发布时间：2023-10-09 15:04:46
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1.概述
电力产业是我们国家的命脉产业，与社会的发展和人民生活密切相关，所以保证电网的安全稳定运行和可靠供电就成为了电网企业的重中之重，其中电力检修就是保证电力设备安全运行的最主要手段。目前，我国电力系统中电力设备大多采用的计划检修体制存在着严重缺陷，如临时性维修频繁、维修不足或维修过剩、盲目维修等，这使每年在设备维修方面耗资巨大。金湖县供电公司是金湖县电力设备和电网运行管理的单位，由于检修人员少、电力设备多，在检修方面的问题更是尤为突出。怎样合理安排电力设备的检修，节省检修费用、降低检修成本，同时保证系统有较高的可靠性，对金湖县供电公司来说是一个亟待解决的问题。随着传感技术、微电子、计算机软硬件和数字信号处理技术、人工神经网络、专家系统、模糊集理论等综合智能系统在状态监测及故障诊断中应用，使基于设备状态监测和先进诊断技术的状态检修研究得到发展，成为电力系统中的一个重要研究领域。在电力系统中推行状态检修的直接效益有：(1)节省大量维修费用；(2)提高检修时人身安全系数；(3)延长电力设备使用寿命；(4)减少电网停电时间；(5)确保供电可靠性；(6)降低检修成本、降低电力设备检修风险。本文主要介绍状态检修的发展概况、金湖县供电公司电力设备状态检修面临的问题及解决方案。
2.状态检修的发展概况
状态检修始于1970年，由美国杜邦公司I.D.Quinn首先倡议[1]。状态检修(CBM，condition based maintenance)或预知性维修(PDM，predictive diagnostic mainte-nance)。这种维修方式以电力设备当前的实际工作状况为依据，通过高科技状态监测手段，识别故障的早期征兆，对故障部位、故障严重程度及发展趋势作出判断，从而确定电力设备的最佳维修时机。是当前耗费最低、技术最先进的维修制度，它为电力设备安全、稳定、长周期、全性能、优质运行提供了可靠的技术和管理保障。但由于状态检修需要监测的内容多、投资大，并存在一定的风险，要能熟练地运用于设备维修还需要长时间的经验积累。
开展状态检修的关键是必须抓住设备的状态。我们需要从以下几个环节入手。
2.1 抓住设备的初始状态
这个环节包括设计、订货、施工等一系列设备投入运行前的各个过程。也就是说状态检修不是单纯的检修环节的工作，而是设备整个生命周期中各个环节都必须予以关注的全过程的管理。需要特别关注的有两个方面的工作：一方面是保证设备在初始时是处于健康的状态，不应在投入运行前具有先天性的不足。状态检修作为一种设备检修的决策技术，其工作的目标是确定检修的恰当时机。另一方面，在设备运行之前，对设备就应有比较清晰的了解，掌握尽可能多的信息。包括设备的铭牌数据、型式试验及特殊试验数据、出厂试验数据、各部件的出厂试验数据及交接试验数据和施工记录等信息。
2.2 注重设备运行状态的统计分析
对设备状态进行统计，指导状态检修工作，对保证系统和设备的安全举足重轻。应用新的技术对设备进行监测和试验，准确掌握设备的状态。开展状态检修工作，大量地采用新技术是必要的。但在线监测技术的开发是一项十分艰难的工作，不是一朝一夕就可以解决的。在目前在线监测技术还不够成熟得足以满足状态检修需要的情况下，我们要充分利用成熟的在线离线监测装置和技术，如红外线成像技术、变压器油气像色谱测试等，对电力设备进行测试，以便分析电力设备的状态，保证电力设备和电网系统的安全。从设备的管理上狠下功夫，努力做到管理与技术紧密结合[2]。建立健全设备缺陷分类定性汇编，及时进行内容完整、准确的修订工作，充分考虑新设备应用、新的运行情况出现及先进检测设备的应用等；各部门每月对本部门缺陷管理工作进行一次分析，每年进行总结，分析的重点是频发性缺陷产生的原因，必要时经单位技术主管领导批准，上报相应的技术改造项目。
基于上述基础，应用现有的生产管理信息系统，在生产管理上要有所创新、有所突破。生产管理系统是以设备资产为核心，以设备安全可靠运行为主线，涵盖变电运行与检修、试验、继电保护、调度和安全监察等专业，涉及送电设备运行和检修管理、变电运行管理、设备定级管理、变电设备和保护装置的检修计划与管理、各类操作票和工作票管理、设备的绝缘和化学试验管理、设备缺陷管理等计算机综合管理信息系统。而且要利用系统所具有的分析和统计功能，为设备的状态检修提供比较高效的信息。比如断路器的切断短路电流的次数、变压器经受短路冲击的次数、设备检修的时间、历史上设备试验结果的发展趋势等等。
