發(fā)電廠電氣設(shè)備維護(hù)方案的優(yōu)化

尹學(xué)義

（天津濱海環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司，天津300000）

1 前言

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和管理水平的不斷提高，現(xiàn)代發(fā)電廠的電氣設(shè)備越來越科學(xué)化、先進(jìn)化，其維護(hù)和管理也變得相對復(fù)雜。當(dāng)前發(fā)電廠在電氣設(shè)備維護(hù)方面還存在以下幾個方面的問題：

1.1 臨時性檢修頻繁

根據(jù)制定的維護(hù)方案，有些設(shè)備還未運行到下一個維護(hù)周期就被迫停運進(jìn)行提前檢修，浪費物力和人力，降低設(shè)備利用率。

1.2 維修不足

電氣設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)比較明顯的問題，但是受限于既定的維修計劃，設(shè)備不得不繼續(xù)運行。

1.3 盲目性維修

維護(hù)方案設(shè)計制定的不合理性，或不根據(jù)既定方案，只依靠經(jīng)驗對電氣設(shè)備進(jìn)行維修，往往會造成不良后果。

電氣設(shè)備維護(hù)方案的制定就是要盡力避免以上三個問題的出現(xiàn)。目前先進(jìn)的設(shè)備維護(hù)方案都是基于設(shè)備狀態(tài)的評價進(jìn)行維護(hù)和檢修。這種制度的制定以先進(jìn)的檢測技術(shù)為手段，以嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的維護(hù)計劃作為基礎(chǔ)，盡可能的保障在故障將要發(fā)生之前或繼續(xù)運行不經(jīng)濟(jì)的時候，進(jìn)行有目的適當(dāng)和必要的維護(hù)。

2 發(fā)電廠主要電氣設(shè)備的維護(hù)方案的優(yōu)化

2.1 檢修計劃的優(yōu)化

檢修計劃是從電廠電氣設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)與健康狀況等要求出發(fā)，確定檢修的對象、時間和組織實施的一種方案。按狀態(tài)檢修的要求來編制發(fā)電廠電氣設(shè)備檢修計劃，應(yīng)能做到以下幾點:

2.1.1 取消不可行的檢修計劃項目；

2.1.2 取消或改善效果不明顯的項目；

2.1.3 增加檢修項目以處理被忽略但是重要的故障模式；

2.1.4 修改檢修的頻度；

2.1.5 用效益好、耗費少的狀態(tài)檢修代替昂貴的大修工作；

2.1.6 更好地實現(xiàn)可靠性和費用最優(yōu)要求。

2.2 基于設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控和評估的維護(hù)方案

2.2.1 發(fā)電機(jī)組狀態(tài)評估與檢測

首先是狀態(tài)評估，對于發(fā)電機(jī)，主要是監(jiān)測空氣間隙、結(jié)構(gòu)變化、圓度情況、線棒進(jìn)度等，由此確定其是否有磁極分離、短路、電氣不平衡等現(xiàn)象。其次是狀態(tài)監(jiān)測，一般而言發(fā)電廠應(yīng)根據(jù)其機(jī)組設(shè)備、配置方案，根據(jù)實際運行經(jīng)驗，總結(jié)出一套比較固定的故障模式和后果表，如發(fā)電機(jī)匝間短路，可能是絕緣老化的原因，其直接結(jié)果就是發(fā)電機(jī)停機(jī)，無電能輸出；勵磁機(jī)無法提供勵磁電流，可能是碳刷磨損造成；定子線圈溫度過高，可能是負(fù)荷過大或者冷卻器故障造成。對各種情況進(jìn)行分析總結(jié)后，可以制定出發(fā)電機(jī)組故障的邏輯分析及檢修方案。

2.2.2 變壓器狀態(tài)評估與檢測

可以根據(jù)目測、生產(chǎn)運行、檢修記錄及故障記錄，變壓器各個時期的狀態(tài)參數(shù)，結(jié)合一些技術(shù)手段判斷變壓器的運行狀態(tài)。狀態(tài)評估的內(nèi)容主要如下：油溫、噪音、過負(fù)荷、短路情況，本體套管和附件的密封、油泵、冷卻器、瓦斯繼電器、壓力釋放閥、開關(guān)等附近的運行情況，必要時通過各種實驗，如直流電阻、絕緣電阻、耐壓試驗、本體介損、鐵芯絕緣、套管介損、繞組變形試驗和絕緣油的色譜、微水等油質(zhì)試驗確定變壓器的狀態(tài)。

2.3 基于百分制的狀態(tài)檢修的維護(hù)方案

狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)是狀態(tài)信息和狀態(tài)分析

2.3.1 狀態(tài)信息搜集，這包括不良運行記錄，如對變壓器而言可能有超負(fù)荷及出口短路等，對斷路器可能有開端短路，超負(fù)荷電流的幅值、時間，操作次數(shù)等；缺陷記錄包括在整個運行及實驗，檢修過程中如非絕緣性，漏油，漏氣等；檢修記錄，如因何原因而檢修，何種性質(zhì)的檢修、檢修中發(fā)現(xiàn)的問題與檢修前評估的一致性、檢修的效果等；廠家記錄，即同一品牌同一型號的設(shè)備往往會存在相同的設(shè)計，質(zhì)量缺陷，另外還有在線監(jiān)測，對有些關(guān)鍵設(shè)備，其在線監(jiān)測信息對于分析其運行狀態(tài)有著重要作用。

