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備件管理是鋼鐵企業(yè)設備管理的重要部分。在滿足生產需求的前提下，以少的備件成本達到優(yōu)的設備運行一直是設備管理領域的難題。以馬鋼股份特鋼公司為例，從設備狀態(tài)管理和備件管理兩方面著手，闡述了電氣備件管理方面的經驗與思路。

關鍵詞：電氣備件；設備狀態(tài)管理；備件管理；冪次法則

1概述

鋼鐵企業(yè)正處于寒冬期，在資金緊張的情況下，如何用少的資金獲得大的效益是所有企業(yè)都關心的話題。對于一個電氣設備管理者來說，用少的備件采購資金來換取設備的優(yōu)工作狀態(tài)尤為重要。備件的消耗與操作者、維護者、管理者的工作態(tài)度和工作方法密切相關，本文就設備狀態(tài)管理和備件管理兩個方面來分析如何降低備件消耗。

2電氣備件劃分

電氣備件是指實現開關和控制功能的備件。目前，在工業(yè)自動化領域，電氣備件一般分為單個備件和成套備件。開關、繼電器、傳感器等這些都是單個備件，單個備件易于更換，采購價格一般不高。變頻器、分析儀等屬于成套備件，這些設備往往含有多個子設備，檢修、搶修時大多整體更換，費用也較高。在鋼鐵企業(yè)生產中，一般把備件分為關鍵備件和易耗備件。關鍵備件指使用位置十分重要，一旦出現問題，會嚴重影響生產的備件，這些設備大多是成套設備且價格較高。易耗設備指更換頻次高、價格較低、采購周期短的備件，這些備件大多是單個備件。

3設備狀態(tài)管理

設備狀態(tài)管理包括設備的使用狀況和維護狀況，是降低備件實際消耗的重要環(huán)節(jié)，也是確定備件儲備量的重要信息源。備件的儲備是根據現場消耗量不斷調整的，換而言之，不能因為一段時間某一種備件消耗量大就短時間集中儲備，也不能因為某種備件從來沒有更換就不儲備。設備狀態(tài)管理決定備件儲備，是降低備件費用的重要環(huán)節(jié)。

3.1正確使用設備

設備的正確使用和維護很大程度上決定了設備的完好程度，并能延長使用壽命，從而直接降低備件的消耗。但在許多企業(yè)，因為各種因素而導致設備不能正常合理的使用，尤其是進口設備。由于企業(yè)的設備管理能力不足，員工偶爾不按照正確的方法使用和維護設備，如果沒有產生產品質量問題或造成設備故障的，企業(yè)大多不能有效制止。但這些錯誤的操作行為往往會影響設備壽命，從而形成一個惡性循環(huán)。改變這種狀況的關鍵在于每一個員工都能正確精心地使用設備，減少違章操作，減少隨意操作，使設備使用更加科學化、規(guī)范化。保證設備正確使用的主要措施是制訂并嚴格執(zhí)行有關制度，強化員工精心操作的意識，對員工經常性的培訓，加強對設備使用的檢查。

3.2精心維護設備

設備維護直接關系到備件的實際消耗。如果說使用者需要用好設備，那么維護者就需要管好設備。設備在使用過程中，由于受到各種力的作用和環(huán)境條件、使用方法、工作規(guī)范、工作持續(xù)時間長短等因素的影響，其技術狀態(tài)逐漸發(fā)生變化而導致其工作能力降低。為了延緩設備工作能力的下降，提高設備的使用壽命，除了創(chuàng)造適合設備工作的環(huán)境條件外，更要精心維護。設備管理的重要目標之一就是要保持設備良好的技術狀態(tài)，延長設備的使用壽命，達到降低備件消耗、節(jié)約成本的目的。

3.2.1點巡檢了解設備狀態(tài)

設備狀態(tài)是指設備性能和運行狀態(tài)。現場維護人員每天的現場巡檢和日常點檢是直接了解設備技術狀態(tài)的重要手段，也是備件是否需要更換的信息來源。因此，確保日常維護準確到位是降低備件消耗的重要手段。

3.2.2設備人員熟悉設備資料

維護人員必須要掌握設備的維護要求，正確實施對設備的維護，做到延長設備壽命。所有設備都有使用維護說明，了解設備的維護要求、使用環(huán)境有助于維護人員延長其使用壽命。

