1引言
可靠性是指元件、设备或系统在所处运行条件下,在预定的时期内完成预期功能的能力。电力系统可靠性是指将可靠性工程的一般原理和方法与电力系统工程问题有机结合,充分发掘发电、输电、配电设备的潜力,以科学、经济的方式保证向用户不间断地供给质量合格的电能,实现高效的电力系统质量管理和安全管理。
强化供电可靠性的监督管理,对保证电网安全稳定、经济、优质运行具有极其重大意义,同时也是适应电力市场化环境下电力企业履行社会责任、改善企业形象、提高客户满意度的必然要求。
近年来,在学习和借鉴国外先进可靠性工程应用和管理经验的基础上,我国在可靠性数据统计、运行管理、规划设计、指标发布等方面形成了比较完善的制度标准,并建立了统一的电力可靠性管理信息系统[1]。但目前国内供电可靠性管理仍局限于可靠性工作人员的事后统计管理,可靠性基础数据和运行数据依赖于工作人员手工录入,在复杂的动态电力系统运行工况下,难以保证可靠性数据的及时性、完整性、准确性,未将统计分析结果应用到生产管理全过程,真正意义上应用可靠性理论的最新研究成果[1,2]。如何提供供电企业的可靠性应用和管理水平、实现以真正意义上的以可靠性为中心的生产管理是值得深入探讨的重要工程应用课题。
2可靠性管理在供电企业应用的基本环节
2.1电网规划设计环节
目前,各基层供电企业都在沿着坚强智能电网方向不断完善220kV变电站互联的主输电网架构。可靠性管理在电网规划设计中的应用主要体现在通过辨识电网的薄弱环节和钳制供电可靠性瓶颈,进行有效的可靠性目标管理。
在电网规划设计中充分考虑电网网架结构、合理的电源点、线路走廊布置、变电站站址的选择是保证电网可靠性的前提。电网规划的不合理会对电网调度运行、生产运维管理等带来不便或增加生产运维成本;若变电站主接线选择不合理,在变电站主接线设备故障时,将有可能导致一条或多条输电线路或变电站失压;若设备选型不合理,设备容量不足,满足不了电力负荷增长的需要,造成设备的增容或更换,从而增加运行维护费用和检修时间,进而影响输变电设备运行的可靠性。
因此,电网规划环节需充分考虑对输变电可靠性的影响。
2.2物资采购环节
电力工业是一个与装备水平密切相关的行业。电力生产、电网建设都是通过材料、设备物资来实现的。物资采购的数量和质量直接影响到电力生产的安全、稳定、经济运行;同时物资采购是否及时、设备备件是否充足,直接关系到生产设备的投运、检修、消缺、供电恢复时间和电网运行效率。物资采购的质量和数量将直接影响电网可靠性数据统计和电网运行水平。因此,重视电力物资采购环节的可靠性管理至关重要。
2.3基础建设环节
基建建设环节在电力生产过程中起着重要的衔接作用,是规划设计环节、生产运行环节的中间环节,若基建项目施工质量不良,将会造成设备停电;若基建项目与其他大修、技改、常规检修等工作配合不到位,则可能会造成设备重复停电;若设备投运前的检测及验收管理不到位,可能会造成并网设备运行存在安全隐患或缺陷,增加新投运电力设施运行期间非计划停运的概率。因此,基建项目工程建设方案是否合理,会对电网运行安全,综合停电计划等产生影响。做好基建建设环节管理对提高输变电可靠性有着至关重要的作用。
2.4电网调度环节
电网调度是指调度机构为了保障电网安全、优质、可靠、经济运行,对电网及运行人员进行组织、指挥、指导和协调等而开展的一系列活动,是电网运行环节中保证输变电可靠性的重要环节。对于可靠性目标管理、停电次数和停电时间控制、电网安全运行均具有重要意义。调度运行环节中,电网运行方式调整是否合理,停送电方案编制的合理性及调度计划安排的协同性,将直接影响设备能否经济运行,影响设备故障时的停电范围、设备可用的小时数;综合检修计划安排是否合理,将直接影响输变电设备的停电次数和时间;调度运行操作的及时性将直接影响输变电设备的可用时间。
