配电设备状态检修模型与策略研究.docx

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1、分 类 号_TM7_ 密级_公开 _收藏编号_ 学号_090121014_学校代码 10386 编号_（应用研究）专业代写论文网站作品需求者不付钱，写手上传配电设备状态检修模型与策略研究工程领域：_电气工程及其自动化_研究方向：_电气工程_研究生姓名：_陈抒展_指导教师、职称：_杨耿杰教授_所在学院：_电气学院_答辩委员会主席签名：_二一三 年 十 月一 遵守学术行为规范承诺本人已熟知并愿意自觉遵守福州大学研究生和导师学术行为规范暂行规定的所有内容，承诺所提交的毕业和学位论文是终稿，不存在学术不端行为，且论文的纸质版与电子版内容完全一致。二 独创性声明本人声明所提交的论文是我个人在导师指导下进

2、行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得福州大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。三 关于论文使用授权的说明本人完全了解福州大学有关保留使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）本学位论文属于（必须在以下相应方框内打“”，否则一律

3、按“非保密论文”处理）：1、保密论文： 本学位论文属于保密，在 年解密后适用本授权书。2、非保密论文：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。研究生本人签名： 签字日期：20 年 月 日研究生导师签名： 签字日期：20 年 月 日配电设备状态检修模型与策略研究中文摘要在我国，电力系统设备一直以定期检修、预防性检修作为主要的检修模式。这种模式暴露出的问题是：设备缺陷较多，检修不足，运行状况较好的设备，又可能存在检修过剩的问题。状态检修，是以安全、可靠性、环境、成本为基础，通过设备状态评价、检修决策，达到设备运行安全可靠，检修成本合理的一种检修策略 郑堃，何菊状态检修对变电运行要求的探讨天津电力技

4、术，2010 。这种检修策略以动态的、个性化的方式，以设备运行状态为依据，根据设备运行状态的不同，制定有针对性的检修方式，能够更好的确保设备和配电网的可靠运行，很大程度上反映了生产技术和管理水平的先进程度。本文回顾了国内外电气设备状态维修研究和应用的现状，分析了现有研究存在的一些误区及缺陷；将实施状态维修的关键技术概括为状态监测技术、状态预测技术及状态评估技术并阐述了它们的意义；理清了状态维修与在线监测及故障诊断的关系。本文重点研究了配电设备状态检修模型的建立过程，从建模方法、决策目标到检修策略逐步进行推导，从数据采样、数据分析到状态评价等各方面探讨了配电网状态检修的可行性及其优势所在，最后选

5、取典型设备作为示例，用文中所述的方法进行状态评估和策略制定，与国网公司的配电网状态检修评价导则中的方法进行对比，对照单元状态评价和检修策略，分析两种方法在设备状态评估中的准确性，对目前正在实行的配电网设备评价方法进行修正，对配电网状态检修工作的开展，具有一定的现实意义。关键词: 配电，状态检修，模型，状态评价，检修策略Research On Distribution equipment condition-based maintenance model and StrategiesAbstractFor a long time, the power system for preventive

6、maintenance scheduled maintenance based institutions. This system exposes the question is: more equipment defects, inadequate maintenance, and repair of equipment in good condition surplus. Condition-based maintenance is based on safety, reliability, environmental, cost-based, through the device sta

7、tus evaluation, maintenance decision, to achieve safe and reliable equipment operation, maintenance costs a reasonable maintenance strategy. The operational status of equipment maintenance strategy based on different operating conditions of equipment to develop personalized maintenance program, bett

8、er equipment and distribution network ensures reliable operation, largely reflecting the level of production technology and management sophistication.This paper reviews the state of repair of electrical equipment at home and abroad, and application status, analysis of the existing research a number

9、of errors and defects; state of repair will be implemented in the key technologies summarized as condition monitoring technology, state prediction technology and state assessment technologies and elaborated their significance; sort out the repairs with the online status monitoring and fault diagnosi

10、s relationship.This paper focuses on the distribution model of condition-based maintenance process, from modeling, decision to overhaul policy objectives gradually deduced from the data sampling, data analysis, evaluation and other aspects to the state distribution network for state discussed the fe

11、asibility and overhaul advantage, the last selected device as a typical example, using the method described in the text condition assessment and strategic planning, and the National Grid Corporation of the state of repair with mesh Evaluation guidelines in the method comparison, the control unit sta

