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摘 要：本文针对电力系统设备维修存在的问题，论述了设备的维修方案及以决策优化准则为中心的设备维修方案的对策。解释了以可靠性为中心的设备维修的中心思想，效果是能很好的解决电力系统设备维修所面临的问题，不但为电力企业维修决策提供了有力的依据，而且为电力系统运行的稳定奠定了良好的基础。
关键词：电力设备维修；变压器设备维修；决策优化；可靠性
一、引言
随着供电企业容量的不断增大和用户对供电可靠性要求的日益提高，供电设备维修管理的重要性日益突出。任何采用合理的维修策略和运用高科技手段，采用最佳维修方式，以保证设备安全运行及提高设备运行的可靠性，是近年来电力生产、管理、科研等部门共同关心的问题。
二、设备的维修
设备的维修方案大体有五种：定期维修、状态检测维修、现场维修、时机维修和无维修设计。又可分为两类：预防性维修（根据制定的年月计划进行维修）和失效后维修（设备故障后的紧急维修）。设备的维修内容包括设备的定期现场评估、检修、修复和更换等几个方面。
三、电力设备维修的问题
1、设备故障的发生和发展都与使用时间有直接的关系，因此定期检查是对付故障的通用的有效方法，认为设备运行规程或规定所确定的定期检修间隔是必须严格遵守的不可更改的。
2、预防性维修工作可以防止任何故障，而且维修做得愈多，愈能防止故障的发生，可实际许多故障不因为维修工作做的怎样，照样发生。
3、设备的维修由使用维修部门来完成，以为他们熟悉维修工作，而事实上一个完善的设备维修大纲只有通过使用部门和研制部门长期共同协作才能完成。
四、变压器维修
变压器出现故障后，应立即对其停运检修，但未找到明显的故障部位，对设备进行滤油处理后，设备重新运行，设备投运后，进行色谱跟踪监督，但色谱数据增长很快，显然故障依然存在，在运行状态下，电气试验进行了鉄心接地电流测试。变压器的功率损耗和损耗率的负载特性曲线成为变压器的技术特性。变压器的技术特性优劣的判定标准是：在相同负载条件下，损耗小的变压器技术特性优，反之则其特性劣。理想中的变压器必须满足四个条件：1、绕组连接组别必须相同；2、电压比应相等；3、短路阻抗应接近；4、容量不能相差太大。判定方法：并列运行变压器经济运行方式的确定，主要是指变配电所中有两台以上变压器并列运行时，在相同负载条件下，优选功率损耗最小的经济运行方式。按此原则，在多种变压器运行方式中，按负载从小到大的次序选出各种变压器经济运行方式的区间，对容量相同变压器并列运行时，认为负载分配是均衡的，对容量不同的变压器并列运行时，认为负载是按容量成比例进行分配的。
五、电动机维修
电动机温升主要是由其铜耗和鉄耗引起的，当电动机运行在工频时，其铜耗基本是稳定的，由于电动机转速恒定，因此通过合理设计电动机冷却风扇，完全可以满足电动机自身冷却的要求。通过变频器供电的电动机生产的热量则比较复杂：一是运行频率会使电动机产生一定的热量；二是变频器产生的高次谐波会使电动机的铜耗和鉄耗大量增加；三是转速的降低会使电动机自身的风扇散热能力变差（实际应用当中高于工频运行的电动机几乎没有，所以不加以讨论）。这三个条件大中容量变频电动机必须采取合适的散热方式以满足电动机长期稳定运行的要求。
直流电动机就是将电能转换成机械能的电机，直流电机的励磁方式是指对励磁绕组如何供电，产生励磁磁通势而建立主磁场的问题。根据励磁方式的不同，直流电机可分为他励直流电机，并励直流电机，串励直流电机及复励直流电机，并励直流电机有硬的机械特性，转速随负载变化小，磁通为一常数，转矩随电枢电流成正比变化，相同情况下，启动转矩比串励电动机小，适用于转速要求稳定，而对启动转矩无特别要求的负载。启动问题是评价电动机性能的重要方面之一，这是一个动态过程，并有以下几点要求：（1）启动时电磁转矩要大，以利于克服启动时的阻转矩，包括总阻转矩和惯性转矩；（2）启动时电枢电流不要太大；（3）要求电动机有较小的转动惯量和在加速过程中保持足够大的电磁转矩，以利于缩短启动时间。
