電力設備 狀態檢修 檢測 分析 預測
論文摘要：以近年來我國電力設備檢修實踐為基礎，從狀態檢修管理體制、人員素質和技術檢測手段等幾個方面闡述了在向狀態檢修模式邁進的歷程中所采取的措施、設想和面臨的困難及解決的思路，并論述了機技術在其中的應用。
一、純計劃檢修
純計劃性的預防性檢修，是計劃下的產物，它包括了設備的大修、小修、定期維護等。檢修安排的重要依據是檢修周期，雖有一定的依據，但比較保守，且存在許多弊病：（一）純計劃檢修的不科學性。純計劃檢修是依據設備的制造質量、安裝工藝、現場投運調試情況而預定一個檢修周期，由生產部門參照執行，而不區分設備狀態好壞，缺乏科學性。（二）設備檢修的不經濟性。純計劃檢修一方面使有些狀況較好的設備到期必須修理，增加設備檢修費用，加速了設備的磨損，甚至縮短了使用壽命，降低了設備利用率；另一方面，少數狀況不好的設備因檢修周期未到而得不到及時檢修，降低了設備運行的安全可靠性，甚至到發生事故后才搶修，擴大了經濟損失。（三）檢修過程的不持續性。我國電力企業目前推行檢運分離的改革措施，但由于運行部門和檢修部門之間設備責任的不明確和分工的交叉，普遍存在檢修與維護過程的不持續性，造成資料圖紙、技術參數的混亂，引起不必要的損失。
二、狀態檢修
狀態檢修要求消耗最低，設備可靠性最高。因此，一方面，對一些非主要設備可實行狀態檢修，而對主要設備，由于其影響性和經濟性，則應大力依靠監測手段，實行計劃檢修，并對有隱患的設備進行預防性檢修；另一方面，由于設備運行的不穩定性和不可控性，狀態檢修應在兼顧經濟效益的基礎上，定期發現問題，定期淘汰設備，并根據使用狀態適當加速部分設備折舊，以提高設備運行的可靠性。
三、推行狀態檢修
狀態檢修與純計劃性檢修對人員素質要求的最大不同是純計劃性檢修要求技術人員熟練掌握一個專業面的知識就可，而狀態檢修則要求各單位、各級技術部門都要有全面的專業知識、獨立的判斷能力、很強的事故處理能力，即需要一專多能型技術人才，在設備運行、設備故障處理和設備檢修過程中均能夠對設備的運行狀態、健康狀況做出正確的分析判斷，把經濟損失降低到最低點。
四、計算機輔助分析預測
（一）健康狀況的量化描述。傳統意義上的設備健康判別，是依據預防性試驗規程中所規定的合格與否的標準進行界定。要更好地把握設備健康狀況的變化，首先需要將其數字化，并通過對各種狀態量按照其對絕緣、導電、機械等各項性能的影響程度進行綜合加權分析，客觀全面地分析評價設備當前健康狀態，并預測其未來發展趨勢，這就必須要引進模糊數學的概念。因此將設備狀態由通常描述的合格與否（0，1），進一步量化為良好、一般、注意、不良，并在其中進行計算插值，得出：良好、一般良好、一般、一般注意、注意、注意不良、不良等七種狀態表述形式，而不是從一個嚴格意義上的判斷標準來衡量，為狀態檢修的數學處理提供比較理想的量化模型。（二）推理機制。推理機制在系統中描述為規則定義，規則的組成部分有：（1）預防性試驗規程與電力行業頒布的各類設備狀態檢修應用導則。（2）三相比較、與試驗數據比較。（3）色譜神經法、電研法、三比值、TD圖法等。推理方法總體上采用專家系統方法，但根據狀態量規則的不同，推理方法應有所區別：對一般標準性的規則，采用專家系統的正向推理；對啟發性規則，則采用啟發式推理方法；對色譜狀態量的推理，則采用神經網絡方法。（三）人工神經網絡。專家系統應用的難點在于知識的自學習與自適應，需要不斷對故障案例進行人工歸納和，并對知識庫進行不斷的修改和擴充。神經網絡具有固有的學習能力、泛化能力、自適應能力及非線形映射能力，有助于系統智能化水平的提高。（四）狀態的綜合判別。系統根據影響設備的不同狀態量數據，利用規則匹配、神經網絡（如氣相色譜）進行單項數據判別，再根據影響設備絕緣性能、導電性能、機械性能的隸屬度及狀態量的重要程度（權重），經系統加權平均后產生最終的判別結果。（五）分析預測。援例分析用于對比分析類似設備的故障案例，引薦可能發生的事故、故障及相應的處理對策，這對于設備故障預知性分析將有很大的幫助。（1）單點援例分析。用于分析當前是否存在故障，如最近做的一次氣相色譜數據，該數據與典型案例庫中某些設備發生事故或故障前的數據相當吻合，那么應立即予以報警，并將哪些設備發生了什么故障，采取了何種對策等及時顯示給用戶，以便其立即采取相應的措施。（2）多點援例分析。用于分析和預知故障。如設備的一組數據變化趨勢與援例庫中的典型案例變化趨勢相符，那么在該設備目前健康狀態尚可的情況下也應及時提醒用戶，并立即對兩組（或多組）數據進行援例比較，提出相應的實施對策。多點援例分析往往比簡單使用數學模擬的方式進行預測更為準確，其實我們可以將其理解為一種基于歷史數據的推理方式。
五、結論
改革傳統的計劃檢修體制，實施診斷性的狀態檢修制度，有利于保證安全生產、降低檢修費用、提高設備利用率和效益，是設備檢修的方向。如何做到防患于未然，正確把握設備健康狀況是狀態檢修成功與否的關鍵。狀態檢修作為我國電力系統實現體制轉變，提高電力設備的管理水平的有力措施，是各主要電力企業今后在電力生產中急需努力和發展的方向，盡管要全面實施狀態檢修還需做大量的工作，但相信在不久的將來，我們有能力在狀態檢修方面建立自己的模式。
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