12、tus evaluation and Maintenance Strategy , analysis of two methods in the accuracy of the device status assessment of the current distribution network equipment being implemented evaluation methods to correct for distribution Networks overhaul work, has a certain practical significance.Keywords:distr

13、ibution,condition-based maintenance, model, condition assessment, maintenance strategy目录第一章 引言11.1 选题背景及其意义11.2 国内外配电网状态检修的现状21.3 配电网设备检修体制的演变21.3.1 故障检修31.3.2 计划检修31.3.3 状态检修31.4 本论文研究的主要内容4第二章 现状及存在问题分析62.1 福州市配电网状态检修现状分析62.2 目前配电网检修工作中存在的问题82.2.1 检修方式保守82.2.2 设备状况分析不明确82.2.3 检修成果反馈不到位8第三章 配电网设备状态

14、检修方式及策略103.1 配电设备检修基本概念103.1.1 可靠性103.1.1.1设备运行的质量指标103.1.1.2可靠性的概念103.1.1.3设备寿命、失效及其分布函数113.1.2 可靠性指标123.1.2.1失效率函数123.1.2.2可靠度函数143.1.2.3平均寿命153.1.2.4设备的维修性163.2 配电网及其设备173.2.1 配电网的基本概念和特点173.2.2 配电网主要设备183.2.2.1变压器193.2.2.2断路器193.2.2.3避雷器193.2.2.4配电线路203.2.2.5其他设备203.3 配电网设备状态检修过程203.3.1 设备状态信息的获

15、取213.3.1.1油浸式变压器油中溶解气体的监测213.3.1.2局部放电测试213.3.1.3在线测温223.3.1.4变压器绕组变形监测223.3.1.5其他相关信息量收集223.3.2 状态检修模型的建立223.3.2.1失效率模型223.3.2.2决策目标233.3.2.3维修决策233.3.2.4状态检修决策过程24第四章 基于比例风险模型的配电网设备状态检修254.1 比例失效模型254.1.1 比例失效模型的参数分析254.1.1.1失效函数254.1.1.2比例失效模型的一般形式264.1.1.3回归系数对风险度的影响264.1.1.4参数型与半参数型比例失效模型264.1.

16、2比例失效模型的建立274.1.2.1伴随变量的确定274.1.2.2寿命试验中存在的截尾问题274.1.2.3伴随变量的筛选274.1.2.4建立威布尔比例失效模型274.2 比例失效模型的极大似然估计284.2.1 参数型模型284.2.1.1伴随变量的具体函数形式已知284.2.1.2伴随变量的具体函数形式未知294.2.2 半参数型模型304.2.2.1构造偏似然函数314.2.2.2各参数的一阶导数求解32第五章比例失效模型在配电网设备状态检修中的应用335.1 比例失效模型在配电网变压器状态检修中的应用335.1.1 变压器不同状态下油中气体的含量335.1.2 变压器内部故障类型

17、与油中气体含量关系345.1.2.1过热性故障345.1.2.2 电气性故障345.1.2.3 变压器受潮355.1.3 维修决策过程355.1.3.1比例失效模型的建立365.1.3.2确定故障率阈值375.2 比例失效模型在配电网开关柜状态检修中的应用405.2.1局部放电的种类特点415.2.1.1电晕放电415.2.1.2沿面放电415.2.1.3内部放电425.2.1.4悬浮电位放电425.2.2开关柜局部放电检测方法425.2.2.1地电波检测425.2.2.2超声波检测425.2.2.3超高频检测法425.2.2.4综合检测技术435.2.3 维修决策过程435.2.3.1比例失

18、效模型的建立445.2.3.2确定故障率阈值455.2.3.3维修决策模型46第六章 结论与展望486.1 本文主要研究内容486.2 对未来的展望486.3 今后需要开展的工作48致 谢49个人简历51参考文献527福州大学工程硕士学位论文第一章 引言1.1 选题背景及其意义近年来，随着经济的发展和社会的进步，人民群众对电力资源的需求越来越多，要求越来越高。因此，提高电网设备的安全运行程度，提高电力系统供电可靠性成为电力企业的重要任务之一。在电网中，配电网作为直接与电力用户联系的部分，直接关系到广大人民群众的用电情况。同时，随着电力企业的发展，配电网的安全、稳定运行也直接关系到企业的经济效益