六、电力设备维修的对策
1、决策优化准则
优化准则或优化目标函数由维修策划人员根据某些具体要求和电力系统特点确定。量化的优化准则与所使用的优化模型和优化算法相关。最常使用的优化准则按照类型划分为以下4组，即便利性准则、费用准则、储备准则及可靠性准则。
（1）便利性准则：约束违限程度最小；相对现有维修计划的偏差最小。
（2）费用准则：维修费用（例如表示成2次维修时间间隔的函数）最小；发电费用（考虑机组差异、燃料）最小；运行费用（发电费用与维修费用之和）最小。
（3）储备准则：各时段职权重的电网容量储备总和最大；电网容量最大（最小）储备，也就是“最小储备最大化，即等储备准则；电网容量储备的偏差累积量最小，例如各时段计算储备与给定参考储备之间偏差平方总和最小。
（4）可靠性准则：可靠性指标最优化；可靠性指标偏差累积量最小，例如各时段计算值与给定参考值之间偏差平方总和最小。
2、针对电力设备维修方案的各种方法
认为以可靠性为中心的设备维修是相对可行的，它的基本原则是：某个设备的重要性及其维修策略主要不是依赖于它本身的状况，而是决定于它对系统可靠性的影响。在配电系统可靠性研究方面提出了不少算法。最小路的配电系统可靠性评估算法，其基本思想是对每一负荷点，求取其最小路，将非最小路上的元件故障对负荷点可靠性的影响，根据网络的实际情况，折算到相应的最小路节点上。从而，对于每个负荷点，仅对其最小路上的元件与节点进行计算，可得到负荷点相应的可靠性指标。对复杂配电系统，求取负荷点的最小路将花费大量时间，且计算复杂性较大。网络可靠性等值法，其基本思想是从最低一级的子馈线出发，将子馈线等效成相应的线路和负荷，然后再用故障模式后果分析法得到可靠性指标，其不足之处在于要对子系统进行多次连续等效且只能得到等效负荷和系统的可靠性，计算过程复杂。基于故障扩散的复杂中压配电系统可靠性评估算法，该算法利用前向搜索算法确定断路器的影响范围，用故障扩散方法确定故障隔离的范围，从而确定节点的故障类型，形成系统的可靠性指标。蒙特卡洛法用抽样的方法进行状态选择，然后对每一种被检验的系统进行状态估计，最后用统计的方法得出可靠性指标。但是电力系统日益变得庞大，结构日益复杂，电网可靠性的建模和计算变得更加困难。因此，如何在求解精度与计算量之间进行适当平衡，如何寻求快速有效的计算方法，都是有待人们进一步探索的问题。配电网评估方法主要有解析法和模拟法两种。显然，解析法的计算量是与系统的规模——系统中元件个数和节点的指数函数成正比，这就是所谓的NP问题，对于NP问题单纯提高计算机的运算能力是不从根本意义上解决问题的，因此传统的解析法难以对大规模的电力统行可靠性评估。评估的另一种主要的方法是模拟法，通常指Monte—Carlo法。模拟法的优点在于，在给定的精度下，可靠性指标的计算不决定于系统的规模，而决定于选用的模型和模拟的时间。近年来，也出现了结合解析法和模拟法优点评估算法的新思路，如基于解析法中的预想事故评估和筛选技术，同时汲取了Monte—Carlo模拟法中的抽样的思想。
五、结语
电力设备的安全是电网可靠性运行的基础，随着电力系统不断
