火電廠設備維修中狀態維修技術的應用

楊紅利

摘 要：火力發電在我國電力事業中仍然占有重要地位，對我國人民的生活和生產活動有著重要的影響，是我國國民經濟事業發展的重要保障之一，因此保障火電廠設備的完好率就顯得至關重要，這不僅直接影響著電力企業的經濟效益，而且還有著重大的社會意義。文章對火電廠電氣設備維修中狀態維修技術的應用做了一番探討，希望為我國火力發電事業的發展提供有益的借鑒。

關鍵詞：火電廠；電氣設備維修；狀態維修技術；應用分析

我國經濟事業的飛速發展需要大量的能源提供動力支撐，在當今社會經濟形勢下，我國電力能源的消耗量日益增大，這就對我國電力事業的發展提出了更高的要求，尤其是對在其中占有重要地位的火力發電來說，其生產發展的穩定性是直接影響著國計民生的問題。為保證火力發電企業生產的穩定性，對電廠設備的定期檢測工作是保證火電廠正常運營的有效措施，特別是狀態維修技術的應用在其中起著重要的作用。

1 火電廠電氣設備狀態監測技術的應用

1.1 合理確定狀態監測特征量

傳感器技術在科技日新月異的今天得到了快速的發展，這就為電氣設備中可被監測的種類提供了技術支持，所以當前的許多的火電廠電氣設備都引入了相關的監測技術，其相關狀態監測特征量的確定通常包括如下方面：首先是變壓器，在電力企業中主要用到的是SF6氣體、環氧樹脂澆注絕緣變壓器和充油電力變壓器，而繞組變形和絕緣程度、油中溶解氣體含量、局部放電等特征量的測定多是在對其監測的過程中需要測定的內容。其次是套管、電流互感器、電纜、電容器和電容式電壓互感器等火電廠電容型設備的監測，在這個過程中我們主要針對的是等值電容、介損、泄露電流等特征量的檢測。第三是火電廠電氣設備中氧化鋅避雷器的監測，在對其監測的過程中，主要涉及泄露電流、過電壓保護值等特征量。第四是火電廠電氣設備中高壓斷電路的檢測，SF6真空斷路器和油斷路器是火電廠中主要應用的斷路器類型，在對其監測的過程中接觸電阻、真空度、開關機械特性和通氣性等是需要重視的特征量。

1.2 恰當選擇狀態監測的間隔期

在火電廠電氣設備狀態維修技術的應用中對設備故障的判斷主要利用的是監測技術，為了保證出現異常狀況的設備能夠得到及時的維修，防止事故狀態的進一步擴大，這就需要相關的部門單位制定科學的檢查方案和計劃，合理確定設備檢測的間隔期，當設備在檢測過程中出現異常的時候，相關人員還需在此基礎上制定更加詳細的監測措施，在確定設備的故障及原因之后及時地制定出完備的處理方案，以保障設備的后續正常運營。

首先，在制定科學合理的狀態監測間隔期時，相關部門和人員要重視其與安全性標準的結合，根據設備當前運行的各項性能指標所反映的安全狀況而定，主要原理如下，我們把設備中已經出現的潛在故障積極轉換為功能故障的設為Pa，把對電氣設備狀態監測的間隔期設為Tc，可利用一下公式將概率表示為：

在對火電廠設備的檢測中需要我們從諸多方面考慮到影響Tc的因素，如果不按照嚴格的操作進行，則很容易造成維修資源的浪費。在火電廠電氣設備的使用過程中，設備一直處于完好的狀態是不可能的，所以這就需要相關監測人員在設備狀態維修監測中充分負起責任，通過嚴格的監測技術，將設備功能性故障發生的次數盡量減少，并且盡可能地提早確定相關設備的預防和處理方案，以保證設備的正常運行。而當設備的安全運營經受到了設備故障的不利影響后，相關部門要將狀態維修的間隔期定在T/3內，也就是說在T內的檢測不能少于三次。

其次，火電廠電氣設備的狀態監測間隔期的選擇還要考慮到火電廠的經濟效益要求，為了節約維修資源，實現資源的優化配置，當設備出現的異常故障不影響其整體的使用效果時，我們可以利用預防性維修措施替代故障維修，所以這就需要相關部門和人員在充分考慮了經濟效益因素后對狀態監測的間隔期再做決定，將狀態維修在單位時間的實施次數設為n，故障率設為？姿，由？姿（n）=k/n可知，設備檢測出故障的概率隨著n的值增大而變大，設備故障的發生率變小。當在結合經濟性要求決定火電廠電氣設備狀態維修的間隔期時，相關部門和人員要將一事故后維修所用的平均費用進行充分考慮，設為CF，還要考慮一次狀態維修消耗的平均費用？姿，所以我們可以利用相關公式計算出總體的維修費用C：