3.金湖县供电公司电力设备状态检修现状和面临的问题
建设“电网坚强，资产优良、服务优质、业绩优秀”的现代供电企业，是金湖县供电公司企业发展战略的需要，江苏电网“一强三优”目标的提出，对电网的主设备提出了更高的要求，不仅电网主设备要实现安全可靠运行，而且要保持良好的健康状态和设备完好率，才能达到电网坚强和供电可靠。状态检修是根据设备的状态而进行的预防性作业。科学地处理缺陷数据和合理地安排检修工作，对保证电力设备的健康运行，提高电力系统的可靠性、安全性有着重要作用。在电网发展日益庞大，用户对可靠性的要求越来越高的今天，状态检修更加显现出不可替代的作用。
随着国民经济的发展，社会生产力大量提高，工业、居民对电力的需求量急剧增加，电力设备和电网也是迅猛扩容，电力设备的维修工作量也在增加，相比之下，电力系统的减员增效更是给电力设备的计划维修带来了很大的困难。因此，电力设备检修技术的研究将更具有经济效益和社会效益，电力设备的维修由过去的计划检修向状态检修发展势在必行。开展状态检修，主要基于两方面的考虑：
一是满足提高可靠性的要求。目前的预防性检修试验工作是从春检开始安排，由于春季是用电高峰的开始以及试验设备量大，所以仅预防性检修工作就对供电可靠性的影响很大，如果再加上工程施工和事故引起的可靠性下降，显然难以实现逐步提高可靠性的要求。
二是电力设备的健康状况比以往的情况有了较大的改观，无论一次电力设备还是二次电力设备，在技术和制造工艺上比以往都有了很大的改进。如果完全按以前的管理规程进行检修，不管电力设备的状态如何，只要到期就修，不仅加重了现场的劳动强度，而且对设备的健康、供电的可靠性和人身的安全未必有好处。只有根据电力设备状态进行检修才能提高电力设备的检修质量和效率，达到保证系统安全的目的。
金湖县供电公司实施输变电设备状态检修，首先明确了状态检修的核心是设备量化的状态评价，状态评价的基础数据主要来自各种实时运行、巡视、带电测试、预试等资料记录；梳理清楚状态检修、定期检修与设备运行及维修管理工作之间的关系，以及在线监测与状态检修工作之间的关系；状态检修作为一种先进的检修体制，是与多方面的管理工作分不开的[3]。图1为状态检修的一个简化决策流程。
4.对策和解决方针
虽然状态检修能够很大程度上降低劳动强度、增加电力设备的运行年限，但是状态检修在金湖县供电公司执行的还不是很彻底。其最根本的原因有两条；
一是长期以来电力设备检修工作执行的计划检修制度，严格按照以前的规章制度办事，没有权衡到现在电力设备比以前已经有很大程度上的改善，性能和制造工艺较以往提高了很多。
二是人才上的缺陷。由于长久形成的意识形态，管理和检修人员很难从以往的计划检修走向状态检修。人们对电力设备过分的谨慎和不敢承担状态检修带来的风险也是状态检修迟迟不能推行下去的一个重要原因。
对此，我们要积极开展对电力设备的评估工作，提高电力设备监测范围和力度，加大开展状态检修工作，改变管理和检修人员对检修工作的认识，加大对电力设备资料的收集，制定行之有效的规章制度，培养一批状态检修的管理人员和专家，从示范到推广，把状态检修工作很好地在电力系统中开展下去。
参考文献
中图分类号：TM73 文献标识码：A
状态检修的技术基础是设备状态的准确评价，根据监测等采集手段获取各种状态信息，分析故障发生现象，评估故障发展的趋势，依据设备的重要程度而采用不同的检修策略，并合理地安排检修时间和检修项目，使设备状态“可控、在控”，保证信息设备和通信设备的安全经济运行。
1 信息通信设备状态检修技术研究依据与工具
1.1 技术原理。所谓状态检修，是在设备状态监测基础上，据监测和分析诊断的结果，科学安排检修时间和项目的检修方式。主要体现在以下几个方面：（1）进行数据收集，通过数据服务总线从OMS系统、主网状态检修辅助决策系统、数字标准化作业系统、其它相关系统获取数据。（2）根据基础数据和评价标准对设备进行状态评价，并将结果提供给监测预警功能与其信息共享，以备外部信息平台调用。（3）根据状态评价结果及风险评估参数对设备进行风险评价。（4）以状态评价为基础，结合风险评估结论，生成检修策略。（5）基于检修策略，生成设备检修计划。（6）对上一年度状态检修工作进行总结，进行绩效评估。