19、及企业形象。由于配电网结构复杂，运行过程中存在许多不确定性因素，因此，配电网也是电力系统中最易发生故障的一个环节。配电网设备种类繁多，数量庞大，停电检修直接涉及用户，直接损失售电量和供电时户数。并且在检修过程中，需要电力企业的多个部门参与，需耗费大量的人力、物力和财力。随着配电网规模、设备数量的急剧增加，定期检修工作量剧增，检修成本大幅增加，检修人员不足，检修费用较高等问题日益突出。因此，制定合理的检修计划，一方面能够有效提高检修效率，减少停电时间；另一方面，能够延长设备使用寿命，提高供电可靠性，增加系统的运行效益。长期以来，我国的电力系统主要采用以时间为标准的定期检修（Time-Based

20、Maintenance, TBM）作为电气设备的检修策略。虽然定期检修一般可以在维修时发现设备缺陷，能够在一定程度上保证设备安全经济运行，但是，定期维修存在的问题也日益显著地暴露出来：如频繁的临时性检修、维修不足或维修过剩、工作量大但效率不高、盲目维修等缺陷，造成了维修费用的浪费以及设备运行可靠性、经济性的下降。因此，从定期检修到状态检修（Condition-Based Maintenance）的转变是电网设备检修策略的发展方向。同时，随着运行可靠性研究的日益发展，对可靠性为中心的检修方法（Reliability Centered Maintenance，RCM） 的研究也日益受到人们的关注

21、郭江电厂维护中基于虚拟现实及智能代理的人机融合技术华中科技大学博士论文，2003。如何合理安排电力设备检修，节省检修费用，降低检修成本，确保电力系统的可靠性，对电网运行检修人员来说是一个重要课题。从 20 世纪 80 年代起，RCM 已在世界范围内得到推广。在美国电力行业，目前已有 70%的电厂、电网设备应用 RCM检修策略 吕一农以可靠性为中心的维修RCM在电力系统中的应用研究浙江大学硕士论文，2005。利用RCM，可以对机组检修工作进行更合理的分配，使设备的运行状态保持在较好的水平，及时发现故障隐患，增加设备正常运行年限，节约成本，提高可靠性。状态检修策略的主要意义在于，以环境、可靠性、安

22、全、成本等条件为评价基础，通过对设备进行状态评价、风险评估、检修决策，提高设备运行的可靠性和安全性，节约检修成本。状态检修通过先进的状态监测技术、以量化的评价方法和可靠的设备寿命预测手段确定设备的运行状态。通过分析故障发生的部位、故障的严重程度和发展趋势，确定对设备进行维修的时间点、维修的范围和程度。对配电网实施状态检修，必须建立以可靠性为中心的检修策略，对配电网电力设备的状态进行评估，根据掌握的在线监测数据、设备巡视记录和检修历史试验数据，建立设备的可靠性模型，继而建立整个系统的可靠性模型，对可靠性指标，如失效率等参数进行综合分析，经过优化算法，得出系统的最优检修方案。1.2 国内外配电网状

23、态检修的现状目前，国内对配电网设备检修问题的研究，基本上是以基于时间的定期检修模式为主，也有许多针对设备状态检修进行研究的文献。国外对电力系统状态检修的研究已经有二十多年的历史。美国电力研究协会下属的监测诊断中心作为该协会的核心技术部门，长期以来一直从事发电厂、变电站各类电力设备的在线数据监测和故障诊断的科研工作。上世纪80年代后期到90年代，该中心在Edistone发电厂进行了一项状态检修技术的研究，旨在通过收集设备运行中的各类电气量、物理量和化学量，与设计参数和相关运行标准进行比对，进而确定设备状态和检修策略。根据此原理，他们开发了一套软件并投入了实际应用。事实表明，这些研究应用取得了明显

24、的效果，汽轮机大修由 45 年延长到 68 年，检修时间由原来的 8 周减少到 4 周，延长设备寿命 10%15%，提高运行能力 10%30% 陆颂元美国几个电厂状态检修技术的发展过程及特点全国发电设备状态检修技术研讨会文集宁波： 2002， A Review of Machine Condition Monitoring Techniques In： Predictive Maintenance Technology National Conference Indiana USA： 1998。在这项研究中，大量采用了包括红外测温、超声波探伤、局部放电测试、油气分析、声波和振动监测在内的多种先

