電氣設備現(xiàn)場試驗及特性評價管理系統(tǒng)應用研究
通過各種試驗,對運行設備和新投設備進行診斷,以確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行。利用計算機技術輔助實現(xiàn)電力試驗及特性評價,將有效的提高電力檢修的工作效率和可靠性及試驗數(shù)據(jù)的準確性,方便領導查詢及工作督導。
USB接口;狀態(tài)檢修;例行試驗;診斷性試驗;基準周期;初值
一、 概述
(一) 電力試驗診斷現(xiàn)狀
項目研究的目的主要是規(guī)范工作人員工作行為,減少無效勞動、減少重復勞動,提高工作效率、提高工作質量,以及滿足設備運行可靠率要求,實現(xiàn)班組、車間工作流程化以及作業(yè)流程再造,切實減輕生產(chǎn)班組工作負擔。為管理者提供有效手段對運檢工作進行監(jiān)督、指導和考核,實現(xiàn)運檢工作的規(guī)范化、標準化、信息化管理。
二、項目研究必要性及市場需求分析
(一)、項目研究的必要性
電力設備試驗在電力系統(tǒng)中肩負著舉足輕重的作用,它有力的保障了電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、持續(xù)和經(jīng)濟的運行。為電力系統(tǒng)和社會各行各業(yè)長期穩(wěn)定的發(fā)展起到了護航的作用。研究此項目的必要性主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1、適應班組管理新標準的要求,切實減輕班組負擔
2、確保電氣設備現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)的準確性和檢修決策的及時性
3、滿足“狀態(tài)檢修”、生產(chǎn)管理系統(tǒng)工作流程的需要
三、相關領域國內(nèi)外技術研究概況
電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行是最重要的任務,而要保障系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行,首先必須保證設備的狀態(tài)。因此,在設備完成初始安裝和調(diào)試、設備服役期間以及設備中存在缺陷時,按照各種規(guī)程規(guī)范的要求,對電力設備進行各種類型的試驗和檢測,以確保設備處于正常狀態(tài),是電力設備管理、維護的重要內(nèi)容。作為電力設備運行管理維護的最主要內(nèi)容之一的現(xiàn)場試驗具有特殊性,其試驗內(nèi)容多,現(xiàn)場操作復雜,流程多。電力試驗研究人員增長不足與生產(chǎn)任務急劇膨脹之間的矛盾突出較為突出,班組工作負擔較大。從試驗接線開始,到試驗操作、試驗數(shù)據(jù)的記錄、試驗報告的編制等——均為人工操作,自動化程度極低。
目前,國內(nèi)部分試驗測試設備廠家已經(jīng)開發(fā)電氣試驗車,但該試驗車費用昂貴,大范圍推廣較為困難,且試驗項目存在一定的局限性,該試驗車僅僅對試驗測試過程進行控制,不能對試驗結果進行現(xiàn)場實時評價。達不到及時發(fā)現(xiàn)、處理缺陷和“狀態(tài)檢修”評價、決策的目的。
四、項目計劃目標及主要研究內(nèi)容
(一)主要目標
1)實現(xiàn)現(xiàn)場診斷:可采用移動設備(PDA或平板電腦),在現(xiàn)場及時對試驗數(shù)據(jù)進行診斷,對照試驗規(guī)程知識庫和設備初值、歷史數(shù)據(jù)直接進行設備狀況的判斷,以便及時發(fā)現(xiàn)故障、檢修設備。
2)試驗數(shù)據(jù)在現(xiàn)場進行錄入后,系統(tǒng)根據(jù)模板自動生成實驗報告
3)為班組減負:電力設備試驗往往在試驗后利用大量時間,甚至用比試驗時間更多的工作量去做報告,在診斷時也需要查大量資料。系統(tǒng)將在報告產(chǎn)生和診斷上利用信息化技術減少人工參與的程度。
4)將試驗數(shù)據(jù)直接導入生產(chǎn)信息系統(tǒng)
(二)研究內(nèi)容與開發(fā)環(huán)境
