输电线路运行维护(状态检修)资料课件.ppt
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1、3/28/2023,1,输电线路的运维管理探讨,黄晓明,3/28/2023,2,开 篇,输电(架空、电缆)线路受”天、地、人”等因素的影响,日常运行维护中总有一些被疏忽、没有防范的地方,从而导致设备隐患、缺陷、障碍、事故等情况的发生。今天就与大家共同探讨输电线路的状态检修和反事故措施方面的问题。,3/28/2023,3,讨论主题,1.输电线路状态检修2.输电线路反事故措施与典型案例分析,3/28/2023,4,输电线路状态检修,1.1 检修策略是什么?1.2 为什么要开展状态检修?1.3 什么是状态检修体系?1.4 如何开展输电线路的状态检修?,3/28/2023,5,1.1 检修策略是什么?
2、,1.1.1 维护与维修维护(servicing)为使产品保持规定状态所需采取的措施。如润滑、加燃料、加油和清洁等。,3/28/2023,6,1.1 检修策略是什么?,1.1.1 维护与维修维修(maintenance)为使产品保持或恢复到规定状态所进行的全部活动。摘自“GJB 451-1990 可靠性维修性术语”,3/28/2023,7,1.1 检修策略是什么?,1.1.2 设备管理与设备检修,3/28/2023,8,1.1 检修策略是什么?,1.1.3 设备维修模式的发展历程事后(故障)维修阶段(1950年前)(BM:Breakdown Maintenance)兼修 专修共性点:设备坏了才
3、修,不坏不修。,3/28/2023,9,1.1 检修策略是什么?,1.1.3 设备维修模式的发展历程事后(故障)维修的优点:充分利用了零部件或系统部件的寿命事后(故障)维修的缺点:非计划停机次数多;设备事故多、经济损失大;安全、环境、生产、维修成本影响较大;被动维修的管理模式被淘汰但无法避免设备被动维修,3/28/2023,10,1.1 检修策略是什么?,1.1.3设备维修模式的发展历程预防维修阶段(1950-1960)(PM:Preventive Maintenance)体系一:计划预修体制 体系二:预防维修体制本质相同,都是以摩擦学为理论基础,但在形式和作法上有所不同,基本上属于TBM(T
4、ime Based Maintenance)即以时间为依据的维修范畴。,3/28/2023,11,1.1 检修策略是什么?,以前苏联为代表的计划预修体制理论依据:摩擦学、磨损理论优点:可以减少非计划(故障)停机,将潜在故障消 灭在萌芽状态缺点:由于计划固定,较少考虑设备使用实际、负荷情况,容易产生维修过剩或维修不足,维修的经济性和设备基础保养考虑不够。,3/28/2023,12,1.1 检修策略是什么?,以美国为代表的预防维修体制理论依据:摩擦学、周期检查诊断优点:可以减少非计划的故障停机,检查后的计划维修可以部分减少维修的盲目性。缺点:由于当时检查手段、仪器尚比较落后、受检查手段和检查人员经
5、验的制约,可能使检查失误,进一步使维修计划不准确,仍可能造成维修冗余或不足,3/28/2023,13,1.1 检修策略是什么?,1.1.3 设备维修模式的发展历程生产维修阶段(1960-1970)(PM,Productive Maintenance)生产维修体制是以预防性维修为中心,兼顾生产和设备设计制造而采取的多样、综合的设备管理方法,最早被美国GE公司采用。由下列四部分内容组成:事后维修(BM:Breakdown Maintenance)预防维修(PM:Preventive Maintenance)改善维修(CM:Corrective Maintenance)维修预防(MP:Mainten
6、ance Prevention)这一维修体制突出了维修策略的灵活性,吸收了后勤工程学的内容,提出了维修预防、提高设备可靠性设计水平以及免维修设计思想。,3/28/2023,14,1.1 检修策略是什么?,预防维修 通过对产品的系统检查、检测和发现故障征兆以防止故障发生,使其保持在规定状态所进行的全部活动。它可以包括:调整、润滑、定期检盘和必要的修理等。改善维修 产品发生故障后,使其恢复到规定状态所进行的全部活动。它可以包括下述一个或全部步骤:故障定位,故障隔离、分解、更换、再装、调准及检测等。同义词:修理,3/28/2023,15,1.1 检修策略是什么?,1.1.3设备维修模式的发展历程各种