1.2 设备状态检修技术分析。设备状态检修是利用监视技术和诊断技术提供设备运行状态信息，判断设备是否运行异常，预知设备的故障，对设备未来的运行健康状态实施设备检修。以监测为依据，对结果的有效应用和管理是实现状态检修的保障。能提高状态检修工作质量的技术主要有设备可靠性分析技术、设备状态监测与故障诊断技术、设备寿命管理与预测技术。
1.3 设备状态检修的作用。通过持续、规范的设备跟踪管理，综合离线、在线等各种检测分析结果，准确掌握设备运行状态、健康水平和发展趋势，为开展状态检修下一阶段工作创造条件。（1）评价工作的开展：编写评价细则、制定管理办法及工作流程。（2）评价细则编写原理：参照故障树分析法，综合技术监督经验，总结设备的故障发生规律和特点，分析得出典型故障，提取表征设备典型故障类型的特征状态量。（3）以特征状态量为主要依据，制定状态评价表，通过对表中的特征状态量评分，得出设备健康状况和发展趋势。
1.4 主要的技术依据。以设备的当前实际工作状况为依据，通过先进的监测、可靠性评价手段及寿命预测手段，综合各设备的状态信息，识别故障早期征兆，对故障部位及严重程度、发展趋势做出判断，并根据分析诊断的结果在设备性能下降到一定程度或故障将要发生前进行检修。
状态检修通过数学评估模型，解决在信息和通信系统状态检修中存在的数据处理和状态评价建模这两个关键问题，对其进行实值校验，结果显示所提出的模型基本符合实际，且具有准确、操作性强的特点，能适应当前信息通信设备状态检修的需要。
2 信息通信设备状态检修技术应用
2.1 设备状态检修技术系统总体框架。状态检修系统是以安全、环境、成本为基础，包括信息数据采集和处理、设备评价、检修策略和计划。由巡视巡检员进行数据收集和录入，按照预警规则，对异常数据进行预警，检修人员对预警信息进行数据处理。
2.2 设备状态检修技术系统数据框架。（1）业务数据。业务数据包括实时采集的数据、巡视数据、巡检数据、检修数据和设备台帐数据等业务应用所产生的数据。（2）基础管理数据。基础数据包括参数配置数据、流程数据、权限管理数据、人员机构数据，主要为状态检修系统提供支撑性数据。
2.3 设备状态检修技术系统应用框架
系统完全采用三层B/S的结构，完全基于J2EE开放式结构设计：（1）业务层。本系统业务层为信息通信设备状态检修管理系统，主要实现数据信息采集，巡视管理、巡检管理，状态评价、设备检修计划等，实现对信息通信设备状态检修管理工作。（2）应用层。提供业务应用服务。实现信息通信设备状态检修系统的所有业务逻辑。实现设备状态评价与配套设备的信息交互与管理，同时作为一个软件业务逻辑和评价模型计算层，同时实现与数据层的信息交换。（3）数据层。用来存储系统的各种数据，实现信息通信设备日常业务应用数据交互时的数据存储。
2.4 设备状态检修技术系统技术框架。（1）应用系统层。应用系统层承接借鉴了行业应用系统分类标准，按业务功能划分日常业务管理、台账管理、业务查询管理、数据采集管理、系统支撑管理。（2）业务支撑层。业务支撑层是整体应用系统建设的基础保障， 如将数据交互、统计分析服务等支撑组件进行有效的整合和管理，便于应用系统快速搭建相关功能模块。由此可见，业务支撑层的建设是整体架构设计的核心部分，其关系到应用系统开发的进度以及后期系统功能的扩展。（3）数据资源层。数据资源层主要由设备台账库、数据分析库、基础支持库组成，其中数据分析库是整个状态检修系统的分析数据来源。
2.5 设备状态检修技术系统安全框架
系统需要充分考虑与项目实施相关的网络安全、应用安全和数据安全的要求，在网络隔离和安全验证方面的具体做法如下：（1）应用软件安全。系统在设计开发中实现必要的安全措施，权限设计及日志审计等功能。按照高等级信息安全要求，来设计、开发本项目。（2）安全性。数据库用户密码、最终用户密码均不明码保存，用服务器上所有服务调用均须验证用户身份并经权限校验，不对相关系统构成安全威胁。（3）安全验证。系统通过安全认证。
结语
先进的状态检修管理系统，对保障设备管理的健康状况、运行性能及设备可靠性有较大的提高。同时科学地制定检修策略，合理安排检修项目和检修间隔，有效降低检修成本，提高设备健康水平，最终形成符合信息通信设备状态检修要求的管理体系、执行体系、技术体系。
