電力工業(yè)可靠性管理(一)

1、電力工業(yè)可靠性管理 一 本章介紹了可靠性管理的根本概念，我國電力工業(yè)可靠性管理的開展 過程和開展情況，可靠性的主要指標與數(shù)學模型，可靠性計算的根本 知識；著重闡述了可靠性管理在電力工業(yè)中的應用工和基于可靠性管 理全過程設備管理；對可靠性管理與平安監(jiān)察的關系也進行了分析和 討論。第一節(jié)可靠性管理概論一、概述對于一般技術系統(tǒng)，可靠性的定義是一個元件或一個系統(tǒng)在規(guī)定的時 間內(nèi)完成預定功能的能力。電力工業(yè)可靠性的定義是：電力系統(tǒng)各個 環(huán)節(jié)完成將符合標準的滿足用戶數(shù)量要求的電力和電量輸送至用戶的 程度。電力系統(tǒng)可靠性包括充裕度和平安性兩個方面。充裕度Adequacy是指電力系統(tǒng)根據(jù)用戶需要，以元件額定容

2、量和允許的電壓變動范圍為制約條件，同時考慮到方案的和非方案的系統(tǒng) 元件停運及運行操作的制約條件下，為用戶間斷的提供電力和電量的 能力。充裕度也常指靜態(tài)可靠性，也就是在靜態(tài)條件下，電力系統(tǒng)滿 足用戶電力和電量的能力。平安性Security是指電力系統(tǒng)承受突然發(fā)生的擾動例如突然短路或非方案地失去系統(tǒng)元件的能力。平安性有時也稱動態(tài)可靠性，也就是動態(tài)條件下，電力系統(tǒng)經(jīng)受住突然擾動并不間斷地向用戶提供電 力和電量的能力。平安性的另一個方面指系統(tǒng)的整體性，即電力系統(tǒng) 維持聯(lián)合運行的能力。電力系統(tǒng)的整體性往往與維持系統(tǒng)連續(xù)運行的 能力有關，在遭受突然動時， 一旦整體遭破壞， 可能導致穩(wěn)定性破壞， 不可控的系

3、統(tǒng)解列，最后造成系統(tǒng)大面積停電。 國外電力工業(yè)應用可靠性技術是 60 年代陸續(xù)開展起來的。當時，之所 以要應用可靠性技術，有兩個原因，一是隨著國民經(jīng)濟現(xiàn)代化，人們 對電的依賴越來越深，對供電質(zhì)量要求也越來越高。 60 年代，正是電 視機、計算機、空調(diào)器普及時期，宇航工業(yè)也日益開展，這都要求供 電高度平安、可靠，電壓頻率合格。二是電網(wǎng)越來越大，單機容量從 100MW左右開展到200300MW，廣泛采用中間再熱系統(tǒng)，控制復雜 了，一臺機組發(fā)生事故，往往影響很大。電網(wǎng)擴大后，超高壓遠距離 輸電增多，電網(wǎng)穩(wěn)定問題突出起來，如何合理保證供電可靠性就成為 迫切問題。 1965 年以前，幾個主要興旺國家的工

4、業(yè)部門都擬訂了一些 供電可靠性指標，進行了一些理論研究，例如，在美國有些電力公司 各自采用不同的指標，如 電力缺乏概率(LOLP、電量缺乏期望值(EENS、停電頻率和平均持續(xù)時間(F&ampD)等。1965年11月9 日，美國東北系統(tǒng)(包括紐約、大停電事故，引起了很大震動，大大 推動了可靠性工作。 1 968年，美國成立了全國電力可靠性協(xié)會 (NERC、， 全國分九個平安協(xié)調(diào)區(qū)，各電力公司共同參加，擬定各自的可靠性準 那么，規(guī)定在種種事故情況下，電力系統(tǒng)不得產(chǎn)生連鎖反響擴大事故， 把“電力缺乏概率 做為規(guī)劃電網(wǎng)的根本指標，即必須到達這個指標后， 再考慮最正確費用方案。他們與美國電力研究

