水電廠設(shè)備設(shè)施風(fēng)險的動態(tài)分級研究

藺福

【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國各行業(yè)對電力資源的需求逐步增加，雖然發(fā)電廠不斷更新發(fā)電技術(shù)與設(shè)備，但電氣設(shè)備在運(yùn)行中仍會出現(xiàn)各種故障，影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，甚至引發(fā)安全事故，因此，積極研究電氣設(shè)備常見故障的處理策略，確保發(fā)電廠電氣設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要。

【關(guān)鍵詞】水電廠設(shè)備;設(shè)施風(fēng)險;動態(tài)分級

【中圖分類號】TM621

【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

電力行業(yè)作為重要的能源產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展情況關(guān)系到生產(chǎn)與民生，地位極其重要。近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，電力行業(yè)也發(fā)生了巨大的革新改變，各類先進(jìn)的電氣設(shè)備不斷被研發(fā)出來并投入使用，顯著提高了發(fā)電廠的發(fā)電效率，也為發(fā)電廠帶來了較好的經(jīng)濟(jì)效益，同時也讓電氣設(shè)備運(yùn)行變得更加復(fù)雜。電氣設(shè)備經(jīng)過長時間運(yùn)行，需要進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)，面對可能出現(xiàn)的故障和問題進(jìn)行防范處理，及時發(fā)現(xiàn)故障，解決故障，在電氣設(shè)備運(yùn)維工作中應(yīng)不斷總結(jié)故障發(fā)生原因和運(yùn)行維修經(jīng)驗(yàn)，保障發(fā)電廠電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1、電氣設(shè)備及故障概述

發(fā)電廠的電氣設(shè)備主要包括配電設(shè)施、發(fā)電機(jī)、變壓器及其他配套設(shè)施，這些設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，對于發(fā)電廠的生產(chǎn)經(jīng)營意義重大。評價某一電氣設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量，主要看其運(yùn)轉(zhuǎn)是否穩(wěn)定、操作性能是否良好，如果這兩個方面出現(xiàn)問題則說明電氣設(shè)備出現(xiàn)了故障。隨著電力技術(shù)的升級，一些性能良好的電氣設(shè)備被廣泛應(yīng)用到發(fā)電廠中，大大提高了發(fā)電效率，但是也增大了電氣故障發(fā)生的概率。雖然電氣故障類型多種多樣，但是很多故障都是常見故障，加強(qiáng)對該類故障的分析和處理，能夠明顯提高故障維護(hù)效率，更好地保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。

2、發(fā)展近況

2.1 不重視設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)工作

目前，大部分水力發(fā)電廠在實(shí)際運(yùn)行過程中僅僅重視電能供應(yīng)效率，卻將電氣設(shè)備安全運(yùn)行及維護(hù)質(zhì)量拋之腦后，不僅導(dǎo)致電氣設(shè)備的事故發(fā)生率大大增加，還對其實(shí)際運(yùn)行效果產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。發(fā)生這一現(xiàn)象的主要原因在于管理人員安全意識匱乏，不夠重視電氣設(shè)備安全運(yùn)行及維護(hù)工作，只有在電氣設(shè)備發(fā)生較大故障時才會對其進(jìn)行維修，而針對部分細(xì)小的故障往往不予理會，更無法定期做好電氣設(shè)備的檢查與維護(hù)工作。這一工作現(xiàn)狀導(dǎo)致電氣設(shè)備的維修維護(hù)極為被動，不僅使設(shè)備運(yùn)行過程中預(yù)防與控制問題的效率顯著降低，還導(dǎo)致設(shè)備維修維護(hù)難度大大增加，最終使發(fā)電廠遭受巨大的經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)損失。

2.2 接地故障

對部分電氣設(shè)備進(jìn)行接地處理，一方面可以確保電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，另一方面也有利于保護(hù)工作人員的人身安全，但是近年來隨著用電量的持續(xù)增加，供電負(fù)荷急劇增加，電氣設(shè)備發(fā)生接地故障的概率也相應(yīng)增加。接地故障主要有兩種：一是交流接地故障，多數(shù)為電機(jī)接地故障;二是直接接地故障，這種故障并不總是引起短路，相應(yīng)地熔斷器也不會發(fā)生斷熔現(xiàn)象，這會造成一種發(fā)電設(shè)備運(yùn)行正常的假象，因此該類故障往往不能在第一時間被發(fā)現(xiàn)，從而導(dǎo)致故障進(jìn)一步升級。

3、動態(tài)分級評價

動態(tài)分級方法是一種定量的多指標(biāo)數(shù)值分類方法，其基本思想是聚類分析，即把樣本視為分類空間中的點(diǎn)，按照特定法則將距離最近的點(diǎn)歸為一類，然后將分類結(jié)果反復(fù)迭代，當(dāng)?shù)昂笳`差最小時，得到樣本最終分類結(jié)果。