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）01-0048-01
随着我国社会经济的飞速发展，企业对高端技能型人才需求也在不断加大，高等职业教育迅速崛起，我院的专业建设与课程改革力度也在不断加大。《电机控制设备的安装调试与维修》课程是我院电气自动化技术、机电一体化技术等专业开设的一门专业核心课程，课程内容主要包括交直流电机结构与工作原理、电机控制、机床电气控制和桥式起重机控制等内容。该课程是一门实践性较强且与学生考取“双证书”中的维修电工职业资格证关联度较高的一门课程，是后续课程PLC与组态控制技术、变频控制技术以及交直流调速系统运行与维护等课程的基础。几年来，教学团队融职业资格标准和人才培养规格，集教学与中级维修电工培训相结合对课程进行改革，采用任务去驱动教学法实施教学，取得较好的改革效果。
一、更新理念，明确课程体系定位
通过这几年的专业建设和课程改革，课程的教学目标更加明确，教学内容更符合岗位能力要求，我们将之前的《电机与拖动》、《工厂电气控制设备》进行整合，通过对周边十余家企业调研，并与行业能手论证，针对我系各专业的主要就业岗位群分析岗位中的主要工作任务，完成任务所需的职业能力，以此确定需要给学生讲授的课程，并将课程名称改为《电机控制设备的安装调试与维修》，该课程是学生考取中级维修电工前必修的一门课程。
《电机控制设备的安装调试与维修》以工学结合为切入点，围绕培养目标，依托兵工行业，深化校企共育的“五共同”：校企“共同制定人才培养方案、共同建设实践教学基地、共同实施教学计划、共同进行实践教学管理和兵工校园文化、共同打造“双师”教学团队”的人才培养模式。
二、找准目标，设计课程教学环节
在人才培养实施过程中，以培养学生的文化素养、专业能力和职业素养、知识拓展能力、个性化发展为主线来设计教学全过程。在能力目标上，需要学生具备正确选择、使用、检修交直流电动机、变压器的能力；常用金属切削设备的安装、调试和故障排除能力；桥式起重设备故障排除能力；安全评价能力，并能够考取中级维修电工、常用电机检修工职业资格。在知识目标上，要求学生掌握交直流电动机、变压器工作原理；能够分析继电接触器电路的控制原理及器件选择原则；根据原理图分析典型电气设备控制过程、掌握故障分析及排除方法等。在素质目标上，争取逐步训练和培养学生分析问题和解决问题的能力、团队协作能力、再学习的能力、成本核算、勤俭节约和安全文明生产能力等。
根据学生的认知规律以及课程的教学目标，我们对书中的内容进行了重新整合，设计成以下九个工作任务：
表1-1 《电机控制设备的安装调试与维修》工作任务一览表
以任务4为例，教学难点为交直流电动机工作原理和工作特性；机床电气原理分析；教学重点为继电接触器控制电路的分析、接线、故障排除；机床电气原理分析及故障排除。
从变压器和交直流电动机的旋转原理到三相交流电动机直接起动控制（简单控制），再到三相交流电动机的减压起动控制（较复杂控制），最后掌握机床电气控制（复杂控制），循序渐进。
三、推进创新，切实保障教学效果
为了切实保障教学效果，在教学方法上我们积极创新，除了讲授法、多媒体动画演示法、实物展示法、讨论法，我们针对部分任务给出样板并带领学生分析动作过程，2人一组，按任务单模仿完成接线调试任务。
根据任务单所需完成的要求，我们采用的六步教学法：第一步：资讯，找对应关系，即找实物图和原理图之间的对应关系，包括实物器件与国标符号之间的对应关系、实物图上每根导线与原理图上每根连接线的对应关系，各器件的作用，这个过程学生可以翻书、讨论；第二步：计划，即选择元件，在模拟板上确定元件位置，绘制元件图形符号；第三步：决策，即由学生决策如何进行实物接线；第四步：实施，在实训室根据不同的任务，完成对应的接线；第五步：检查，即检验结果，并根据现象分析讨论；第六步：评价，课程评分表的评价考核围绕能力和素质要求，体现多元性、过程性，并引导学生自评、互评，最终由教师给出师评成绩。
《电机控制设备的安装调试与维修》课程的建设总体思路是复杂问题简单化、零散问题任务化、理论问题实践化、抽象问题具体化、模糊问题清晰化、标准问题职业化、安全问题责任化。在课程改革过程中，始终围绕“改革符合执教规律，培养围绕生存就业，发展面向社会需求，创新依托强内联外”的理念，实施“五共同”人才培养模式，将电气专业做大、做强。