3.2.3做好設備狀態(tài)監(jiān)測

電氣設備長時間運行就會老化損耗，雖然點檢和巡檢可以確認設備的狀態(tài)，但這僅限于白天。現代化鋼鐵企業(yè)生產期間設備大多24h運行，僅靠人無法24h有效跟蹤。所以，有效利用EDAS、PDA、WINCCTRENDS等的自動化設備不間斷跟蹤監(jiān)測就顯得尤為重要。

4備件管理

備件管理的目的是用少的資金、合理的庫存儲備，保證設備運轉的需要，并不斷提高設備的可靠性和經濟性。同時，把設備突發(fā)故障所造成的損失降到低，把設備計劃修理時間和修理費用降到低，把備件庫的儲備資金壓縮到低[1]。

4.1備件良好管理的前提

4.1.1完善的備件管理制度

備件采購制度健全、備件申報制度健全、備件領取制度健全、備件庫房管理制度健全以及備件更換制度健全等直接關系到備件從需求到更換的每一個環(huán)節(jié)，每一個環(huán)節(jié)的人員都要嚴格把關，人人負責，貫徹制度，這是形成良好管理的前提。

4.1.2合格的設備管理人員

備件管理是一項煩瑣的工作，僅僅靠制度還不夠，更需要有責任心的管理人員。備件儲備定額數量還有多少，需要申報多少，何時申報，何時需要更換，突發(fā)故障沒有備件如何應急，這些事情都是設備管理人員需要考慮的。4.1.3合理的獎勵考核機制完善的制度可以使設備管理人員有章可循，但人難免百密一疏，如果出現失誤，影響了生產，無論原因如何，都應該就事論事，加以考核。然而，對于備件管理出色的人員，也必須獎勵。備件管理的重要性絕不遜色于生產組織，只有有獎有罰，才能形成良性循環(huán)。

4.2備件申報

備件申報是備件管理中的重要環(huán)節(jié)，是發(fā)生備件費用的源頭，要根據現場情況、備件儲備情況、設備運行情況、備件費用情況等，制訂出科學合理的申報計劃。

4.2.1備件申報的分類

備件計劃一般分為月度常規(guī)計劃和緊急采購計劃。月度常規(guī)計劃是指根據庫存消耗和設備狀態(tài)制訂的計劃，緊急采購計劃是指因為突發(fā)情況，月度常規(guī)計劃無法滿足而另外制訂的計劃。備件申報要符合備件管理制度，例如在備品備件庫有庫存的，每月末庫房根據期末庫存，執(zhí)行零采購程序；更換周期較長的備件，在充分考慮提前期的情況下按月申報采購；突發(fā)故障損壞的備件應啟動緊急快速采購[2]。

4.2.2備件申報的策略

4.2.2.1冪次法則在備件申報中的運行

冪次法則也叫柏拉圖法則或80-20法則，是指在任何一組東西中，重要的只占其中一小部分，約20%，其余80%盡管是多數，卻是次要的。在申報備件前，必須清楚現場重要和需求的備件是什么，80%的資金是留給它們的。其實，在企業(yè)每月的備件申報中，許多申報項目都是不必要的，很多備件到了庫房3～5年都不會被使用，對于申報資金是極大的浪費。要把大部分資金花在20%重要的和急需的備件上，而不是可有可無的備件上。

4.2.2.2企業(yè)內部備件合理調配

如果一些庫房某些備件過多，另一些庫房則會缺乏這些備件。備件申報人去沒有備件的庫房領取備件，結果當然領不到，只好立即申報，造成了資源的浪費。企業(yè)內部對備件要合理調配，實現資源的網絡共享，這樣可以避免備件溢出。

4.2.2.3電氣備件品牌統(tǒng)一

常用電氣備件大多可以通用，即使有時型號不同，但只要規(guī)格和安裝方式一樣即可。同種型號可以互換的繼電器，國產和進口品牌價格相差3倍，在試用允許的的情況下，*可以考慮同一品牌國產化。選用價格合理質量可靠的國產統(tǒng)一品牌備件是*可以節(jié)約申報費用。

4.2.2.4電氣備件的返修

現代化鋼鐵企業(yè)生產中，許多電氣備件是模塊化的，即由不同部分組成。雖然損壞了，但無需*更換，只要更換損壞的部分就能恢復原來的功能。因此，申報新備件前可以試圖由本單位或者外委修復備件，可以通過很低的成本，實現原有的功能。但一般來說，修復費用超過原費用的30%就失去修復價值了。

