电寿命试验设备预防性维护保养技术

1.方案背景

本方案在西安维思自动化工程有限公司开关电器试验室整体预防性维护保养设计方案西安维基础上，根据试验室运行需要，针对部分电寿命试验设备的预防性维护保养工作提出实施的技术方案。电寿命与操作性能试验设备在开关电器试验室中占据着重要地位。这是因为开关电器的电寿命往往是长期的、频繁的、冲击性的，每次试验可能进行数千次至数百万次，试验时间也可能持续几小时至几个月，因此，试验设备需要在这样长时间频繁通断的高电压、大电流环境下可靠工作，以保证试验过程正常顺利进行，一旦由于设备问题引起试验中断，可能造成大量的投资和时间浪费，因此对设备的可靠性与耐久性都提出了很高的要求。

由于电寿命试验设备的工作工况恶劣，工作时间长，在开关电器试验室中，事故率相对较高，事故引起试验中断造成的影响也较大，需要作为预防性维护保养工作的重点，以提高设备可靠性，延长设备的无故障运行时间，从而提高试验室的整体利用率。

在电寿命试验设备的预防性维护保养工作实施过程中，应重点注意维护保养制度的完善，建立完整的工作流程制度、记录表格、实施规范、数据分析办法以及持续改进计划。以利于试验室整体预防性维护保养工作的开展。

2.维护保养工作措施

对电寿命试验设备进行故障阶段划分是进行维修保养的基础，根据试验室设备的具体情况，我们在进行维修保养工作规划时，按照路径维护、主动维护、非主动维修、备件更换几种类型分项执行，并最终达到全面维护保养的目的。

2.1 路径维护

电寿命试验设备的路径维护指巡检人员或维护人员对试验设备的定期巡检，并在巡检过程中使用自带工具对发现的维修维护问题予以解决。对于正常使用中的电寿命试验设备，巡检周期设定为2次/周。其中，对于巡检时未运行的设备，应重点检查清洁、紧固、绝缘电阻等项目；对于试验过程中的设备，则应重点检查温升、电流、电压、工作状态、告警等工作项目。路径维护人员需要配备常规的巡检工具车，包含路径询价需要的仪器仪表，以及适量的工具与耗材，以方便巡检和日常检查中随时进行短维修。

为保证对所有主要设备都巡检到位，需要事先制定详细的巡检管理计划，通过表格与软件系统结合的方式，完善巡检流程及工作规范，巡检人员按照巡检路线逐台巡检，并对过程中发现的问题、情况及时记录，通过表格或软件系统整理归档，每次巡检结束时生成相应的巡检记录表。

为保证路径维护工作的效率及安全，巡检时以两人为小组进行，一人负责检查，一人负责记录与安全监护。在路径维护的巡检工作中，应彻底贯彻落实LHSTT法，以提高巡检效率，关于LHSTT法介绍如下表：

2.2 主动检测（预防性试验）

预防性试验是电力系统规定的一种行之有效的电气设备维护保养方法，是由专业人员利用专业设备仪器或专业工具测量设备的工作性能和运行状态，通过检测数据来分析判断设备在运行中的潜在问题，发现并及时处理，以达到保障安全使用的目的。设备设施的专业预防性主动检测试位设备运行提供一个更加科学、可靠的依据。

主动检测应该定期进行，电力系统对变压器等电气设施要求的预防性试验周期为一年。和变压器等常规配电设备相比，电寿命试验设备的运行工况要恶劣很多，承受着频繁通断与过载冲击。因此，对试验设备主动检测的频率，建议按每年2次执行。

预防性试验涉及高电压测试项目，具备一定的危险性，在实施过程中必须严格按照工作流程执行，并设置安全标识。在预防性试验过程中，尤其要注意断开变压器出线，以避免高电压反送电至高压侧造成事故。参考的主动检测工作流程如下。

对于不同的试验设备，其主动检测项目也有所不同，针对电寿命试验设备的预防性主动检测试验，涉及多个类别与检测项目，主要包括：

2.3 非主动维修（事故处理）

非主动维修是电寿命试验设备预防性维护保养工作的一部分，是指当事故不可避免地发生后，无法选择有效的主动性工作时，处理故障后的维修工作。包括故障检查、重新设计和事后维修。事故发生后的故障检查仍然是有积极意义的，从预防故障的时机上讲，详细的故障检查可以有助于防止同类事故的发生，也可能减少其他隐蔽的故障或者多重故障的发生。如果事故原因在于设备缺陷，则可能需要对试验设备与系统进行重新设计，包括硬件的改型和软件程序的变化。准备工作完成后，方可进行对设备的事后维修工作。