2.3.2 狀態(tài)分析和檢修策略。一般來說電氣設(shè)備都有一定的抗力，即某些參數(shù)不正常的情況下仍然可以運行，狀態(tài)分析的目的就在于估計參數(shù)不正常時的臨界值或者評估設(shè)備的整體運行狀態(tài)，它的目的不在于準(zhǔn)確診斷設(shè)備究竟存在何種缺陷，而在于對設(shè)備狀態(tài)做出一個初步的評估。作為安排檢修的一個依據(jù)，為下一步進(jìn)行設(shè)備的缺陷原因、性質(zhì)奠定基礎(chǔ)，必要時也作為設(shè)備是否需要停機(jī)檢修的參考。

因此在進(jìn)行狀態(tài)分析時，對設(shè)備狀態(tài)不列出具體缺陷，而是對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行評分，分?jǐn)?shù)越低，表示其處于立即檢修的嚴(yán)重缺陷狀態(tài)，分?jǐn)?shù)越高，則運轉(zhuǎn)狀態(tài)良好，如果以百分計，則低于40分的設(shè)備需要立即檢修，40分-80分的設(shè)備一般需要立即制定維修計劃，盡快檢修，高于80分的設(shè)備則可以延期檢修。

2.4 基于高級設(shè)備維護(hù)管理的維護(hù)方案

高級設(shè)備維護(hù)管理追求科學(xué)、合理，以設(shè)備的故障形成規(guī)律為基礎(chǔ)進(jìn)行檢修。因此，運用高級設(shè)備維護(hù)管理對設(shè)備進(jìn)行管理維護(hù)，需要注意：

2.4.1 把握電氣設(shè)備出現(xiàn)故障的規(guī)律。一般設(shè)備出故障的規(guī)律有以下特點：在開始投運的一定時間內(nèi)出現(xiàn)故障比較多，這多與設(shè)備的實用性及本身質(zhì)量，安裝質(zhì)量，設(shè)計和工藝缺陷造成的，但這些缺陷隨著在運行中的磨合，人為干預(yù)會逐漸趨于平緩，進(jìn)而隨著設(shè)備老化，逐步暴露的缺陷開始增加，呈現(xiàn)出一條趨近于浴盆曲線的圖形。在這個曲線的不同階段，因為檢修后需要磨合，使得這個曲線被分割成多個細(xì)微的浴盆曲線。但是電氣設(shè)備一般不會發(fā)生突然故障，往往是在曲線的下方，即因為時間推移，設(shè)備老化造成的。因此必須在設(shè)備可能出現(xiàn)事故的潛在時間點之前檢測到問題，才能避免故障的突然發(fā)生。但是電氣設(shè)備很多，不同設(shè)備有不同的浴盆曲線，不管是短期還是長期，為此檢修計劃制定中必須以設(shè)備的這種規(guī)律為依據(jù)，并適當(dāng)?shù)奶崆斑M(jìn)行安排，制定計劃。

2.4.2 建立設(shè)備可靠性管理系統(tǒng)，以使用、連續(xù)、及時的數(shù)據(jù)對設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行分析，為設(shè)備維護(hù)提供動態(tài)數(shù)據(jù)。首先需要建立歷史可靠性分析模型，其結(jié)構(gòu)以歷史數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過對數(shù)據(jù)的分類、整理，運用指標(biāo)系統(tǒng)和數(shù)學(xué)分析技術(shù)對事件進(jìn)行分析，最終形成可靠性模型。歷史數(shù)據(jù)包括檢修時間、出事部件的技術(shù)參數(shù)、檢修工時好費用、初始狀態(tài)記錄、運行過程中的各種參數(shù)等。

3 結(jié)論

發(fā)電廠電氣設(shè)備的維修方式應(yīng)隨著新技術(shù)及新設(shè)備的出現(xiàn)而不斷改進(jìn)，而且，由于電氣設(shè)備很多，相互關(guān)聯(lián)度大，其維修方式應(yīng)呈現(xiàn)靈活多樣性，其維修方式關(guān)系到設(shè)備的利用率、事故率、人力、物力、財力的消耗。本文提出的基于設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控和評估以及基于百分制的狀態(tài)檢修方案都較為依賴前期狀態(tài)信息的搜集，因此，運用高級設(shè)備維護(hù)管理的維護(hù)方案，建立設(shè)備管理系統(tǒng)，注重電氣狀態(tài)數(shù)據(jù)分析，是有執(zhí)行電氣設(shè)備維護(hù)方案的重要保證。從長遠(yuǎn)意義來講，提高了發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

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