25、进的状态检修技术手段，检测的范围全面覆盖变压器、气体绝缘组合式开关柜、断路器及各类冷却装置、操作机构等主要设备和重要部件，给出了设备运行状态提升程度及检修成本降低的量化数据，充分验证了状态检修策略的优势所在。日本能源部于1987年发布了发电设备剩余寿命诊断方法的标准，产业部也于1988年推出名为“设备诊断技术实机试验”的项目，旨在通过这项试验，延长运行年限较长的火电发电设备的寿命，节约设备成本，提高运行可靠性 李兵日本火电厂锅炉部件剩余寿命诊断技术华北电力技术， 1997， （8）：5-10。1.3 配电网设备检修体制的演变二战结束后，电力检修技术取得了了长足的进步，尤其是近二十年以来，随着配

26、电网设备种类和数量的增多，结构日益精密复杂，以及全社会对用电质量的要求不断提高，检修技术也随之获得了飞速的发展：1.3.1 故障检修18世纪第一次产业革命时期，此时的设备的设计简单，设计余量较大，检修难度小，故障也易排除。因此，这个时期的主要检修方式为故障检修 （Corrective Maintenance, CM），也称为事后检修（Break Maintenance, BM）。顾名思义，若设备在运行过程中出现故障导致停用，才进行停电检修。这种检修方式是建立在设备故障的基础上，在设备及电网已经蒙受了一定损失的情况下才进行应急检修，成本极大，也存在较大的设备及人身安全风险。并且由于维修不足，会导

27、致设备的有效寿命缩短，运行工况差，因此电能供应质量很低，这也无形中增加了运行成本。1.3.2 计划检修这是目前仍在使用的较为传统的检修方式。计划检修（Schedule Maintenance, SM），也称为定期检修（Time Based Maintenance, TBM）。根据设备的种类和型号，确定检修工作的项目和内容，并按照固定的周期进行检修。由于其相较于故障检修的优越性，二次世界大战之前，这种检修方式主要被应用于军工领域。直到上世纪50年代中期，我国才从前苏联引进了这种检修制度。计划检修策略是根据设备的普遍运行情况或运行经验进行制定的，在一定程度上能够排除已出现的故障隐患，提升设备工况，

28、但其缺点也显而易见。这种维修方式不管设备的实际状况如何，只要“到期”就“必修”。这种一刀切的做法不考虑设备客观上存在着状态差异，由此产生了维修过剩，浪费资源和影响设备运行可靠性等一系列问题 要焕年电气设备两种维修制度的比较电网技术， 1997， 21（5）： 55-56， 61， 孙建中定期检修制度执行中存在的问题与对策农村电气化， 2000， （8）：36-37。检修不足会导致设备故障停用，提高运行成本；检修过剩和盲目检修导致无效劳动，提高了人工成本和物料成本，有时可能会引发检修故障。据统计，1996年我国的100MW、125MW、200MW火电机组非计划停运与出力降低的责任原因，分别有36

29、%、31%和41%是由于这种过剩检修造成的 许婧，王晶，高峰，束洪春电力设备状态检修技术研究综述电网技术，2000，24（8）：48-52。1.3.3 状态检修关于状态维修，美国工业界的定义是，状态维修是试图代替固定维修时间周期，根据设备状态确定的一种维修方式 Kohler J L， Sottile J Trutt F C Condition-based maintenance of electrical machinesIndustry Applications Conference 1999 In：Thirty-Fourth IAS Annual MeetingConference Rec

30、ord of the 1999 IEEE1999，1：205-211， 李葆文国外设备管理模式及发展趋势（一）设备管理与维修， 2000， （7）：36-37。国内的定义是，利用状态监测和诊断技术获取的设备状态和故障信息，判断设备异常；预测故障发展趋势，在故障发生前，根据设备状态决定对其维修 邱仕义电力设备可靠性维修北京：中国电力出版社， 2004。状态检修来源于以可靠性为中心的维修（Reliability Centered Maintenance, RCM）。RCM的核心目标是，以最低成本使设备保持在预定的运行水平，使设备的运行参数保持在目标值以上。RCM的核心思想来源于上世纪60年代末期的