由于缺乏试验设备的历史故障与运行记录，因此，非主动维修工作，是本项目实施过程中最大的风险，必须事先做好充分准备与评估。同时，非主动维修也是考察设备可靠性的重要标志，项目实施过程中所有非主动维修工作，都必须进行详细编码及记录，以作为后期可靠性维修的工作依据。

一张参考的故障特征记录表如下：

设备的偶发故障影响试验室的正常运行，因此，在项目开始实施前，应针对涉及的设备做好预案，以保证事故能得到及时快速的处理。预案根据可能的事故风险程度及事故影响范围，采取不同的预防性与应急措施。对于由于计算机系统、控制系统崩溃造成的风险，可在项目开始执行后首先对相应设备做备份处理，对于缺乏源代码的计算机程序，可考虑通过整机系统备份的方式进行。对于常用的电器元件，也通过准备通用、可替代的备品备件以应急。参考的事故应急预案流程如下图：

2.4 备件更换

非备品备件管理能极大地提高试验室维护保养工作效率。一般来说，在设备供货时，都要求制造商提供必要的备品备件或备品备件采购清单。但是在试验室的实际运行中，极少能引起管理者的重视，从而对备品备件缺乏统一管理与规划。

本项目针对试验设备备件更换工作，主要在于建立完善的备品备件管理制度。尽量采用统一的、标准规格的或模块化产品，有助于降低备品备件库存，提高维修相应速度，提高设备利用率与使用效率。

3 电寿命试验设备维护与保养项目实施

3.1 工作范围

本项目主要针对西安维思自动化工程有限公司实施建设的开关电器试验室部分（5套）电寿命试验设备进行维护保养，并在本阶段维护保养工作进行的同时，逐步完善维护与保养操作标准、工作流程、过程表格等制度，并初步建立起计算机信息化维护与保养信息系统，为后续试验室整体预防性维护与保养工作奠定基础。之所以以电寿命试验设备作为本项目工作范围，一方面是由于电寿命试验设备在试验室中数量较多，运行时间较长，有利于试验数据的收集与比较，另一方面则由于电寿命试验设备承受的电流冲击最频繁，工作时间最长，因此对可靠性要求也最高，尽早开始规范性维护保养，有利于尽快提高电寿命试验设备的可靠性，从而对试验室的良性运行起到立竿见影的积极效果。

本项目针对5套电寿命试验设备的预防性维护保养工作，实施周期为24周，即一个完整的预防性试验周期，项目工作范围包括对电寿命试验设备的巡检、预防性试验、事故处理以及备品备件更换。由于电寿命试验设备价值较高，本项目所指的事故处理仅包括由于电器元件或系统故障引起的局部事故，包括元件损坏、设备功能异常、连接线故障等。

对由于短路、过载引起的主要设备如变压器、主断路器、主接触器、试验负载、可控硅的损坏以及设备的整体更换事故，如在项目执行期间有发生，则由维护方与用户根据设备实际损毁程度，另行签订补充合同以进行设备维修与更换。

本项目的工作范围还包括试验设备预防性维护保养制度的初步完善与计算机信息化系统的初步部署与实施。

3.2 工作标准

3.2.1 清洁工作标准

下图描述了一个完整的设备清洁流程示意图。试验设备属于电器设备，在清洁时需要保证设备电源断开且有明显断口，对于有储能单元的设备，需要确保能量完全释放。电器设备清洗应采用专用的溶基型清洗剂，而不能使用普通的水基型清洗剂或其他导电的、腐蚀性的清洗剂，也不能使用含氯素的清洁剂和三氯乙烯、四氯化碳类清洁剂。

在清洁时，首先使用吸尘器或压缩空气喷嘴结合的方式，对试验设备顶部和内部的灰尘和杂物进行清洁，然后对电气配件和横梁上的灰尘杂物进行清洁，再用毛刷清洁设备内部死角，同时用吸尘器配合保持作业区域负压，避免二次污染。干式清洁后，使用抹布加电器清洗剂对电器配件，试验设备内、外部进行大面积清洗，以及对死角位置进行细致清洁。

