电力设备是电力系统的重要组成部分，电力设备的可靠性管理是电力系统可靠性管理的重要组成部分。同时，由于制造、运输、安装和维护质量等原因导致的电力设备故障，不仅影响电力系统的输电能力，还可能导致电力系统大规模停电，影响工厂和居民等的正常用电，危及公共安全，造成巨大的经济损失，甚至可能引起连锁故障，给电力系统和国民经济带来巨大损失，给国家带来不可估量的损失。因此，提高电力设备的可靠性对整个电网的安全可靠运行具有重要意义。针对电力设备的运行，需要分析影响电力设备的主要因素，建立设备可靠性评估模型，评估得到可靠性指标，如故障概率和故障频率，找出电力系统中薄弱环节，确定提高设备可靠性的对策，事前快速有效的发现并排除风险（预防性维修），或事后（电力系统发生故障），能够快速筛选出事故设备，快速维修恢复电力系统的平稳运行。
电力设备可靠性
电力设备可靠性是指电力设备在规定条件下，规定时间内完成规定功能的能力。电力设备可靠性主要分为两类，固有可靠性和运行可靠性。固有可靠性通常是由生产时决定的，是电力设备生产时的一个固定值。运行可靠性是一个可以波动的值，随气候、负荷率等因素而变化。可靠性综合反映了设备的耐久性，有效性等。
（1）固有可靠性因素分析
内在的可靠性总是由材料、制造工艺、设计决定的。许多设备都有常见的缺陷。这将降低电力设备的可靠性。电力设备常见性缺陷的识别具有重要意义。所以，电力公司可以及时预防和选择高可靠性的设备制造商。固有可靠性取决于电气设备组成部分的可靠性，而电力设备的可靠性又取决于材料的质量、工艺的质量、正确的安装以及维护。
累计使用时长：在质量管理中，电力设备的生命周期一般分为前期、中期和后期三个阶段。经验和数据统计表明，处于生命周期中期的设备故障率远低于两端。曲线形状就像一个浴缸。它叫做浴缸曲线。因此，电力设备的累计使用时间将成为电力设备可靠性的一大关键影响因素。
负载电压：不同电压等级的电力设备拥有不同的标准。电压等级越高，设备技术要求往往越高，电力设备故障率也会有所不同。因此，电力设备的使用电压等级将成为电力设备可靠性的一大关键影响因素。
(2) 运行可靠性因素分析
恶劣的天气条件下，重负荷率会导致电力设备短期绝缘降低、线路抖动、轴承损坏等。它会引起电力设备的故障，降低电力设备的可靠性。因此天气，负荷率与电力设备故障之间存在较大关联，天气因素时电力设备故障率的关键影响因素之一。
电力设备可靠性评估与风险估计
电力设备故障可能直接导致电力系统出现停电，停电可能造成巨大影响，因为其经济和技术后果可能会增加。研究电力设备的可靠性，有助于预防电力设备和电力系统的失效或者在失效后得到快速恢复，提高电力系统的可靠性。
（1）电力设备的可靠性研究模型
a.时间可靠性模型
长时间以来，时间可靠性模型一直都是电力设备可靠性研究的重点，即研究电力设备在整个寿命周期不同阶段的可靠性。在此类研究方法中，时间作为模型的自变量，此类模型的传统研究方法包括指数分布模型，浴缸曲线分布模型等。
b.状态可靠性模型
在实际的工程问题中绝大多数系统或零部件的失效都有一个过程表现出多种不同的失效程度水平。研究设备在不同状态下的可靠程度有助于指导设备的运行和维修。该模型以设备健康状态分值作为模型自变量是随着设备状态评价技术的发展提出来的也随着状态检修工作的推进获得广泛的应用。
c.混合模型
从时间变量和状态变量共同体现设备的特征，相对于前面两种模型，更具有全面性，更能准确表示设备的可靠性水平，因此有必要研究适用于电力设备的可靠性混合模型，为电力设备的风险评估、寿命管理及维修决策提供必要的参考依据。
(2)电力设备的可靠性研究方法
电力设备可靠性研究方法主要分为两类，解析法和模拟法。
解析法
通过建立复杂的数学模型，利用严格的数值计算，对设备可靠性进行计算，这种方法计算结果可信度较高，但当设备构件过于复杂时，计算量将会非常复杂。解析法主要包括故障树分析法，状态空间法和网络法。
模拟法
通过大量采集设备状态，利用统计方法和数据挖掘技术得到设备状态与可靠性之间的近似映射关系，此类可以广泛适用于各种设备的可靠性计算，但估计精度往往受各种因素的影响，因此此方法需要具体分析影响设备可靠性的重要因素，包括具体分析设备固有可靠性和运行可靠性。模拟法主要包括神经网络，蒙特卡洛模拟法。
（3）电力设备风险估计
通过种种方法得到电力设备可靠性后，需要进一步对设备的风险进行评估，方便管理者和决策者进行进一步判断，为设备的预防性检修提供科学依据。电力设备风险估计流程如下：
a.分析得到电力设备的可靠性；
b.计算设备的损失风险，人身环境风险，电力系统损失风险，社会损失风险；
