(河南省郑州裕中能源有限责任公司河南郑州452370)
摘要:现阶段,我国的电力有超过1/2来源于火电厂,所以保证火电厂电力输送的安全可靠是极为关键的。火电厂的电气设备数量日益增加,并且自动化、智能化程度提高,这对电气设备故障的监测与处理带来了挑战。电气设备长时间在高电压与高电流的状态下工作,对电气设备造成巨大的损伤,因此通过对电气设备检修方法进行改进与完善将大大地提高电气设备的安全性,防止事故的发生。同时对电气设备进行及时的检修与保养也是极为重要的,是提高使用寿命,减少运行成本的关键。笔者结合自身工作经验对火电厂电气设备状态检修进行了探讨,分析了当前的状态检验技术的应用和管理、维护措施。
关键词:火电厂;电气设备;状态检验;管理
在我国的发电企业当中,火电厂占有重要的地位,良好的运行状态是我国电力运送事业发展的保障。火电厂因在发电过程中要使用到众多的电气设备,因此电气设备的安全稳定运行是关键。本文针对火电厂电气设备存在的问题展开了探讨,分析了当前的状态检验技术的应用和管理、维护措施,进而为火电厂电气设备的运行、管理、检修与维护提供参考。
1电气设备状态检修的必要性
状态检修又叫预知维修,是通过对整个生产流程进行监测,对记录的监测数据进行分析和评估,发现设备存在的隐患,预测其可能出现的问题,制定定期的检修计划。火电厂中最重要的是电气设备,所以电气设备的检修是十分必要的。状态检修能够带来的效果有以下几点。
1.1延长设备使用寿命
对火电厂而言,电气设备是非常关键的设备,也是重要的固定资产,因此加强对电气设备的状态检修,定期检测可对其运行状态做到监控、记录并做出分析,以便掌握设备的使用强度和还能使用的年限,优化设备使用计划,提高设备使用性和供电能力。
1.2节约维修费用
大部分发电厂对设备均采用的是定期维修,由于缺少统一的检修标准,使得各地的电气设备检修结果各不相同,造成在人力与资金上的浪费,因此提高电气设备状态检修技术可大大的减少维修费用。
1.3为电气设备的安全运行提供保障
火电厂电气设备一旦出现质量问题将可能造成严重的后果和损失,不仅影响发电厂的正常运行以及正常供电,严重的将导致人员的伤害,发生重大事故等,所以通过对火电厂电气设备状态检修技术的提高确保其安全可靠的运行。
2设备状态检修的思路分析
2.1设备故障模式的确定以及存在的影响
电气设备出现故障的类型一般情况下可以分成两大类:一类属于功能性故障,另一类属于非功能性故障。对于两种不同类型的故障需要区别对待。功能性故障在设备检修过程中较为常见,且其破坏性和危害性更大,需要给予一定重视。尽量减少或避免设备故障,是对电气设备状态进行检修的关键,这有助于不良后果的产生。在具体实施状态检修之前,首先需要对设备故障的类型和种类进行判断,在了解故障发生原因和类型的情况下,采取有针对性的措施进行补救和检修。在实际操作中,依据不同类型故障发生的严重程度,大致可将全部故障分成轻度故障、临界故障、致命故障以及灾难性故障四个类型,其严重程度依次加强。
2.2电气设备维修的主要方式
一般情况下,电气设备维修主要有状态维修、事后维修、定期维修以及隐患维修四种方式。其中,状态维修最为常见,它主要是分析电气设备在运行过程中可能出现的主要故障,即潜在故障,工作人员在仔细观察设备的运行情况后,制定出切实可行、有针对性的维修计划。管理设备的数据是电气设备检修最重要也是最基础的工作,通过数据的捕捉分析才能有效制定有针对性的故障检修计划。如果需要维修的设备比较复杂时或是设备在性能方面不同时,就要考虑选择维修方式的比例,具体需要哪种维修方式,还要灵活根据实际情况而定。模糊综合评判、专家评判以及故障树判断是最常用的几种模型。另外,计算机系统也常用于做辅助判断。对电气设备状态检修的关键是判断其性能,最有效的方式是在线监测电气设备的运行情况,但是,目前来看,在线监测技术在我国还有待进一步发展,在此情况下,运用带电测试、预防性试验、停电检查以及运行监视等综合手段进行判断是最好的选择。