发展，对设备的安全、经济、可靠性提出了越来越高的要求，这有力地推动了电力系统可靠性研究的发展。本文通过分析电力系统设备维修存在的问题，阐述了以决策优化准则为中心的设备维修方案的对策，解释了可靠性为中心的设备维修的中心思想，在实际应用中很好的解决电力系统设备维修所面临的问题，这为制定电力企业设备的维修决策以及保证电力系统的稳定运行提供了有力的保障。
关键词：电力设备维修；变压器设备维修；决策优化；可靠性
一、引言
随着供电企业容量的不断增大和用户对供电可靠性要求的日益提高，供电设备维修管理的重要性日益突出。任何采用合理的维修策略和运用高科技手段，采用最佳维修方式，以保证设备安全运行及提高设备运行的可靠性，是近年来电力生产、管理、科研等部门共同关心的问题。
二、设备的维修
设备的维修方案大体有五种：定期维修、状态检测维修、现场维修、时机维修和无维修设计。又可分为两类：预防性维修（根据制定的年月计划进行维修）和失效后维修（设备故障后的紧急维修）。设备的维修内容包括设备的定期现场评估、检修、修复和更换等几个方面。
三、电力设备维修的问题
1、设备故障的发生和发展都与使用时间有直接的关系，因此定期检查是对付故障的通用的有效方法，认为设备运行规程或规定所确定的定期检修间隔是必须严格遵守的不可更改的。
2、预防性维修工作可以防止任何故障，而且维修做得愈多，愈能防止故障的发生，可实际许多故障不因为维修工作做的怎样，照样发生。
3、设备的维修由使用维修部门来完成，以为他们熟悉维修工作，而事实上一个完善的设备维修大纲只有通过使用部门和研制部门长期共同协作才能完成。
四、变压器维修
变压器出现故障后，应立即对其停运检修，但未找到明显的故障部位，对设备进行滤油处理后，设备重新运行，设备投运后，进行色谱跟踪监督，但色谱数据增长很快，显然故障依然存在，在运行状态下，电气试验进行了鉄心接地电流测试。变压器的功率损耗和损耗率的负载特性曲线成为变压器的技术特性。变压器的技术特性优劣的判定标准是：在相同负载条件下，损耗小的变压器技术特性优，反之则其特性劣。理想中的变压器必须满足四个条件：1、绕组连接组别必须相同；2、电压比应相等；3、短路阻抗应接近；4、容量不能相差太大。判定方法：并列运行变压器经济运行方式的确定，主要是指变配电所中有两台以上变压器并列运行时，在相同负载条件下，优选功率损耗最小的经济运行方式。按此原则，在多种变压器运行方式中，按负载从小到大的次序选出各种变压器经济运行方式的区间，对容量相同变压器并列运行时，认为负载分配是均衡的，对容量不同的变压器并列运行时，认为负载是按容量成比例进行分配的。
五、电动机维修
电动机温升主要是由其铜耗和鉄耗引起的，当电动机运行在工频时，其铜耗基本是稳定的，由于电动机转速恒定，因此通过合理设计电动机冷却风扇，完全可以满足电动机自身冷却的要求。通过变频器供电的电动机生产的热量则比较复杂：一是运行频率会使电动机产生一定的热量；二是变频器产生的高次谐波会使电动机的铜耗和鉄耗大量增加；三是转速的降低会使电动机自身的风扇散热能力变差（实际应用当中高于工频运行的电动机几乎没有，所以不加以讨论）。这三个条件大中容量变频电动机必须采取合适的散热方式以满足电动机长期稳定运行的要求。
直流电动机就是将电能转换成机械能的电机，直流电机的励磁方式是指对励磁绕组如何供电，产生励磁磁通势而建立主磁场的问题。根据励磁方式的不同，直流电机可分为他励直流电机，并励直流电机，串励直流电机及复励直流电机，并励直流电机有硬的机械特性，转速随负载变化小，磁通为一常数，转矩随电枢电流成正比变化，相同情况下，启动转矩比串励电动机小，适用于转速要求稳定，而对启动转矩无特别要求的负载。启动问题是评价电动机性能的重要方面之一，这是一个动态过程，并有以下几点要求：（1）启动时电磁转矩要大，以利于克服启动时的阻转矩，包括总阻转矩和惯性转矩；（2）启动时电枢电流不要太大；（3）要求电动机有较小的转动惯量和在加速过程中保持足够大的电磁转矩，以利于缩短启动时间。
