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摘要：状态检修是电气设备管理的重要手段，利用相关导则设备状态评价得到完善，但是设备状态检修决策仍然需要进一步完善。本文从状态检修技术出发，对状态检修决策进行了简单分析，最后重点探讨了状态检修决策中的电气设备故障率推算，主要是基于设备健康状态的故障率模型和基于威布尔分布的故障率曲线等方面对推断办法进行了研究。
关键词：状态检修决策；电气设备；故障率
引言
电气设备是电力系统的重要组成部分，为保障各项生产、生活活动的顺利进行，电力系统的可靠供电是必不可少的，这就需要确保电气设备的正常工作。电气设备如果发生故障将会造成生产状态异常，同时还要耗费大量的时间和费用去进行维修，将会对企业造成严重的经济损失。因此，对电气设备进行科学、合理的检修十分重要，其中状态检修决策是电气设备维护的重要依据，根据设备状态可以对其故障率进行推算，从而为制定安全生产计划提供有效的参考。
1、状态检修及状态检修决策
1.1状态检修
状态检修是以设备当前的实际工作状况为依据，综合设备的日常检查、定期重点检查、在线状态监测以及预防性试验等获得的状态量信息，通过先进的可靠性评价手段以及寿命预测手段，评价设备的状态，识别故障早期征兆，并进一步对故障部位及其严重程度、故障发展趋势做出判断，并根据分析诊断的结果在设备性能下降到一定程度或故障将要发生前进行检修。
1.2状态检修决策
检修决策是状态检修的核心内容，决策分析是在系统规划、设计、制造、安装和运行等阶段为解决当前或未来可能发生的问题，在若干可选的方案中选择和决定最佳方案的一种分析过程。检修阶段的决策涉及两方面：一是确定检修实施的时间，即检修时机优化；二是确定检修实施的项目，即检修方式优化。决策分析中存在着三个基本要素：一是可供选择的方案，在决策术语中称为策略，它是一个多元集合，没有策略或只有一个策略的决策不构成决策分析；二是一组给定的约束条件，策略的选择与目标的追求都必须以满足约束条件为前提；三是一个已知的效用函数，用以衡量每种策略的得失。
2、状态检修决策中的电气设备故障率推算
2.1基本理论
2.1.1基于健康状态的故障率模型
在科学技术推动下，状态检修技术得到完善，通过研究发现电气设备的故障率和设备的健康状态息息相关，这就需要从电气设备健康状态的故障率模型λ（S）开展分析，其中S代表设备当前的健康状态评分值，数值范围为0—100。根据相关研究可知，现在采用的设备健康状态故障率模型主要将设备的健康状态作为一种自变量指数，在这个模型中，如果设备状态出现恶化的情况，对应的设备故障率就会出现指数级增长趋势。基于设备健康状态的故障率模型数学表达式为λ（S）=Kecs，其中，K为比例参数，C为曲率参数。相关企业可以按年对设备的状态类型和故障发生概率进行统计分析，在获取至少两年资料的基础上可以利用反演法（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）对状态模型参数进行求解，同时，可以利用两年以上的数据进行超定系统的数据拟合。对数据采用不同的统计方法可得到不同的计算结果，首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健康状态进行分类，确定各个分类设备的台数，最后将每年的统计结果代入下式，联立求解得到模型参数K和C的值：
当m<1时，表示故障率在早期呈下降趋势，该阶段是设备刚投入的磨合期，没有特殊情况不需要进行检修；当m=1时，表示故障率在偶然故障期呈平稳状态，该阶段设备状态较好，如果没有受外界的随机因素影响一般不发生故障；当m>1时，表示故障率在老化期呈上升趋势，该阶段设备劣化问题逐渐严重，发生故障的可能性也逐渐增大。
2.2推算方法
2.2.1基于设备役龄的故障率推算
通常来说，电气设备的役龄指的是设备运行的总时间，一般按年计算，而设备的实际役龄和设备的实际性能具有较强的关联性。电气设备工作过程中会经历不良工况、检修维护等阶段，因此，实际役龄和名义役龄存在差距。通过基于威布尔分布曲线的设备故障函数公式，可以对电气设备在与运行年份相对应的故障率进行推算，在这个推算办法中，采用的是名义役龄，因此与电气设备的实际故障率存在一定偏差。关于针对实际役龄的故障率推算还有待进一步完善。具体可以从以下几个方面入手：首先根据基于健康状态的故障率模型，对设备当前状态的故障率进行极端，之后根据以这个故障率为参考，在威布尔曲线上找到对应的运行年数，从而得到设备的实际役龄，准确反映设备当前的运行状态，最后利用威布尔分布曲线，以设备的实际役龄为起点，预测设备的故障率，减小误差。
2.2.2检修后的设备故障率推算
状态检修决策能够使得电气设备功能得到保护，改善设备的整体性能，降低设备故障率。为了对检修后的电气设备状态变化进行分析，可以引入“役龄回退因子αj”和“等效役龄teq”等相关概念，以表征设备状态检修的效果。结合工程实际对设备检修作以下说明：第一，设备的检修类别j分为故障事后检修（j=1），状态检修，其中状态检修又分为大修（j=2）和小修（j=3）；第二，故障事后检修，只能恢复设备因故障所丧失的功能，不会改变设备故障率，即α1=0；第三，状态检修使设备的功能得到恢复的同时，还能够降低故障率，但不可能使设备恢复如新，即0<αj<1；第四，大修是对设备整体的修复和维护，取役龄回退因子α2=0.8，小修表示设备部件、功能块的检修或更换等，取α3=0.5。基于上述说明，得出设备检修后的等效役龄teq，及故障率λater的表达式：
需要注意的是，当检修后的设备等效役龄处于浴盆曲线的早期故障期时，设备故障率取为偶然故障期初年的值。
结束语
总而言之，状态检修为故障率推算提供了可靠的数据参考，在实际的工程中，企业可以从基于实际役龄的故障率推算和检修后的设备故障率推算进行分析，对设备健康指数模型以及威布尔分布曲线进行深入研究，进而为有效预防故障提供可靠参考，保障电气设备的运行效率和质量。
参考文献：
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