7、管理模式并行阶段(1970-)综合工程学全员生产维修(TPM:Total Production Maintenance)设备综合管理等,3/28/2023,16,1.1 检修策略是什么?,综合工程学 70年代由英国丹尼斯-巴克思在一次国际会议上提出。其定义为:“为使资产寿命周期费用最经济,把相关的工程技术、管理、财务及业务加以综合的学科。”英国政府积极支持丹尼斯的理论,综合工程学这一思想对其他国家也有影响。强调寿命周期 强调多部共管,3/28/2023,17,1.1 检修策略是什么?,设备综合管理 我国在80年代,在前苏联的计划预修体制基础上,吸收生产维修综合工程学、后勤工程和日本全员生产维修
8、的内容,提出对设备进行综合管理的思想。这一体系在我国的设备管理条例里有比较详细的论述,但缺乏详细、可操作的规范。企业不同,对设备综合管理的理解不同,管理实践各有特点。,3/28/2023,18,1.1 检修策略是什么?,全员生产维修(TPM,Total Production Maintenance)日本在美国生产维修的基础上,吸收了英国综合工程学和我国鞍钢宪法群众路线的思想,提出“全员生产维修”的概念。强调全员参与 强调基础保养,3/28/2023,19,1.1 检修策略是什么?,全员生产维修(TPM)以设备综合效率为目标,以设备的时间空间为载体,全员参与,在设备与生产之间建立一套彻底预防维护
9、体制。特点:全效率、全系统、全员 全效率:又称综合效率。以提高综合效率为目标,追求设备运行的经济性。全系统:设备设计阶段采用可靠性、维修性设计,进行设备的维修预防;使用阶段实施预防维修;对重复故障采取改善维修。建立以设备一生为对象的生产维修机制。全员:操作者的自主维修。涉及设备寿命周期各环节的所有部门及员工均应参加设备的综合管理,3/28/2023,20,1.1 检修策略是什么?,定期检修(TBM,Time Based Maintenance)定期检修是一种以时间为基础的预防性检修,根据设备生命周期的规律,事先确定的检修等级、检修周期、检修项目等的检修方式。,3/28/2023,21,1.1
10、检修策略是什么?,定期检修流程,3/28/2023,22,1.1 检修策略是什么?,可靠性检修(RCM,Reliability centred Maintenmance)可靠性检修是一种以设备可靠性统计分析为基础的预防性检修。根据设备可靠性分析结果和在系统中的作用,以最少的检修资源消耗,优化确定检修时间、检修等级、检修项目等的检修方式。,3/28/2023,23,1.1 检修策略是什么?,预知维修(PM,Predictive Maintenance)产生于计划预防维修之后,是最早依赖计算机系统和软件来记录故障、评估系统和制定维修策略的方法。由于当时的计算机硬软件环境尚为落后,缺乏完整、连续的数
11、据采集系统,常使设备系统的预测不准确,因而影响了预知维修的有效性。,3/28/2023,24,1.1 检修策略是什么?,状态检修(CBM,Condition Based Maintenance)状态检修是一种以设备状态为基础的预防性检修,根据状态检测和诊断技术提供的设备状态信息,评估设备状态,事先确定检修时间、检修等级、检修项目等的检修方式。,3/28/2023,25,1.1 检修策略是什么?,状态检修定义:欧盟标准EN13306的定义:根据设备性能和/参数的监测结果及其处理措施进行的预防检修。其他定义:在设备状态出现了明显的劣化后实施的检修策略,而状态的劣化是由被监测的机器状态参数的变化反映
12、出来的。,3/28/2023,26,1.1 检修策略是什么?,状态检修是企业以安全、环境、成本为基础,通过设备状态评价、风险评估、检修决策等手段开展设备检修工作,达到设备运行安全可靠、检修成本合理的一种检修策略。安全指由于各种原因可能导致的人身伤害、设备损坏、运行可靠性下降、电网稳定破坏等危及电网安全、可靠运行的情况;环境是指电网运行对社会、国民经济、环境保护等产生的影响;效益是指企业成本、收益以及事故情况下可能造成的直接、间接经济损 失等。状态检修的前提是设备状态的劣化有一个过程,并且能被检测;仅仅有状态检修的策略是不完整的,需要根据不同的设备选择不同的策略,因此维修决策需要相应的管理机制来