六、电力设备维修的对策
1、决策优化准则
优化准则或优化目标函数由维修策划人员根据某些具体要求和电力系统特点确定。量化的优化准则与所使用的优化模型和优化算法相关。最常使用的优化准则按照类型划分为以下4组，即便利性准则、费用准则、储备准则及可靠性准则。
（1）便利性准则：约束违限程度最小；相对现有维修计划的偏差最小。
（2）费用准则：维修费用（例如表示成2次维修时间间隔的函数）最小；发电费用（考虑机组差异、燃料）最小；运行费用（发电费用与维修费用之和）最小。
（3）储备准则：各时段职权重的电网容量储备总和最大；电网容量最大（最小）储备，也就是“最小储备最大化，即等储备准则；电网容量储备的偏差累积量最小，例如各时段计算储备与给定参考储备之间偏差平方总和最小。
（4）可靠性准则：可靠性指标最优化；可靠性指标偏差累积量最小，例如各时段计算值与给定参考值之间偏差平方总和最小。
2、针对电力设备维修方案的各种方法
认为以可靠性为中心的设备维修是相对可行的，它的基本原则是：某个设备的重要性及其维修策略主要不是依赖于它本身的状况，而是决定于它对系统可靠性的影响。在配电系统可靠性研究方面提出了不少算法。最小路的配电系统可靠性评估算法，其基本思想是对每一负荷点，求取其最小路，将非最小路上的元件故障对负荷点可靠性的影响，根据网络的实际情况，折算到相应的最小路节点上。从而，对于每个负荷点，仅对其最小路上的元件与节点进行计算，可得到负荷点相应的可靠性指标。对复杂配电系统，求取负荷点的最小路将花费大量时间，且计算复杂性较大。网络可靠性等值法，其基本思想是从最低一级的子馈线出发，将子馈线等效成相应的线路和负荷，然后再用故障模式后果分析法得到可靠性指标，其不足之处在于要对子系统进行多次连续等效且只能得到等效负荷和系统的可靠性，计算过程复杂。基于故障扩散的复杂中压配电系统可靠性评估算法，该算法利用前向搜索算法确定断路器的影响范围，用故障扩散方法确定故障隔离的范围，从而确定节点的故障类型，形成系统的可靠性指标。蒙特卡洛法用抽样的方法进行状态选择，然后对每一种被检验的系统进行状态估计，最后用统计的方法得出可靠性指标。但是电力系统日益变得庞大，结构日益复杂，电网可靠性的建模和计算变得更加困难。因此，如何在求解精度与计算量之间进行适当平衡，如何寻求快速有效的计算方法，都是有待人们进一步探索的问题。配电网评估方法主要有解析法和模拟法两种。显然，解析法的计算量是与系统的规模——系统中元件个数和节点的指数函数成正比，这就是所谓的NP问题，对于NP问题单纯提高计算机的运算能力是不从根本意义上解决问题的，因此传统的解析法难以对大规模的电力统行可靠性评估。评估的另一种主要的方法是模拟法，通常指Monte—Carlo法。模拟法的优点在于，在给定的精度下，可靠性指标的计算不决定于系统的规模，而决定于选用的模型和模拟的时间。近年来，也出现了结合解析法和模拟法优点评估算法的新思路，如基于解析法中的预想事故评估和筛选技术，同时汲取了Monte—Carlo模拟法中的抽样的思想。
五、结语
电力设备的安全是电网可靠性运行的基础，随着电力系统不断
发展，对设备的安全、经济、可靠性提出了越来越高的要求，这有力地推动了电力系统可靠性研究的发展。本文通过分析电力系统设备维修存在的问题，阐述了以决策优化准则为中心的设备维修方案的对策，解释了可靠性为中心的设备维修的中心思想，在实际应用中很好的解决电力系统设备维修所面临的问题，这为制定电力企业设备的维修决策以及保证电力系统的稳定运行提供了有力的保障。