C=Cf？姿（n）+nCp，可得出C=Cfk/n+nCp，在dC/dt=0的條件下可確定最終狀態監測間隔期。

盡管利用上述方法對于相關人員在狀態監測間隔期的確定過程中有著幫助作用，但是其可操作性的難度仍然較大，其有效利用還需要具體數據的支持，但是當前技術條件和經驗中對這些數據的利用明顯存在不足。

2 火電廠電氣設備狀態預測技術的應用

火電廠電氣設備狀態預測技術的應用，是指通過對電氣設備運行過程中相關特征量實際值和預測值的對比綜合分析，從而對設備運行的實際性能、安全狀況等作出全面判斷的一種技術，通常采用的預測方式如下：首先是回歸分析預測法，這種方式主要是通過將數學模型建立在火電廠以前相關設備資料和信息的基礎上，實現對設備未來運行狀態的預測分析；其次是模糊預測法，這種方法主要是通過模糊規則庫和線性逼近非線性動態系統的建立來對相關設備的運行狀態進行預測，這種方法對技術人員的要求較高，他們不僅要掌握模糊邏輯，而且還要具備更高的專業知識，但是這種預測方法也存在著缺陷，其預測精度是一大軟板；第三時間序列預測法，這種方法在火電廠電氣設備的狀態預測技術中運用較為普遍，能夠很容易地反映出各個觀測時間段內的數值的關聯性和連續性，很容易看出相關數值的連續變化狀態，是一種較為傳統的預測方法；第四神經網絡法，這種對火電廠電氣設備狀態預測的技術是人工智能的非線性系統預測方法，主要是類似于人類的神經網絡系統，在將歷史數據總結為樣本之后，依次不斷地建立起相應的網絡結構，然后指定訓練計劃讓網絡不斷訓練，就可以使網絡在電力系統負荷預測的精度方面得到有效地提高。

3 火電廠電氣設備狀態評估技術的應用

火電廠電氣設備狀態評估技術主要是根據當前掌握的設備監測數據，在綜合分析的基礎上對設備維修的最佳時間做出判斷，并且為維修方法的選擇提供依據。首先是判斷是否需要對設備進行維修，我們在綜合比較分析設備數據的基礎上，需要對設備故障發生的可能性做出判斷，如果分析當前獲得的設備監測數據發現設備將要出現故障，或者其在運行中的安全性和穩定性達不到相關技術標準，我們就需要對設備維修做出判斷。其次在我們決定設備維修之后，還要根據判斷得到的結果，對設備的進一步具體檢測和維修方案的制定進行詳細規劃，制定出一套科學合理的實施方案，并及時開展相關工作。評估狀態所得的結果能夠為后續故障原因的分析和確定，設備維修方案的規劃提供重要的參考，是火電廠電氣設備狀態維修技術應用的重要組成部分。我們在這里可以對變壓器的監測評估作為例子，來說明狀態評估的工作是怎樣在故障診斷的過程中起作用的。在當代的火力發電廠的建設和改造中，很多電廠都引入了對變壓器設備的相關測試和檢測裝置，以實現對變壓器設備的在線監測，通過這類監測設備的使用，相關部門和人員就會收集到很多數椐信息。

但是由于在變壓器使用的過程中其本身出現的故障以及導致故障的原因具有多樣性的特點，所以在對這類故障進行確定和分析時就會遇到很大的麻煩，相關部門和人員必須一一分析影響的因素，才能找出導致變壓器出現故障的原因，這在很大程度上減慢了對故障做出診斷的速度。我們在故障設備的診斷過程中，通常考慮的主要是故障的有無、在線還是離線、開始還是結束等因素，最常用的思維方式就是故障的類別、嚴重程度、具體原因、解決方案，以盡快地解決設備中出現的故障。但是隨著電力科技的快速發展，當前的電廠電氣設備的維修已經可以在不進行故障診斷的情況下實施，這就為降低電氣設備的故障發生率，提高電氣設備狀態維修效率提供了很大的便利。

電力事業的發展在我國基礎設施建設中占有重要的地位，影響著社會生活和生產的方方面面，而火力發電事業是其重要的組成部分，這類電廠的正常運營對于保障國家電網的正常供電，滿足人們日益增長的用電需求有著重要作用，這就為火電廠的正常運營和運營效率提出了更高的要求。為了保證其內部工作的順利開展，對電氣設備進行定期的檢測工作是一個有效的預防故障發生的途徑，狀態維修技術在火電廠設備維修中的應用就是在這種背景下被提出來的。文章分析了火電廠電氣設備狀態監測技術、狀態預測技術和狀態評估技術在火電廠設備狀態維修中的應用，希望能為我國電力事業的發展提供有益的借鑒。

參考文獻

[1]周咸武.火電廠設備狀態檢修中的管理和技術問題[J].黑龍江科學，2014，8：246-246.

[2]劉勝恒.試論火電廠電氣設備的狀態維修技術[J].科技資訊，2011，2：113-113.

[3]黃樹紅.火電廠設備狀態檢修—狀態檢修中的管理和技術問題[C]//2004年全國火電機組狀態檢修研討會，2004：52-56.