2.5检修运维环节
生产运维环节包括运行维护管理、作业过程管理、设备的验收管理、缺陷管理、技术管理等方面,生产运维环节是可靠性管理的另一个重要环节。加强检修标准工时管理,提高检修效率,可以减少输变电设施的停电时间;而加强检修工作质量管理,可以避免因检修质量不良造成设备的重复停电,提高设备健康水平;加强设备运行管理,可以提高设备可用水平;加强缺陷管理,及时发现设备存在的隐患,可以降低设备非计划停运率;开展带电作业、状态检修,可以提高设备可靠性水平。通过加强生产运维环节的管理,可以有效降低设备检修和故障次数,缩短工作时间,杜绝因检修质量不良造成设备重复停电,从而提升可靠性指标。
2.6营销服务环节
营销服务环节对可靠性的影响主要体现在新增用户业扩接入管理和现有用户用电检查管理两个方面。新增用户业扩工程对可靠性的影响主要是供电方案对可靠性的影响、业扩工程施工停电对可靠性的影响、业扩工程施工质量对可靠性的影响、业扩工程竣工验收质量对可靠性的影响等多个方面,重点是避免存在缺陷和质量隐患的设备并网运行。现有用户用电检查对可靠性的影响主要是用户设备故障影响供电系统可靠性、用户设备故障越级跳闸影响可靠性等,重点是加强用户用电检查工作,督促用户整改安全隐患,减少用户故障,减少用户越级跳闸。
3可靠性管理的应用重点
可靠性数据来源于生产实际,基础数据的收集整理和录入由基层供电生产运行部门负责收集、整理和录入。
数据管理是输变电可靠性管理工作的重要环节,包括数据的收集、整理、填报、审核、统计、上报、分析、应用和发布等环节,也是输变电可靠性指标统计、数据分析与应用的基础,统计范围涵盖发电、输变电、配电等电力生产各环节。它分为电网基础数据、运行数据、指标数据三类。
可靠性评价需求的基本数据应当反映风险评估的需要,这些数据必须足够完备以保证评估方法能够付诸实用,但又要采取限制措施以保证不至于收集那些不必要的数据。数据质量是收集中要考虑的一个重要因素。如果数据质量得不到保证,则风险评估的结果将会毫无意义。基层单位生产运行部门需为可靠性系统及时提供准确、完整的基础数据和运行数据,较准确的可靠性数据统计是系统能够可靠性评估的重要基础,不准确的可靠性统计指标会使最终的可靠性评估指标没有任何意义。
3.1可靠性基础数据管理
基础数据用来反映电力可靠性统计对象的基本信息,是电力可靠性管理的基础。正确录入可靠性基础数据,提高可靠性数据的正确性、及时性和完整性,是电力系统可靠性统计、评估、成本效益分析的前提条件。
(1)输变电设备台账、供电线路和用户信息的录入。信息录入应严格按照设备铭牌和产品说明书等相关资料进行,应在设备投运后7日内通过可靠性系统完成,因资料移交不全等原因造成部分信息录入不全的,必须在30日内补充完善[4]。
(2)设备信息变更、退出、退出设备异地投运、报废退役等工作,必须按照设备管理部门出具的资料进行填报,并在相关工作完成后7日内在可靠性信息系统中维护完成[3,4]。
3.2可靠性运行数据管理
运行数据指设施或系统投运后的寿命周期内每一次停电事件的相关信息,包括停运事件的时间、状态定性、停电原因等,其准确性是电力可靠性评价的关键。
设备停运包括计划停运和非计划停运。对停运事件进行判断定性不仅影响可靠性指标的统计分析,也是实施供电可靠性管理的重点。应根据可靠性目标管理原则,将可靠性管理目标细化到设备的计划检修中去,减少设备的重复停运和用户的重复停电次数和时间。