4.2.2.5協(xié)議制備件

備件申報應盡量采用協(xié)議制申報、零庫存申報等方式，縮短采購周期，從而減少庫存。

4.3備件計劃跟蹤

備件申報完畢后，如果審核通過，將進入計劃和采購環(huán)節(jié)。國產電氣備件采購一般較快，如果是協(xié)議制的備件供貨周期更短。但進口電氣備件采購周期較長，而且大多需要非常完備的備件信息才能采購到。如果申報人員不能及時跟蹤備件采購的過程，可能無法按時拿到備件。

4.4備件領取

如果是國產備件，備件到貨后，由庫房管理人員核對備件是否符合申報信息，如果符合即辦理入庫；如果不符合，退貨或更換。如果是進口備件，由單位的備件計劃員通知申報人備件已到貨，由備件申報人到庫房核準備件，如果備份符合申報信息，則按正常手續(xù)辦理入庫。對不符合的備品備件由采購員退貨或更換。

4.5庫房管理

電氣備件的庫房管理主要包括備件入庫檢查、備件維護保養(yǎng)、備件登記、備件存放，備件收發(fā)、庫房清潔等，其基本目標就是保證庫房賬實相符，為備件申報和更換提供準確信息。

4.6備件使用

備件使用是備件資金直接消耗的環(huán)節(jié)。提高備件的使用壽命，減少備件消耗，降低備件采購成本，同時也為激發(fā)員工的工作潛能，達到變廢為寶的目的，需要嚴格把好這一關。設備管理人員應做好備件使用情況的信息收集和反饋，以便提高備件的可用性，終達到節(jié)約成本的目的。

5結語

近年來，馬鋼股份特鋼公司從設備狀態(tài)管理和備件管理兩方面著手，跟蹤從設備使用到備件更換的每一個環(huán)節(jié)，不斷優(yōu)化備件管理。在企業(yè)產量不斷增加的情況下，電氣備件供應平穩(wěn)，庫存儲備穩(wěn)中有降。

智能變電站是集合了當前多項高新技術的產物，較傳統(tǒng)變電站而言，智能變電站依靠可靠的硬件設備和智能集成的軟件系統(tǒng)構成。智能變電站實現了“電力流、信息流、業(yè)務流”的高度一體化，借助智能設備及智能網絡平臺可自動完成信息的測量、采集、保護、控制、監(jiān)測等基本功能，不僅能夠對電網實時運行狀態(tài)進行自動檢測控制，還能結合設備當前的運行狀態(tài)提供供配電系統(tǒng)的在線運行分析，協(xié)助調度員對系統(tǒng)做出決策導向控制等功能。智能變電站以IEC61850標準為支撐，其主要特征是信息傳輸媒介使用了光纖傳導技術手段，較常規(guī)變電站節(jié)約了70%左右的控制電纜，測量設備使用了大量的電子式電壓、電流互感器，提高了電壓、電流測量精度。IEC61850通信規(guī)約的使用，使智能變電站的網絡化通信平臺形成了“三層兩網”結構。實現了不同廠家二次設備的直接通訊與全面對接，設備間的信息傳遞效率大幅提升，解決了設備的后期維護難題。

2智能變電站基本結構

目前，智能變電站的建設基于IEC61850標準，在建設過程中一般采用“三層兩網”的結構，將變電站系統(tǒng)分為三層，底層為過程層，中間層為間隔層和位于上層的站控層。位于過程層和間隔層之間的為過程層網絡，位于間隔層和站控層之間的為站控層網絡。智能變電站的“三層兩網”體系中各層之間通信采用光纖組網方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)電纜連接方式，傳輸數據量更大，傳輸速率更高。

2.1IEC61850標準

變電站建設過程中會采用多個廠家的設備，以前不同廠家都有自己相應的私有協(xié)議，這樣造成了變電站不同設備之間的信息交互需要經過規(guī)約轉換才能實現。為了解決站內設備的通信及兼容性問題，電工委員會頒布了應用于變電站通信網絡和系統(tǒng)的IEC61850標準。IEC61850標準是變電站自動化系統(tǒng)的一種通信標準，此標準的制定參考了多種電力通信標準，是目前電力系統(tǒng)的一標準。