（1）距離定義。為了進(jìn)行歸類分級，需要考慮水電廠運(yùn)行長期歷史數(shù)據(jù)庫中各樣本差異。采用歐式距離，表征第i個樣本與第j個樣本的差異：

式中：m為樣本屬性數(shù)目;k為第k個樣本屬性;xik為第i個樣本的第k個屬性特征值。

（2）標(biāo)準(zhǔn)化處理。標(biāo)準(zhǔn)化處理過程中，為體現(xiàn)不同設(shè)備設(shè)施故障對水電廠運(yùn)行的安全影響程度差異，需要對屬性權(quán)重進(jìn)行合理配置。通過收集歷史數(shù)據(jù)庫中各樣本屬性特征值，計算樣本屬性的平均值x珋k和標(biāo)準(zhǔn)差Sk，并結(jié)合屬性權(quán)重ω，對n個樣本的屬性特征值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理：

式中x'ik為標(biāo)準(zhǔn)化處理后的第i個樣本的第k個屬性值。

4、運(yùn)行及維護(hù)對策

4.1 強(qiáng)化電氣設(shè)備安全運(yùn)行管理與維護(hù)工作

水力發(fā)電廠應(yīng)當(dāng)定期針對電氣設(shè)備狀況進(jìn)行檢查，以掌握其實(shí)際應(yīng)用狀況，并仔細(xì)查找其中存在的安全隱患，一旦發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備陳舊或出現(xiàn)嚴(yán)重磨損等情況，必須及時進(jìn)行更換。另外，水力發(fā)電廠應(yīng)當(dāng)定期組織基層管理及維護(hù)工作人員參加相關(guān)的思想教育培訓(xùn)活動，以端正工作人員的工作態(tài)度，并增強(qiáng)工作人員的工作意識。還要定期組織工作人員系統(tǒng)地學(xué)習(xí)現(xiàn)代化信息技術(shù)及電氣設(shè)備操作技術(shù)，并定期開展實(shí)踐活動不僅能夠鍛煉工作人員的動手能力，還能促進(jìn)其日常工作更加嚴(yán)謹(jǐn)與規(guī)范。除此之外，還要針對電氣設(shè)備多發(fā)故障進(jìn)行重點(diǎn)培訓(xùn)，以實(shí)現(xiàn)其綜合素質(zhì)與專業(yè)技能的顯著提升。

4.2 合理選擇冷卻手段

（1）水內(nèi)冷卻法。該方法簡單易行且安全穩(wěn)定，散熱效果顯著，目前被廣泛應(yīng)用到發(fā)電量大的發(fā)電機(jī)組中。（2）氫氣冷卻法。氫氣是自然界中密度最小的氣體，并且具備良好的散熱效果，所以用氫氣作為熱量載體，可以減少發(fā)電廠在通風(fēng)設(shè)備上的資金投入。但是該方法也存在一定的缺點(diǎn)，由于氫氣是可燃?xì)怏w，在發(fā)電廠這樣的高溫工作環(huán)境中有很大安全隱患，稍有不慎就會發(fā)生爆炸。（3）密閉式空氣冷卻法。該方法在冷卻過程中需要構(gòu)建相對封閉的工作環(huán)境，可以減少冷卻介質(zhì)和外界的接觸，不會因?yàn)橄到y(tǒng)堵塞而影響冷卻功能，所以非常適用于發(fā)電環(huán)境更加復(fù)雜的火力發(fā)電廠，但其成本較高。發(fā)電廠可以根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況，選擇合適的冷卻方法，從而提高發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)效益。

4.3 對電子器件進(jìn)行擇優(yōu)

設(shè)備的工作環(huán)境和相應(yīng)的技術(shù)要求會對器件的選擇有所影響，根據(jù)不同的設(shè)計方案和工作需求，就務(wù)必要對器件的質(zhì)量、性能進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。對于那些容易受自然等環(huán)境因素干擾而損壞的器件，需要增加對其不定期的檢測與調(diào)試，確保能夠?yàn)樵O(shè)備提供更加可靠的器件。更重要的是，對于這些敏感器件的日常維修保養(yǎng)需要進(jìn)行詳細(xì)的操作記錄，還要做好散熱工作，目的是為了能夠及時對相關(guān)器件進(jìn)行更替處理以滿足整個電氣系統(tǒng)的工作需求。

結(jié)語：

發(fā)電廠電氣設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)對于電力企業(yè)意義重大，一旦發(fā)生設(shè)備故障將造成嚴(yán)重的安全隱患，不僅會導(dǎo)致電氣設(shè)備不能正常工作，影響電力資源的正常輸送，甚至還會威脅員工的生命安全。因此，電力企業(yè)要高度重視電氣設(shè)備的故障檢測與維護(hù)，及時排查安全隱患，保障電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。

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