最后，使用干净干抹布对试验设备死角、内部和外部做最全面的清洁。

清洁过程除了洁净设备本身，也是对设备的一个完整的观察过程，可能发现设备局部高温、绝缘破损等隐患，对整体预防性维护与保养有着积极作用。这要求操作人员在执行清洁工作过程中，严格遵循操作流程，仔细填写相关表格并拍照上传设备状态。

3.2.2 紧固工作标准

按要求紧固可以减少设备故障率，避免事故，减少损失。震动或温度变化都会导致螺栓松动，松动导致震动，而震动又会进一步加速松动，这对于主要通过螺栓方式固定的母排、负载阻抗、电缆等关键设备来说是非常严重的隐患，会造成设备飞弧乃至引起短路故障。在我们对以往试验负载的故障统计中，有接近60%的故障都是由于螺栓问题导致的（其余一大部分是由于保护失效导致的大电流、长时间通电原因），包括螺栓松动、未紧固或使用不当。

然而，设备紧固并不是越紧越好，对于开关电器来说尤其如此，设备的紧固除了螺栓本身的压力外，还需要借助电器材料自身的弹性与压力，两个达到平衡状态时设备紧固性最好，螺栓过紧则有可能反而造成开关器件接触面积变小，且容易松动。

对设备的紧固应采取以下保证措施。螺栓，螺丝紧固时必须采用力矩机构，并严格按照紧固要求设置紧固限值，紧固完成后，在螺母上用颜色鲜艳不易脱落的材料标识明确的标线，巡检时要求检查标线位置。标线位置移动表示螺母松动需要检查紧固。紧固时需要正确选择螺栓大小、形状、缩进垫圈和平垫圈，严禁使用不合格或非标准紧固件。

在方案实施前，需要根据现场设备实际情况，对各种不同的紧固位置紧固力列出工作标准，并在进行紧固时使用力矩扳手严格执行。

3.2.3 润滑工作标准

润滑主要针对试验设备机械工装与电机、直线电机、气缸等运动部件。润滑不当可能导致设备故障并造成巨大损失，润滑错误也可能导致灾难性事故。这是因为在实际作业过程中，当润滑线路确定后，润滑剂的一项错误可能传递至相关的所有部件。在实际工作中，重维修轻润滑的现象非常普遍，往往认为润滑工作不会导致大问题。而随着免润滑气缸等产品的问世，维修人员和技术人员对于润滑工作的重要性进一步下降，往往不了解设备具体的润滑要求。

在整体预防性维护保养设计方案中，需要对试验设备每个需要润滑的位置加以明确标识，说明润滑油的具体质量指标或规格、用量、加注油周期、更换油周期、冬夏用油的要求等。对于免维护的元件，同样需要进行标明，以避免错误润滑给元件带来影响。

3.2.4 检测工作标准

对于试验设备的检查和评估，是试验室整体预防性维护保养工作中最重要的一环，它之所以如此重要，是因为预防性维护保养与常规的维护保养的根本性区别在于一个是事前一个是事后，即预防性维护保养需要在试验设备发生故障之前，通过各种保养手段，尽可能消除故障隐患，而事前的预防性工作，在很大程度上都依赖于观察和检测。

在日常的试验设备检查中，工作人员常常把巡检工作简化，导致该发现的问题发现不了，已经存在的异常现象没有引起重视，设备的本质安全得不到保证。因此，在实施巡检工作制时，必须对巡检人员从思想到行动都进行有效的指导与要求，以切实完成设备检测工作最重要的环节。

常规的试验设备预防性电气检测项目包括绝缘电阻测试、泄漏电流测试、介质损耗因数测试、耐压测试、变压器油测试、电压测试、电流测试、运行温度测试、故障录波、局部放电测试等项目。各项工作的实施必须严格遵循国家与行业标准规范。

3.3 进度计划

本项目针对5台电寿命试验设备的预防性维护保养工作，由西安维思自动化工程有限公司(http://www.weisiauto.com)项目组实施，实施周期为24周，即一个完整的预防性试验周期，其中，设备巡检工作按每周2次的频率执行，设备的预防性试验为1次，其余备品备件的更换、事故处理等工作根据试验室实际情况实施。西安维思自动化工程有限公司是一家专业的从事自动化测试与生产设备的供应商，产品应用于电力、能源、汽车各个行业，致力于为用户提供最具竞争力的产品与服务，主要产品包括有电寿命试验设备，机械寿命试验设备与温升试验设备等。