13、保障;,3/28/2023,27,1.1 检修策略是什么?,状态检修的三个等级:CBM(III):最简单、所需费用最低的一种,配备简易检测仪器,由检测人员对设备进行巡回定期检查;CBM(I):最高级,所需费用最多的一种,设备上配备永久性的监测系统,这些系统一般可通过计算机进行自动故障检测,有相应的报警装置甚至故障诊断专家系统。CBM(II):其效能、所需费用介于上述两个等级之间。,3/28/2023,28,1.1 检修策略是什么?,状态检修流程:,3/28/2023,29,各类检修策略关系结构图,3/28/2023,30,1.2 为什么要开展状态检修,1.2.1 国外检修模式的发展趋势 北美的
14、状态检修是在上世纪九十年代开始的,由于电力放松管制,特别是发电市场竞价上网,售电电价仍受政府管制,使电网企业面临降低成本的压力。从而迫使其缩小规模、限制雇佣或减少运行和维护人员,减少运行和维护成本。维护人员数量的限制和减少造成大量的设备维护工作的积压,从而导致电网企业重新评估基于时间的预防性维修间隔,通过大幅度延长预防性维护时间间隔来缓解矛盾。结果又使电网企业开始面临一次设备故障大幅度的增加,尽管设备维护成本可能得到下降,但由于故障后更高的修理成本使总体成本反而出现迅速增加的现象。,3/28/2023,31,1.2 为什么要开展状态检修,1.2.1 国外检修模式的发展趋势 北美大量的一次设备在
15、1965年前后安装,它们的运行寿命已接近35到40年,有的设备甚至超过80年。一次设备正在快速老化,由此不仅影响运行可靠性,并使设备更新、维护成本不断上升。另一方面,电力用户、电力联营体(power pools)、电力管制机构等对电力的可用性和可靠性提出越来越高的要求。在上述情况下,电力企业只能开始寻求新的维护策略维护其资产保值和增值。,3/28/2023,32,1.2 为什么要开展状态检修,1.2.1 国外检修模式的发展趋势 在此同时,传统上电力企业采用的基于时间的预防性维护(TPM)策略也暴露出以下问题:1)设备需要停运进行诊断测试;2)诊断测试和解体后,通常并未发现设备存在问题(导致浪费
16、时间、资源和高的维护成本);3)设备解体维护后未有效地恢复原状,在维护检查后不久就发生故障;4)对从初始阶段到临界阶段发展迅速的一定类型的故障模式的响应能力有限.5)需要大量关于设备的知识和经验;6)执行和管理费用高。,3/28/2023,33,1.2 为什么要开展状态检修,1.2.2 内部需求 我国的电力设备检修长期实行以定期预防性计划检修为主的检修体制,它来源于苏联的经验,是中国传统的检修体,是一种以时间规定为特征的计划检修。其管理目标是设备的安全运行,以定期大修及预防性试验为重点,主要手段是在验性地掌握了设备平均故障率的基础上,确定检修周期,通过对设备实施事前的定期、全面的试验与检修,其
17、中包括对一些零部件的更换,发现并消除设备缺陷,达到设备功能和健康状态全面恢复的目的。通常在两次大修期间,都会安排几次小修,平常进行定期维护,运行中发生故障则针对故障部件执行故障维修是设备尽快恢复运行。实际工作中,大小修的项目内容、周期、工期均按电力主管部门颁发的全国统一规定的规程执行。这种检修管理的模式在传统计划经济体制下,基本保证了电网的稳定和人力、物力、资金安排的计划性。,3/28/2023,34,1.2 为什么要开展状态检修,1.2.2 内部需求随着电网规模的快速发展,输变电设备总量急剧增加,传统的定期检修模式下检修工作量更成几何级增长,检修人员紧缺的问题日益突出。另一方面,大量的电网设
18、备分布于不同的寿命阶段,并且由于近年来电网加速发展以新设备为主,加上设备制造质量的大幅提升,集成式、少维护设备的大量采用,采用传统的定期检修模式难免存在“小病大治,无病也治”的盲目现象,早期制定的设备检修、试验周期已不能适应设备诊断和管理水平的进步。很难以统一的寿命曲线概括各种设备的老化机制,原有的规程已不能适应:陪试率和陪修率高 例行试验项目繁多 周期没有顾及设备状态的差异,3/28/2023,35,1.2 为什么要开展状态检修,1.2.2 内部需求此外电网的快速发展也对供电企业的人力、物力等检修资源构成巨大的考验,加上电力体制改革的不断深化,电力企业承担的社会责任愈来愈强烈,社会经济的发展
19、对供电的可靠性又提出了更高的要求。而传统的定期检修模式暴露的弊端:造成设备及系统可靠性降低 增加了系统停电时间,3/28/2023,36,1.2 为什么要开展状态检修,1.2.2 内部需求创一流及同业对标的指标大幅度提升、降低成本及企业自身持续发展需要。而传统的定期检修模式又暴露出的弊端:检修的项目制定缺乏科学性 检修效益不能提升 综上述所述,电力企业迫切需要研究和探索提高设备运行可靠性和检修针对性的新的检修管理方式。,3/28/2023,37,1.2 为什么要开展状态检修,1.2.3 国内状态检修开展概况 针对原有检修体制的弊端,国内电网企业从上世纪九十年代就开始在改变传统的定期检修模式上开