目前,多數(shù)試驗設備具備與計算機互聯(lián)的USB接口或者本身具備小型存儲裝置,能實現(xiàn)試驗設備與計算機互聯(lián)。將現(xiàn)場測試結果直接導入現(xiàn)場試驗實時評價系統(tǒng)內(nèi)。對于不存在該USB接口的設備可與設備廠家聯(lián)系,由試驗設備廠家增加該功能或經(jīng)廠家同意單位自行對其接口技術的開發(fā)。
電氣設備現(xiàn)場試驗及特性評價管理系統(tǒng)軟件的開發(fā)和應用研究:根據(jù)《GB50150-2006 電氣裝置安裝工程 電氣設備交接試驗標準》、“川電科技2008(5)輸變電設備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程”將輸變電設備按不同電壓等級,不同設備進行分類,實現(xiàn)現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)初評價;并建立不同變電站不同設備歷史試驗數(shù)據(jù)庫,將本次試驗測試結果與歷次試驗測試結果(或初值)進行橫向對比分析,進一步診斷輸變電設備健康運行狀況。如出現(xiàn)異常情況評價系統(tǒng)自動報警,對缺陷情況進行描述。從而幫助測試人員對試驗結果進行判斷,及時排除外界因素對試驗結果的影響。
試驗報告導出研究:電氣設備現(xiàn)場試驗及特性評價管理系統(tǒng)應該能實現(xiàn)試驗設備與評價系統(tǒng)互聯(lián),并進行實時評價,評價結束后自動生產(chǎn)標準格式的試驗報告單。減少人工出具試驗報告流程,降低班組人員負擔。
局域網(wǎng)內(nèi)互聯(lián)研究: 借助Internet、CDMA、ADSL等技術,試驗現(xiàn)場與局域網(wǎng)及省公司狀態(tài)檢修評價系統(tǒng)互聯(lián),能實現(xiàn)上傳數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)下載、監(jiān)控現(xiàn)場作業(yè)完成情況等功能。
2.1系統(tǒng)網(wǎng)絡結構
ü 系統(tǒng)考慮試驗現(xiàn)場環(huán)境復雜,診斷終端系統(tǒng)一切圍繞適用、易用、簡單出發(fā),盡量按照工控系統(tǒng)的思想進行設計,減少錄入,減少界面切換,通過界面就能完成現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)的錄入和診斷。
ü 通過設備數(shù)據(jù)的集中管理、試驗數(shù)據(jù)的一點錄入多處使用、試驗報告的自動生成,大量減少電力試驗周期和試驗后的整理時間。為班組減負,提高工作效率。
ü 通過將《試驗規(guī)程》內(nèi)置系統(tǒng)、將試驗經(jīng)驗轉換成信息識別代碼、模板配置等手段,實現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)的智能判斷,歷史數(shù)據(jù)的縱向比對、試驗報告的自動生成。系統(tǒng)大量采用智能分析技術,讓系統(tǒng)大量替代人腦分析的過程。
ü 試驗診斷全部依靠真實的歷史數(shù)據(jù)、初值數(shù)據(jù),同時系統(tǒng)內(nèi)置《試驗規(guī)程》的大量診斷規(guī)則,避免和減少人工判斷造成的誤判,做到診斷及時、準確。
ü 現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)錄入后,試驗報告即可根據(jù)模板格式自動生成,不需要再進行錄入或調(diào)整。也可以通過接口向其他系統(tǒng)直接導入試驗報告。
2.2系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境
系統(tǒng)基于B/S+C/S結構設計,采用WEB開發(fā)標準,開發(fā)環(huán)境為visual C++6.0 ,WEB訪問端采用ASP技術。對于實驗模板采用華表cell控件;數(shù)據(jù)儲存軟件采用sqlservrCE2.0開發(fā).
