地铁变电设备状态检修深圳市地铁集团有限公司运营总部摘要：地铁变电设备检修的模式是以周期性检修为主，故障检修为辅的 维修策略而随着地铁线路运营的增多，旧线设备达到周期及新线变电设备数量 剧增，原有的计划修维修体制己不能满足地铁发展的需求本文就地铁变电设备 检修模式进行研究，供同行借鉴参考关键词：变电设备；状态检修；评估建模；一、 地铁变电设备实现状态修维修体制的基础早在80年代，国外对地铁设备的状态检修有了一定的研究，并开发了 一些故障监测及诊断设备我国2008年国家电网颁布了《输变电设备状态检修 管理规定》、《输变电设备状态评价导则》等一系列标准，目前，各地方供电公司 己逐步有序的开展变电设备状态评估及检修工作，并取得了一定的成效，地铁变 电设备本质上无异于电网输变电设备，可以借鉴国家电网相关设备状态评价导则, 结合地铁变电设备特点，建立地铁变电设备状态修体系二、 地铁变电设备状态修三要素状态修的定义为：在设备状态评估的基础上，根据设备状态和分析诊断 结果，主动安排检修时间和检修项目的维修方式称为状态修从定义中可以看出， 实现状态修维修策略需要解决三个问题：状态信息采集、诊断分析方法和检修策 略的应用。
状态信息采集是体系的输入，设备健康状态诊断分析模型是体系是核 心，检修策略是体系的输出三、 地铁变电设备状态量收集国家电网《输变电设备状态评价导则》将状态量定义为直接或间接表征 设备状态的各类信息，如数据、声音、图相、现象等标准中根据对设备安全运 行的影响，将状态量分为重要状态量和一般状态量一般情况下，地铁变电设备 的状态量来源于以下几个方面：（1）原始资料，包括出厂试验报告、设备合同技 术条款、设备铭牌、交接试验报告等（2）运行资料，包括日常巡视记录、故障 记录、运行日志等o （3）检修试验记录，包括检修报告、预防性试验报告、设备 故障处理报告、故障分析反告等4）其它资料，包括同品牌同类设备运行、试 验、故障、缺陷记录等状态量收集是实现状态修策略的根基，没在详实的状态量数据，再好的 设备健康评估模型得出的结论都只能是一个虚假状态因此，实现状态修首先要 解决的就是如何客观的获得状态信息的问题地铁2013开始试点采用物联网技 术，实时采集设备的运行、检修记录，进一步增加监测设备，结合SCADA 系统中电压、电流、报警、故障等实时监控信息，从技术上确保状态数据的真实 性四、地铁变电设备状态评估与建模（-）地铁变电设备状态评估模型对于地铁变电设备的健康状态评估，有以下几种模型可以参考：（1）同 类设备参考国家电网2008年颁布的一系列变电设备状态评估导则，根据设备评 估结论，每年调整一次检修计划，以油浸式变压器为例，在电力系统已有较有成 熟的应用；（2）应用模糊多目标决策方法、人工神经网络相关算法、可靠性理化 分析方法等，结合地铁变电设备运行经验数据，通过建模、记忆训练、学习收敛， 建立适用于地铁变电设备的专家系统。
基于故障率的可靠性评估模型变电设备的评估主要是围绕电气性能、机械性能、绝缘性能几个方面, 然而，由于大多数已运营多年的地铁线路变电设备在设计与建设期间并没有基于 状态修策略，在变电设备上安装传感器等监测设备，因此，状态信息主要来 源于多年运行以来的手抄运行记录、检修记录、试验记录、故障记录等文件，根 据地铁近年来对于I日线设备状态评估的经验，对于运行多年的旧线路变电设备, 由于设备可靠性较高，故障率较低，运行及试验不合格记录较少，采用模糊多目 标决策方法、人工神经网络相关算法等，难于训练出较为准确的反映设备动态健 康情况的专家系统设备性能的老化是一个渐变的过程，但由于检测周期、手段的不足，对 外反映出来的是一个突变的过程，也就是故障的发生，它集中反映了电气性能、 机械性能、绝缘性能劣化的最终结果一般情况下，地铁运营变电设备管理单位 对故障的统计较为准确清晰，因此采用基于故障率的可靠性评估模型是一个效的 手段故障率是评价设备可靠性的重要指标之一，故障率模型研究是可靠性管 理的重要内容随着状态检修技术的发展，研究发现设备的健康状态对设备的故 障率有着直接影响，因此，提出了基于设备健康状态的故障率模型λ（S）, S表示设备当前的健康状态评分值。
通常采用反演法来求解状态模型参数，反演法是在一个时间点上对所有 统计设备的状态信息进行横向统计拟合，目前常用以下2种统计方法：（1）按年 进行统计，需要至少2年的统计样本数据，先统计计算设备的年故障发生概率, 然后对设备进行状态评价并根据状态进行分类，确定各个分类设备的台数，联立 求解得到模型参数K和C的值2）统计时间不按年统计，只在确定统计范围 和统计时间后对设备进行某一时刻的状态评价，然后将各个分值段的设备台数和 发生故障的台数分别进行统计，计算故障发生概率，最后对不同分值段的数据按 照状态可靠性模型联合进行基于最小二乘法的计算，求取K, C值五、地铁变电系统评估决策设备健康状态评估的目的就是制定检修计划，决策的内容就是选择最佳 的检修时间在状态修维修体制下，检修周期是动态的，检修目的是有针对性的， 最大可能性避免维修过度和维修不足设备运行过程中，可能出现单个或多个部 件指标不良，可以选择维修单个指标恶化的部件，也可选择同时维修多个与其关 的部件，因此，状态修决策是一个复杂的技术与经济问题，地铁运营单位应根据 自身的特点，确定核心的目的，如服务质量最大化、维修费用最小化、设备可靠 性最大化等，再以此为核心确定维修时机。
六、总结状态修检修模式是当前主流的维修模式，从计划修向状态修转化需要一个过渡期，国内电力行业从80年代开始探索状态修，至2008年国家电网颁布了 一系列状态修的标准与导则，标志着国内电力行业状态修进入全面实施阶段地 铁运营变电设备管理部门于近年逐步实施状态修目前，国内地铁处于大发展阶 段，地铁变电设备状态修必将成为一种主流，对于在建地铁线路，应将提前考虑 投入运营后变电设备的维修策略，在设计、建设阶段有目的性的在变电设备中安 装色谱分析仪、温度传感器、位移传感器等监测装置，为状态信息的获 取，有效落实状态评估打下基础参考文献：[1]程志华、章剑光.状态检修技术及其辅助分析系统的应用.电网技术.2013.⑵周建国，李红雷，赵文彬.基于数字化平台的输变电设备分析和状态维修 技术[J].华东电力，2009).⑶覃煜、覃煜、陆国俊等.基于油气分析的电力变压器评估方法.南方电网技 术.2012.⑷武坤、刘宏亮等.油浸式变压器老化评估方法.河北电网技*.2011.[5] 潘乐真，张焰，俞国勤，等.状态检修决策中的电气设备故障率推算[J].电力自 动化设备,2010.[6] 余绍峰，何文林，孙翔.输变电设备故障率的估算方法[J].浙江电力，2009.。