31、美国航空业。这种检修方式的优势在于，其以设备的可靠性评价结果及保证正常运行为依据，而非根据主观经验或普遍情况进行判断，更具客观性，能够制定出较合理的检修策略，在避免发生严重故障的同时减少无效检修，控制检修成本。美国民用航空企业通过采用这种检修方式，极大的提高了飞机的可用率和可靠性。我国的电力工业从1983年开始引进RCM策略，在1984年由美国电力研究院（EPRI）正式将其用于核电厂的检修。截止1997年，在美国排名前1000的企业中，已有68%的公司采用了RCM的检修策略。状态检修（Condition Based Maintenance, CBM）或预知性维修（Predictive Diag

32、nostic Maintenance, PDM），是在上世纪70年代由美国杜邦公司的奎姆（I.D.Quimn）提出的。CBM是以设备目前的实际运行情况作为判断依据，通过各类状态监测手段，识别故障的早期征兆，对故障部位、故障严重程度及发展趋势做出判断，从而确定设备各部件的最佳维修时机 庄明基于RCM思想的某型战机发动机复合维修策略及其实施方法的研究南京航空航天大学硕士论文，2008。在目前的生产技术条件下，状态检修相较于其他检修策略，其制定的依据科学合理，实施可行性高且成本低，是最为先进可靠的检修方式。状态检修能够发现潜在隐患，准确的判断故障位置、严重程度及预后，从而进行有针对性的、适当及时的检

33、修维护，最大程度的保证设备稳定运行，延长设备寿命，提升可靠性。但由于在线监测设备的价格较高昂，新技术的应用对于员工素质也提出了挑战，因此状态检修方式依赖于较高的技术和设备水平，这将是这种检修方式发展过程中的重要瓶颈。综上所述，可以得到的结论是，配电设备状态检修策略的演变总是以生产力的发展为前提的。随着技术水平和管理水平的不断提高，检修策略也随之发生了根本性的变化，从而更好的为电力工业服务。1.4 本论文研究的主要内容本论文主要研究以下问题：1. 收集整理我市鼓楼中心区内配电网馈线以及所属设备单元的试验数据和状态评价，对其进行系统分析，并作为本文的研究对象。2. 论述设备状态评价指标、介绍配电网

34、设备状态检修模型基本理论，包括可靠性理论、可靠性指标，建立设备状态评价指标体系。3. 建立并研究综合评价模型，利用实证分析的方法评判该模型的优缺点，评估综合评价的结果是否准确，比较定期检修和状态检修这两种常用检修策略对配电设备所产生的不同影响。4. 分析研究设备状态评价的各个环节以及现阶段设备状态评价中存在的问题，分析整理其可取之处和不足点，对电气设备状态维修策略的研究方向作了展望。第二章 现状及存在问题分析2.1 福州市配电网状态检修现状分析福州位于我国东南沿海，是福建省会，全省的政治、经济、科教、文化中心。2009年5月，国务院确定了福建省作为海峡西岸经济区的主体地位。福州作为海西经济区的

35、中心城市，要在全省“挑大梁、树形象、走前头”，建设“科学发展的先行区”和“两岸人民交流合作的先行区”。根据国家电网公司深入推进配电网状态检修的年度重点工作计划要求，2012年4月，福州电业局全面启动配电网状态检修工作。福州市鼓楼区现有10kV出线的变电站10座，10kV馈线240条，10kV线路总长800km，其中架空线路130.6 km，电缆线路669.4km，缆化率83.6%，线路N-1率91%；配电站所1322座，开关柜主要以KYN、GGX2、GG1A为主，环网柜主要以RM6、SM6、ABB为主。福州电业局配电网状态检修试点馈线从鼓楼区的智能配电网示范区内选择。示范区位于鼓楼中心区，具体

36、范围为北二环路以南西二环路以东晋安河以西东大路、东街及杨桥路以北，供电面积12.16km2。共有10kV站所252座，环网柜289座，10kV配变1225台，电缆线路201km，电缆化率90.4%，“三遥/二遥”自动化终端563套。配电网状态检修试点为其中13条馈线，按评价规则，共含10kV架空线路8条，1.25km；10kV电缆63条，24.21km；站所21座，环网柜20座，均已实现自动化覆盖。图2-1 鼓楼区的智能配电网示范区2009年福州电业局组建配电检修中心这一专业的配电设备检修单位，配备工频耐压试验仪等41台仪器装备，共有30余名检修试验人员，积累了一定的实践经验。2012年上半年