2.3系統(tǒng)功能架構
根據(jù)電力檢修工作需要,系統(tǒng)主要由配置管理、資產(chǎn)信息、試驗計劃管理、試驗報告管理及移動診斷終端等模塊構成,對于某個模塊,對于不同權限的人員可以實現(xiàn)不同職責管理。
2.4系統(tǒng)主要功能
ü 編碼管理
對系統(tǒng)需要使用的簡單編碼進行編輯、管理,如:試驗專業(yè):高壓試驗、化學試驗、其他試驗;試驗性質:巡檢、交接試驗、例行試驗、診斷試驗、預防性試驗;電壓等級:220V、380V、10KV、35KV、110KV、220KV、500KV
ü 診斷模板管理
報告模板管理:針對試驗類型和設備類型配置,報告模板采用類似Excel方式的表格。在診斷模板中需要填寫報告模板中的數(shù)據(jù)坐標。試驗報告模板既是報告顯示格式,也是數(shù)據(jù)錄入格式。
數(shù)據(jù)模板配置:數(shù)據(jù)模板是試驗數(shù)據(jù)記錄、顯示及報告格式的配置基礎。也是試驗數(shù)據(jù)診斷的基礎。數(shù)據(jù)模板作為獨立的配置,不與試驗類型和設備類型正向綁定,而是對設備類型綁定特定的數(shù)據(jù)模板。
銘牌模板管理:針對具體設備類型進行配置,是銘牌數(shù)據(jù)錄入和報告數(shù)據(jù)中銘牌格式的基礎。
ü 試驗類型配置
試驗類型是指某一種確定的試驗,同一種試驗針對不同的設備試驗組數(shù)可能不同,試驗輸入?yún)?shù)可能不同。同一種試驗采用的試驗儀器是相同的。
試驗類型配置主要包括:試驗類型編碼、試驗類型名稱、試驗儀器名稱、試驗數(shù)據(jù)值序列。試驗數(shù)據(jù)值序列是某類試驗結果記錄的數(shù)值名稱。如直流電阻測試的試驗數(shù)據(jù)值序列包括A0/Ab、B0/BC、C0/CA、不平衡率。試驗數(shù)據(jù)值序列不只包括試驗結果,還包括輸入?yún)?shù)及計算值。試驗數(shù)據(jù)值序列是模板配置的基礎。
ü 設備類型編碼
設備類型是系統(tǒng)進行基準周期設置、試驗模板配置等的基礎。
ü 基準周期配置
基準周期針對主設備類型和試驗類型進行配置,基準周期針對巡檢項目和理性試驗項目配置。
ü 資產(chǎn)信息管理子系統(tǒng)
資產(chǎn)信息管理是為試驗做基礎數(shù)據(jù)準備。包括設備地點、型號等資料的維護。
ü 銘牌信息
記錄每個設備的銘牌信息。銘牌信息主要用于試驗報告。
ü 歷史試驗數(shù)據(jù)維護
錄入歷史的試驗數(shù)據(jù),目的是存檔和進行診斷,如果沒有詳細歷史數(shù)據(jù)錄入,但必須確定的是上次巡檢、例行試驗、診斷試驗時間。以便制定計劃用。
ü 資產(chǎn)數(shù)據(jù)接口
資產(chǎn)數(shù)據(jù)從生產(chǎn)系統(tǒng)中導出,以免重新建立檔案。
ü 試驗計劃管理子系統(tǒng)
主要包括:巡檢計劃制定、診斷試驗計劃制定、交接試驗計劃制定、試驗周期調(diào)整。
ü 試驗報告管理子系統(tǒng)
主要包括:報告生成、試驗報告查詢、試驗數(shù)據(jù)分析
ü 移動診斷子系統(tǒng)
主要包括:下載試驗計劃、試驗計劃瀏覽、計劃上傳、銘牌數(shù)據(jù)抄錄、試驗數(shù)據(jù)錄入、試驗現(xiàn)場診斷、設備檔案查詢
五、結論及建議
由于電網(wǎng)電氣設備數(shù)量的日趨增多,變電設備修試工作量不斷增大,生產(chǎn)技術人員數(shù)量不足,班組管理內(nèi)容繁多,生產(chǎn)班組人員超時、超負荷勞動的問題長期存在。按照傳統(tǒng)的工作模式進行檢修和管理工作,使檢修工作往往出現(xiàn)生成實驗報告時間過長,處理設備故障不及時,工作效率和質量不高,不能及時發(fā)現(xiàn)分析運行設備的缺陷,給電網(wǎng)設備安全運行造成隱患,電氣設備現(xiàn)場試驗及特性評價管理系統(tǒng)能實現(xiàn)將試驗數(shù)據(jù)直接上傳計算機,試驗結果易于保存,便于查找,實現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場無紙化。同時能快速地對電氣設備健康狀況進行診斷,及時發(fā)現(xiàn)設備缺陷,判斷分析異常原因,及時處理,避免沒必要的重復停電。應用該系統(tǒng)進行日常電力檢修工作和管理,方便、快捷、直觀,更經(jīng)濟可行。