c.评估权重系数，得到总风险。
电力设备维修策略
我国电力设备维修中仍然存在较多问题，维修人员水平不高：维修人员是设备维修的关键，然而我国大部分电力设备维修工人设备维修水平较低，专业技能知识掌握程度不高。特别是农村地区，维修主要凭借主观经验判断，准确性较低。设备维修策略不完善，导致维修成本过高，或者当设备出现故障时，由于维修时间过长导致大面积设备停止运行，造成巨大损失。因此完善的维修策略将有效提高电力设备的维修效率，在电力设备状态良好的情况下进行检查和预防性维修，或者当设备出现故障时，能够快速判断识别故障设备，恢复电网正常运行。电力设备维修策略主要分为以下三种：
（1）修复性维修：修复性维修，又称为事后维修，在这种维修策略中，电力设备一直使用到出现故障或需要维修或更换。如果更换设备的成本低于执行预防性维护，则事后是理想的选择。这种维修策略适用于以下类型电力设备。
a.寿命较短的设备，故障风险低的设备；
b.非关键设备，对生产不重要的设备可以在不影响设施产量的情况下进行更换或维修；
c.难以维修的设备：某些资产具有随机故障模式，使得定期维护变得困难或无法生产。
该维修策略可以帮助降低成本，维护成本地，简化维护工作，节约维护时间，并且易于实施，不需要提前对设备状态进行评估。但当电力设备重要性较高，设备故障可能导致重大损失时，事后维修的成本将会非常高。
（2）定期维修：定期维护或基于时间的维护（TBM）是按设定的时间间隔对设备进行的维护。定期维护的主要目标是：延长设备寿命，增强的可靠性，以及减少计划外停机时间。定期维护涉及以预定义的定期间隔检查设备的状况，以便维护技术人员可以在出现严重问题之前检测到它们。此种策略有如下优点：
a.延长设备使用寿命,定期维护使技术人员能够在问题变成重大问题或导致资产故障之前检测和解决问题。这反过来又有助于延长设备寿命；
b.增强设备的使用性能，基于时间的维护有助于充分利用设备，确保其始终以最佳水平运行；
c.易于实施，此类维修策略设置程序很简单。所需信息只需要包括制造商的指南和历史维护数据。此外，定期维护具有高度可预测性，并且易于计划；
d.减少停机时间，如果策略并正确执行，基于时间的维护可以将计划外停机时间降至最低。定期检查可准确了解资产可靠性。
但定期维修也存在明显的缺点，定期维修将导致维修工作量增大，维修成本过高，导致部分设备的过度维护，造成资源浪费。
（3）基于RCM（以可靠性为中心的维修）的维修策略。一个好的、经济高效的维护策略需要在预防性和修复性维护之间找到适当的平衡。以可靠性为中心的维修(RCM)是上世纪90年代才出现在电力工程领域的一个术语。RCM的目标是减小电力设备维修成本，缩短电力设备的维修时间，提升维修的效果，进而以确保设备的可靠性。因此，这是一种不根据时间，而是根据设备的实际状态进行维护的原则。RCM的目标是制定一种维护策略，以便在保持设备运行的可靠性、安全性和环境可靠性的必要程度下，使总维修成本最小化。
以可靠性为中心的维护(RCM)的优势包括：
a.具有较高成本效益。RCM 通过最大限度地减少不必要的日常维护任务来帮助降低成本。当与预防性维护相结合时，RCM已被证明可以将工作量减少70%。改进了资产性能，它还消除了不必要的大修，从而减少了停机次数。
b.有助于更快地诊断故障,通过可靠性分析，可以预先得知整个电网系统中的薄弱环节，即使发生停机事故，也可以利用可靠性数据快速识别故障设备，减少停机时间。
c.提升维修人员能力，当员工参与RCM的应用时，他们可以更好地了解设备环境，这促使他们掌握维护问题和解决方案。
d.更好的安全性和环境完整性，RCM试图了解每种故障模式的影响，并采取积极措施来防止它们。除了限制故障外，维护优先级过程还提高了必要保护装置的可用性。
RCM具体的实施步骤：(1)建立电力设备的可靠性评估模型;(2)分析电力设备的系统功能;(3)评估各设备风险状态; (4)分析设备故障模式；(4)为每种故障模式选择维护策略;(5)确定维修日程计划。
四．结语
传统的维修方式将很难适应现阶段的电力系统设备的维护，为了降低电力设备的故障，我们需要进一步对不同设备进行可靠性分析，分析影响可靠性的因素，预先全面了解电力系统设备的薄弱环节，制定相应的维修策略。以可靠性为中心的维修（RCM）通过对电力系统设备结构、部件功能、故障模式和可靠性进行分析，提高故障跟踪精度，降低预防成本，保证电力系统设备的平稳运行。
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