2.3电气设备状态的维修周期
对电气设备进行状态检修时,故障浴盆曲线是最重要的参考规律。根据此规律,当潜在的故障被检测出来,然后再由相关人员进行进一步的检修,并且要在故障发生之前使电气设备恢复正常运作状态,这种修复才是确保设备安全运行的状态检修。对于检修的间隔期,要尽量缩短,这有助于在故障发生之前进行完善处理的,以确保电气设备的正常运行。维修周期不宜过短,也不宜过长,具体来说要考虑可靠性和经济性两方面的因素。除此之外,在检测故障时,要综合考虑多种因素,利用多种因素判断一个检修的周期,利用模糊决策的绝对比较法来计算电气设备检修的最佳周期。
3电气设备的现代故障诊断技术
3.1基于信号变换的诊断方法
是通过现代数学变换的方法可以将所监测的电气信号或故障信号解调出来,从而获取电气设备的故障信息。小波变换是该种方法中最常用的方法。例如在分析诊断电机故障时,可以通过小波变换的奇异点在多尺度下检测信号的局部突变点,从而提取电机定子绕组的故障信息。这样可以对定子电流的变化进行监测,分析出由于外部负载突变或负载不对称引起的异常变化。基于小波变换的诊断方法对负载不会产生任何影响,并且可以可靠地进行电机故障的分析和诊断。
3.2基于人工神经网络(ANN)的诊断方法
具有自动获取诊断信息和自适应的特点,可以对复杂故障诊断模式进行识别,并能够对电气设备故障的严重性进行评估,对电气设备可能出现的故障进行预测。BP网络方法是其中广泛应用的方法。在BP网络对电气设备进行故障诊断时,通过相应的传感器获取电气设备故障的信号特征,比如电压、电流、噪声,等待。再通过傅里叶变换对电气设备故障特征信号加以处理,将特征信号频谱中的峰值能量值作为BP网络的输入样本,通过神经网络将故障类型作为输出。由于BP网络具有自主学习的能力和联想记忆的能力,从而可以对输入特征信号和输出故障类型进行映射,达到对电气设备故障进行诊断的目的。
3.3进行故障检测与诊断
3.3.1对电力变压器的状态检修
电力变压器作为电力系统中最重要的设备之一,它的正常工作对整个电力系统的安全稳定运行具有重要作用。火电厂的电力变压器由于长时间的受到电压和电流的作用,各个部件容易损坏和老化,通过对运行中的变压器进行实时监测时刻掌握其健康状况,从当前的运行状态及历史的试验数据中进行综合判断,并结合电气试验和油色谱分析,准确地判定故障并消除。
3.3.2对发电机组的状态检修
发电机组的检修也是电气设备检修过程中的主要设备,对它的检修也应高度重视。发电机组中的最主要设备是汽轮机、发电机,根据汽轮机叶片汽蚀的严重程度,确定检修的时间和周期,同时还应随时监测发电机的结构变化,空气间隙、线棒的振动和圆度情况。
3.3.3对断路器的状态检修
断路器的灭弧能力和载流能力是断路器检修的主要项目,主要检查动、静触头和吹弧道、隔板、喷嘴销等周围绝缘物的烧损程度,以及开断负荷电流的次数和燃弧时间。此外,还需在线检测的项目包括操作机构检测;线圈电流、电压波形操作;提升杆绝缘电流检测;SF6气体泄露率及微水检测;连接板发热情况及瓷瓶裂缝情况的红外测温检查等等。
4结语
综上所述,发电企业设施要不断改进检修技术,补充检修内容、完善检修模式,才能提高设备利用率,提高企业的经济效益。同时,在对状态检修进行决策时还应对根据整个电网的运行情况(如用电高峰或低谷、用户的需求)进行决策风险分析。
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