37、，共完成60座站所、26条次电缆预试，结合消缺73项，为设备状态评价提供了第一手试验数据。自配电网状态检修工作开展以来，配电检修中心购置了各类新型设备，应用红外线测温、红外线热成像技术，累计测温10kV线路73条、配变355台、站所212座，发现并消除各类缺陷36项。同时开展开关柜局放检测，试点区域41座站所开关柜首轮检测工作全面完成，形成检测报告41份。对经贸大厦配电站局放超标设备缩短周期进行复测跟踪，进一步安排进行预防性试验及检修。在线监测方面，于27个试点站所安装电缆终端头在线测温终端，基于配电GPMS系统建设监测平台，实现配电站所部分设备在线温度预警、开关设备运行状态查询统计、站房视频

38、实时数据接入显示等功能，实现配电站所的“四遥”功能，针对部分低洼站所辅助进行进水报警，预防故障发生，记录设备运行及工况信息。2.2 目前配电网检修工作中存在的问题本次配电网状态检修试点工作开始之初，福州市的配电网设备仍以定期检修作为主要的检修方式。主网的状态检修经验虽可供借鉴，但与主网相比，配电网设备复杂多样，运行条件差，状态量变化频繁，这些问题都成为了配电网状态检修工作中的难点。现阶段配电网检修工作中，随着设备数量的增加，设备的缺陷发生率呈减少趋势，这得益于设备制造工艺水平的提高、检修手段的进步和先进测试方法的引入和推广应用，但定期检修不可避免的存在一些弊端：一是部分设备的检修周期安排不合理

39、，检修过剩问题突出。二是部分检修完成后，临时性缺陷增多，表明部分设备存在过度检修问题。三是随着福州市电网规模的迅速扩大，电网设备数量大量增加，定期检修工作量也随之剧增，检修人员配置不足的问题日益突出。这些问题的主要表现有以下几个方面。2.2.1 检修方式保守管理人员依照既定规程编制检修计划和项目，不能很好的与设备老化规律及运行寿命相配合。原有的检修规程有时不适合新设备，每次停电检修都按照规程进行例行检修，某些不必要的项目上存在盲目检查，过度检修的问题时有发生。停电检修时，设备状态往往并不存在问题。而在设备的缺陷处理中，检修人员仅根据运行人员登记的缺陷进行消缺或进行故障后检修，而非根据设备的实际

40、状态进行判断，造成设备状态的不确定性，从而导致检修不足和过度检修的情况。2.2.2 设备状况分析不明确随着在线监测技术的广泛应用，自动化终端、遥信遥测技术在配电网运行中发挥了越来越大的作用。在检修和运行过程中，大量设备状态信息由于检修模式的和信息管理的弊端，一些数据没有及时分析、保存，或没有发挥应有的作用，导致部分数据的缺失，从而导致设备发生故障、缺陷时，不能在第一时间进行动态的状态评价。2.2.3 检修成果反馈不到位检修人员对检修工作的成效或不足没有直观的了解，进行检修工作时存在盲目性。检修工作完成后对设备状态缺少及时的评估和分析，使得检修人员无从得知检修后设备的运行情况是否改善，影响了工作

41、积极性，也使运行维护人员对检修工作缺乏足够的重视。鉴于以上几点，福州市本次配电网状态检修试点选择了配电网基础网架较好的鼓楼区作为试点区域，此区域配电网设备基础资料齐全，运行维护规范，自动化水平高，采集状态量数据准确，评价结果可信度较高，作为配电网状态检修示范区具有可推广性和借鉴意义。第三章 配电网设备状态检修方式及策略3.1 配电设备检修基本概念3.1.1 可靠性3.1.1.1设备运行的质量指标配网设备在运行中，是否安全稳定，最重要的指标无疑是可靠性。可靠性指标是由两个重要部分组成的：性能指标与运行条件。性能指标指的是设备完成预定任务、达到预定要求的能力，可靠性指标指的是设备使自身保持在性能指