20、展了一系列探索研究工作:一是采用各种带电和在线监测技术,及时掌握设备状态的具体情况;二是在不违反检修、试验规程的前提下,针对部分重要性不高、停电影响小的设备,了以延长检修周期为主要目标的状态检修试点工作。,3/28/2023,38,1.2 为什么要开展状态检修,1.2.3 国网状态检修研究、探索概况国家电网公司在全国范围内对状态检修工作进行了调研并着手推进状态检修工作。2007年,“关于全面推行输变电设备状态检修的建议”被列为国家电网公司职代会1号提案后,国家电网公司进一步加大了状态检修工作的推进力度,初步建立了适应当前具体情况的状态检修管理体系,促进了状态检修工作的进一步发展。,3/28/2
21、023,39,1.3 什么是状态检修,1.3.1 状态检修体系介绍国家电网生2008269号 关于印发国家电网公司设备状态检修管理规定(试行)和关于规范开展状态检修工作意见的通知,3/28/2023,40,1.3 什么是状态检修,1.3.1 状态检修体系介绍开展设备状态检修工作的指导思想 以科学发展观为指导,紧密围绕“一强三优”现代公司的发展目标,按照“集团化、集约化、精益化、标准化”的基本要求,在充分保证电网安全运行和可靠供电的条件下,以制度建设为基础,以安全水平提升为目标,以设备状态评价为核心,以加强基础管理为手段,规范设备管理流程,落实安全责任,强化设备运行监视和状态分析,提高设备检修、
22、维护工作的针对性和有效性,推进状态检修工作规范、有序开展。,3/28/2023,41,1.3 什么是状态检修,1.3.1 状态检修体系介绍基本原则 坚持“安全第一”的原则;坚持体系建设先行;以设备的状态评价为基础;遵循试点先行、循序渐进、持续 完善、保证安全的原则。,3/28/2023,42,1.3 什么是状态检修,3/28/2023,43,1.3 什么是状态检修,1.3.2 状态检修体系介绍 状态检修工作必须从管理、技术和执行三个方面建立相应的体系结构,确保设备检修工作的安全、质量和效益。管理体系技术体系执行体系,3/28/2023,44,管理体系是指为保证状态检修顺利开展所必须建立的管理规
23、定和管理标准,对组织机构、工作职责、工作流程及工作内容、程序、方法等进行规范。主要指导性文件为国家电网公司设备状态检修管理规定、输变电设备状态检修绩效评估标准、输变电设备全寿命管理指导性意见、输变电设备在线监测系统管理规范等。,1.3.2-管理体系,3/28/2023,45,国家电网公司设备状态检修管理规定,提出了状态检修的基本概念,规定了开展状态检修组织管理、职责分工、管理内容、保障措施、技术培训、检查与考核等方面的工作要求,是状态检修工作的纲领性管理文件。,1.3.2-管理体系,3/28/2023,46,输变电设备状态检修绩效评估标准,建立了状态检修绩效评估的指标体系,规定了状态检修绩效评
24、估的实施范围、评估机构、评估方法、评估流程和评估内容,提出了评估报告的规范格式要求。绩效评估是企业实施状态检修策略后,从安全、环境、效益等方面对取得的成绩与效果进行评估,检查状态检修工作开展的实效,并从中找出偏差和问题,以达到持续改进的目的。,1.3.2-管理体系,3/28/2023,47,输变电设备全寿命管理指导性意见,对开展资产全寿命管理工作,建立规范的、符合实际的资产全寿命管理体系提出了指导性意见,明确了规划设计、基建、运行维护和退役处置四个寿命周期阶段,确定了技术、经济、社会三个层面递进评估资产管理策略决策方法,提出了由组织机构、信息、流程和战略四个要素组成的资产全寿命管理基本框架,以
25、及由战略、计划、实施、检查和评价五个要素组成的持续改进资产管理过程。,1.3.2-管理体系,3/28/2023,48,输变电设备在线监测系统管理规范,规定了输变电设备在线监测系统的全过程管理,包括在线监测系统的管理职责、设备选型和使用、安装和验收、运行、维护、培训和技术文件的管理要求。,1.3.2-管理体系,3/28/2023,49,技术体系是指支撑状态检修工作的一系列技术标准和导则,是开展状态检修的技术保证。主要包括国家电网公司输变电设备状态检修试验规程、输变电设备状态评价导则、输变电设备状态检修导则、输变电设备风险评价导则、输变电设备状态检修辅助决策系统建设技术原则、输变电设备在线监测系统
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