(1)计划停运事件判断。可靠性统计将日常生产中的正常停运事件中的设施改造、整体性检修、局部性检修、常规性检修、消缺性检修分别统计为改造施工、大修、小修、试验、清扫。而将无载变压器调分接头、母线接火(搭头)、线路搭接统计为试验和改造。
(2)断路器处于热备用状态不属备用停运,应视为运行状态。对长期处于备用状态的断路器进行动作试验也不属备用停运,应按“试验”填报。
(3)停运事件时间统计。一般而言,计划停运事件的时间按工作票许可开始工作时间开始到工作票的“工作终结时间”为止统计。对于有“T”接线路分段检修输电线路的时间统计时,前后的搭接工作与中间的检修工作按计划停运事件1次统计,停运时间为搭接工作时间加上按线路长度折算的检修工作时间之和。而精益化的可靠性管理中,我们要求以实际检修竣工时间作为准确的数据进行录入。
(3)设施变动统计。设施退役和退出统称为设施变动。设施变动时,原设施记停运1次,停运时间为“原设施停运时间”至“新设施安装到位并具备投运条件时间”,对于线路π接,原线路按停运时间点直接办理退出,对于线路T接,应记录1次停运事件,T接后线路仍使用原代码,不应做退出处理(T接线路整体作为一条线路处理,原线路和T接部分为同一单位维护的,仅变更线路长度;为不同单位维护的T接部分按照原线路的新增段注册)。
(5)线路带电作业的设施停运次数及其停运时间均为零,但要记录其带电作业起、止时间和事件编码、备注原因。
(6)组合电器的运行事件应按照引起停运的部件在组合电器运行事件中填报。
(7)对于一个设备间隔的综合检修,进行检修作业的设施都必须按计划停运统计,不得只将其中某一类设施按计划停运统计。没有进行检修作业的其他设施按“受累停运备用”统计。
(8)对于分段管理的线路,若发生非计划停运,故障点所在线路段的运行维护单位按“非计划停运”统计,非故障点所在线路段的运行维护单位按“受累停运备用”统计。若无法判定故障点的,各线路段的运行维护单位均按“非计划停运”统计。分段管理线路进行计划检修作业,应按实际检修情况将检修作业的线路段记“计划停运”,未进行检修作业的线路段记“受累停运备用”统计。
(9)非计划停运的技术原因按设施、部件、部件故障现象进行填报,技术原因的确定应结合输变电一次缺陷的通用规范,与设备的状态检修、评估的技术原因相对应。
3.3可靠性指标数据管理
可靠性指标数据按照评价规程规定,以基础数据和运行数据为依据计算得出。其计算过程在此不作详述,评估指标数据包括网络架构和回路可靠性基本信息,具体到母线、变电设备、输电设备、配网设备的可靠性水平,它反映了电网的实际可靠性运行概况,通过可靠性评价指标很容易找出该地区电网的薄弱环节,可为供电企业的电网规划、运行、检修提供了重要的参考决策信息依据。
4可靠性管理应用措施改进和建议
供电可靠性管理涉及电力生产、传输的整个过程,电网可靠性水平取决于规划设计、物资采购、基础建设、设备投运、检修、电网调度、生产运维等基本环节的效率和质量,因此,基层供电企业在上述基本环节中应用实施可靠性为中心的管理举措对提高电网的可靠性水平,保证电网的安全稳定运行意义重大。借鉴国内可靠性管理的先进经验,结合我局供电企业的生产运行实际,总结给出如下建议:
(1)强化可靠性各基本应用环节目标管理。对每一个基本应用环节均应设定可靠性目标极限值,将可靠性管理理念贯穿至供电企业生产运行的全过程的同时,严把可靠性质量关口。
(2)对可靠性基础数据和运行数据管理实施合理的奖惩措施。将可靠性基础数据录入纳入班组绩效考核中去,并督促供电企业生产管理专人以月为周期负责归口管理,保证可靠性基础数据及时、准确、完整的录入。
(3)加强供电企业可靠性管理培训。按照不同的工作对象开展有针对性的可靠性管理知识普及,使供电企业的可靠性管理理念深入到生产管理的全过程。