42、标以上运行的能力。性能指标主要以设备本身的参数、功能为评判标准，不考虑运行环境、运行时间等客观因素。而可靠性指标很大程度上与外界条件相关，是设备在特定环境中运行了一定时间后对性能指标的考量。可靠性高，通俗的说就相当于经久耐用。可靠性的概念最早来自于军工领域。上世纪50年代后期，由美国国防部起草的一份题为军用电子产品的可靠性的报告首次提出了“可靠性”的概念，并对可靠性的评价标准、评判方法以及判断指标给出了详尽的说明，是可靠性指标发展历史上的一个重要里程碑。3.1.1.2可靠性的概念根据国家标准GB-6583中的描述，可靠性指的是：产品在规定的条件下、规定的时间内，完成规定功能的能力。产品在设计、

43、应用过程中，不断经受自身及外界气候环境及机械环境的影响，而仍需要能够正常工作，这就需要用试验设备对其进行验证，这个验证基本分为研发试验、试产试验、量产抽检三个部分。可靠性包含了耐久性、可维修性、设计可靠性三大要素。耐久性：产品使用无故障性或使用寿命长就是耐久性。例如，当空间探测卫星发射后，人们希望它能无故障的长时间工作，否则，它的存在就没有太多的意义了，但从某一个角度来说，任何产品不可能100%的不发生故障。可维修性：当产品发生故障后，能够很快很容易的通过维护或维修排除故障，就是可维修性。像自行车、电脑等都是容易维修的，而且维修成本也不高，很快的能够排除故障，这些都是事后维护或者维修。而像飞机

44、、汽车都是价格很高而且非常注重安全可靠性的要求，这一般通过日常的维护和保养，来大大延长它的使用寿命，这是预防维修。产品的可维修性与产品的结构有很大的关系，即与设计可靠性有关。设计可靠性：这是决定产品质量的关键，由于人-机系统的复杂性，以及人在操作中可能存在的差错和操作使用环境的这种因素影响，发生错误的可能性依然存在，所以设计的时候必须充分考虑产品的易使用性和易操作性，这就是设计可靠性。一般来说，产品的越容易操作，发生人为失误或其他问题造成的故障和安全问题的可能性就越小；从另一个角度来说，如果发生了故障或者安全性问题，采取必要的措施和预防措施就非常重要。例如汽车发生了碰撞后，有气囊保护。可靠性定

45、义中有三个重要的约束要素：“规定条件”、“规定时间”和“规定功能”。“规定条件”包括使用时的环境条件和工作条件；例如同一型号的汽车在高速公路和在崎岖的山路上行驶，其可靠性的表现就不大一样，要谈论产品的可靠性必须指明规定的条件是什么。“规定时间”是指产品规定了的任务时间；随着产品任务时间的增加，产品出现故障的概率将增加，而产品的可靠性将是下降的。因此，谈论产品的可靠性离不开规定的任务时间。例如，一辆汽车在在刚刚开出厂子，和用了5年后相比，它出故障的概率显然大了很多。“规定功能”是指产品规定了的必须具备的功能及其技术指标。所要求产品功能的多少和其技术指标的高低，直接影响到产品可靠性指标的高低。例如

46、，电风扇的主要功能有转叶，摇头，定时，那么规定的功能是三者都要，还是仅需要转叶能转能够吹风，所得出的可靠性指标是大不一样的。产品实际使用的可靠性叫做工作可靠性。工作可靠性又可分为固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性是产品设计制造者必须确立的可靠性，即按照可靠性规划，从原材料和零部件的选用，经过设计、制造、试验，直到产品出产的各个阶段所确立的可靠性。使用可靠性是指已生产的产品，经过包装、运输、储存、安装、使用、维修等因素影响的可靠性。3.1.1.3设备寿命、失效及其分布函数设备失去原有设计所规定的功能称为失效（failure）或故障（fault）。失效包括完全丧失原定功能、功能降低和严重损伤或隐患的情形，若继续使用会失去可靠性及安全性。失效是故障的一种，但一般用于描述无法修复的功能丧失。可修复的功能丧失一般称为故障。若不作特别说明，本文中以上两种情况不加区分。设备寿命指的是，设备从开始投入使用时（即时）起，一直到因设备功能完全丧失（失效）而最终退出使用的总的时间长度。设备寿命是一个非负的连续变量，取值范围为0，+