2.2“三層兩網”構架

按照智能變電站的設計，變電站通信平臺采用開放、分層分布。智能變電站的網絡構架在物理上由站控層、間隔層、過程層組成，層與層之間通過站控層網絡和過程層網絡通信連接。過程層處于“三層兩網”結構的底部，該層主要包括一次設備及其配套智能裝置，一般有斷路器、電壓/電流互感器、智能終端、合并單元等設備。在過程層不僅能夠實現對一次設備運行數據的采集與狀態(tài)監(jiān)測，還能夠執(zhí)行對刀閘斷路器等設備的分合閘控制。該層將采集到的信息轉換成數字量通過過程層網絡發(fā)送給間隔層，并執(zhí)行間隔層下達的控制命令。間隔層位于三層的中間位置，主要設備包括有網絡記錄分析、計量、保護、測控、故障錄波等裝置組成。該層接收過程層上傳的信息，并完成對變電站系統(tǒng)及設備的運行狀態(tài)診斷。同時，該層還通過站控層網絡接收站控層信息，執(zhí)行站控層下達的操作指令。站控層為三層的上層，主要設備有監(jiān)控主機、服務器、數據通信遠動裝置、繼電保護故障分析系統(tǒng)、管理終端等。該層主要實現的是人機交互作用，該層還對過程層、間隔層的數據信息進行存儲，以便隨時調閱。

2.3智能設備

智能設備是智能變電站區(qū)別于傳統(tǒng)變電站的顯見之處，這些設備是智能變電站與智能的基礎。通常所說的智能設備主要是指合并單元、智能終端、保護測控、智能斷路器和電子式電壓/電流互感器等。

2.4智能檢測手段

智能變電站與傳統(tǒng)變電站核心的區(qū)別之一，就是采用了智能設備狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)。因為電力系統(tǒng)高壓帶電設備所處的環(huán)境比較復雜，如設備出現問題則會對生產造成巨大影響，為強化對智能設備的管控，對電力設備進行在線監(jiān)測并及時排除隱患顯得十分必要。智能變電站在建設過程中將對聲表面波測溫技術、GIS在線局放檢測、變壓器泄漏電流檢測、變壓器油在線色譜分析等進行統(tǒng)一設計和安裝、調試，為后繼生產提供保障。

3智能變電站一體化監(jiān)控平臺

一體化監(jiān)控平臺作為人機交互的重要手段，*達到站內監(jiān)控信息的全部上傳與顯示，基本上實現了變電站少人值守甚無人值守的效果。與此同時，在各主要變電站內配置了大量的在線監(jiān)測、分析設備，如變壓器油在線色譜分析、設備溫度在線監(jiān)測等，能夠大化地幫助運行人員掌握設備運行情況，及早發(fā)現設備隱患?；赑CS-9000電力系統(tǒng)調度集成平臺系統(tǒng)是整個電力能源管理系統(tǒng)的智能管理中心，綜合數據應用系統(tǒng)耦合了數據采集、處理、通信、控制等功能，實現EMS系統(tǒng)的遙測、遙信、遙控、遙脈功能，完成對變電站系統(tǒng)程數據集中監(jiān)控和調度管理，能適應多種情況下的運行，可根據不同狀況在短時間內做出準確可靠的響應，以便操作人員及時處理，協(xié)調各系統(tǒng)工作，達到實時監(jiān)控。系統(tǒng)搭建過程中按照國家標準的命名規(guī)范對設備進行命名，以統(tǒng)一管理。系統(tǒng)預留有多種標準接口，這樣在今后的系統(tǒng)優(yōu)化及后續(xù)功能建設中能以統(tǒng)一的標準，實現種各擴展功能模塊與系統(tǒng)的無縫連接。目前系統(tǒng)對外拓展ETAP電力電氣分析電能管理的綜合分析軟件系統(tǒng)，ETAP系統(tǒng)的接入極大地提高了智能變電站運行、模擬、預測的能力。智能變電站一體化監(jiān)控平臺不僅具備良好的人機交互功能，還可以借助應用功能輔助變電站管理人員進行調度決策、設備維護管理、人員培訓等。

4結語

智能變電站在鋼鐵企業(yè)的建設與投運不僅能夠大大提高變電站的勞產率，促進和發(fā)展鋼鐵企業(yè)微電網系統(tǒng)，強化鋼鐵企業(yè)電力系統(tǒng)安全可靠、高質和經濟運行的水平，實現“電力流、信息流、業(yè)務流”的高度一體化，也能夠進一步降低鋼鐵企業(yè)電力系統(tǒng)的成本，保證企業(yè)電力系統(tǒng)的發(fā)展能夠滿足新時代鋼鐵企業(yè)轉型發(fā)展新目標新要求，助力鋼鐵企業(yè)早日實現智慧工廠的目標。