5、會合格，擬定了從聯(lián)合系 統(tǒng)到發(fā)、送、配電及用戶用電的可靠性準那么。有些電力公司內(nèi)部也制 定了可靠性準那么，對系統(tǒng)、設備、運行、維護以至用戶效勞都提出了 要求。有的參謀公司建議電廠推行 PAR 制度，即以三個指標： PPerformanee,運行性能、A Availability，可用率、R Relability, 可靠性來改良電廠工作，各供電部門普遍有用戶停電記錄，計算供 電可靠度,設計、制造部門經(jīng)常按電業(yè)部門提供的事故反響改良自己 的工作,并經(jīng)常回訪。近 30 年來,我國電力工業(yè)一貫堅持 “平安第一 的方針,逐步建立了一 整套關于保證平安的規(guī)章制度、管理方法和一系列措施。實踐證明, 這是一條

6、成功的經(jīng)驗,但是也要清醒地看到,隨著電力工業(yè)的迅速發(fā) 展,僅靠過去這套管理方法和管理經(jīng)驗已經(jīng)不夠了,迫切需要建立一 套適合于我國的可靠性管理方法。這是由于： 1過去的平安管理工作不全面, 它只著重于生產(chǎn)的運行、 檢修方面。 近十幾年來,我們遇到大量設備制造質(zhì)量不良,設計不合理,廠址選 擇不當,施工遺留問題,電網(wǎng)結構薄弱等問題,這都是沒有產(chǎn)行全面 平安管理造成的。 因此,要搞好平安, 必須從規(guī)劃、 設計、設備制造、 施工和安裝、運行和檢修、人員培訓等各個環(huán)節(jié),嚴格實行可靠性管 理。 2 電網(wǎng)開展的規(guī)模越來越大,單機容量越來越大,互聯(lián)電網(wǎng)的區(qū)域 在增多,互聯(lián)容量增大,長距離重負荷的局面下在形成。從

7、可靠性觀 點來說,電力系統(tǒng)的規(guī)模越大,結構越復雜,發(fā)生事故的可能性就越 大，運行人員誤判斷和誤操作也越多。往往一處發(fā)生事故，就會產(chǎn)生 連鎖反響，擴大事故，造成大面積停電。對設備和系統(tǒng)進行可靠性分 析，提出減少故障率，提高可用率和穩(wěn)定性的改良措施，就可以極大 限度地防止大面積停電事故的發(fā)生。3供電的充足性、可靠性和經(jīng)濟性之間的關系非常密切。供電可靠 性對電力投資的影響十分敏感，供電可靠性提高一點在根本建設投資 上表現(xiàn)得很突出，如何保持合理的供電可靠性成為至關重要的問題， 要求在電力系統(tǒng)規(guī)劃和電力工程設計當中進行可靠性計算和評估，如 系統(tǒng)的備用容量、發(fā)電廠輔助設備的備用裕度、電力系統(tǒng)設計當中的 具

8、體問題如線路、鐵塔、防污的措施和保護的配置等。選擇這些 條件都要在可靠性和經(jīng)濟性之間取得平衡?？煽啃怨芾碇冈陬A定時間內(nèi)和規(guī)定條件下，保證系統(tǒng)、設備、部件或 元件完成規(guī)定功能的一系列管理活動。其任務為：1研究與制定單個元件和由元件組成的系統(tǒng)的可靠性計算指標與統(tǒng) 計方法。2根據(jù)可靠性計算指標，結合被管理對象的具體情況，研究與制訂 可靠性的計算、預測、分配與評價的方法。3尋找提高被管理對象可靠性的途徑和方法。4研究可靠性和經(jīng)濟性的最正確配合。 可靠性管理是對管理對象進行全過程及全面的綜合管理。貫穿系統(tǒng)的 規(guī)劃、設計制造、基建安裝、運行和維修的全過程。在規(guī)劃階段，要 在負荷預測和一次能源平衡的根底上安排好電源開發(fā)的布局，保證逐 年有足夠的新增發(fā)電能力投產(chǎn)，以保證電網(wǎng)有充足的備用容量。備用 容量不充足的電網(wǎng)是病態(tài)的電網(wǎng)，其可靠性是很難滿足要求的。在設 計階段，要分析系統(tǒng)設備所具備的可靠性水平，應從本錢、功能、政 策、社會效益等各方面綜合考慮，確定可靠性目標。在設計方案完成 后，要進行可靠性預測，將預測推算結果與原定可靠性目標進行比擬， 作為修定方案的依據(jù)。最后，還要進一步對組成系統(tǒng)的各個單元或子 系統(tǒng)進行可靠度的分配。在研制階段，屬于可靠性的工作有：分析故 障類型，零、部件選擇，可靠性試驗，應用人類工程學亦稱人體工 程學進行設備設計與