系統(tǒng)思維 周密排查，專業(yè)維修干燥空氣發(fā)生器的常見(jiàn)故障及排除

劉建東 田清來(lái)

【摘 要】本案例主要介紹了在一個(gè)大型變電站變壓器檢修施工過(guò)程中由于施工項(xiàng)目對(duì)于干燥空氣發(fā)生器重用輕管弱保，操作人員對(duì)相關(guān)設(shè)備工作原理與構(gòu)造認(rèn)識(shí)不深，現(xiàn)場(chǎng)電源質(zhì)量不高，應(yīng)急處置措施準(zhǔn)備不足，主電纜壓降過(guò)大導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常啟動(dòng);在排除電纜故障設(shè)備啟動(dòng)后干燥氣體露點(diǎn)不到-40℃以下，無(wú)法滿足大型變壓器檢修條件，造成了現(xiàn)場(chǎng)停工誤工。經(jīng)專業(yè)檢修人員現(xiàn)場(chǎng)排查，更換主電纜、空壓機(jī)油分離器和被污染的熱干機(jī)吸附劑，設(shè)備恢復(fù)正常。本案例集中了電氣、機(jī)械、氣動(dòng)故障于一體，相關(guān)排查處置方式，通過(guò)案例講解，意在指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)人員熟練掌握干燥空氣發(fā)生器的常見(jiàn)問(wèn)題及故障排除。學(xué)習(xí)本案例，對(duì)于機(jī)械操作人員、維護(hù)人員以及現(xiàn)場(chǎng)管理人員，也有很強(qiáng)的借鑒與指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】干燥空氣;電纜;油精分離器;露點(diǎn);微熱再生熱干機(jī)

1.事件簡(jiǎn)要經(jīng)過(guò)

（1）事件背景

2017年末，XX省為了保證在建特高壓工程能夠按期送電，需要一些500kV新建、改擴(kuò)建變電站首先同時(shí)具備帶電條件。A點(diǎn)的500kV變電站作為核心聯(lián)絡(luò)站點(diǎn)，位置尤為關(guān)鍵，其能否按期投運(yùn)是關(guān)系到特高壓工程是否能如期送電的關(guān)鍵制約因素。該變電站遠(yuǎn)景規(guī)劃主變?nèi)萘?X1000MVA，本期建2X1000MVA，500kV本期出線4回，至黃河2回，至B城2回，220kV本期出線10回，本期無(wú)功補(bǔ)償功率安裝為：高抗安裝60Mvar + 電容器補(bǔ)償60Mvar。

主變安裝完成后，在通流試驗(yàn)過(guò)程發(fā)生主變有載分接調(diào)壓開關(guān)擊穿故障，導(dǎo)致變壓器絕緣油需要全部放出，人工進(jìn)入變壓器內(nèi)部更換開關(guān)，重新注油循環(huán)測(cè)試。在工期還余20天的情況下，變壓器的修復(fù)成為整個(gè)項(xiàng)目的焦點(diǎn)。

變壓器的安裝以及檢修都需要一臺(tái)專用設(shè)備---干燥空氣發(fā)生器。根據(jù)DL/T573變壓器檢修導(dǎo)則，110kV及以上電力變壓器檢修排油后應(yīng)有滿足充氣保護(hù)（露點(diǎn)-40℃以下）要求設(shè)計(jì)的一套變壓器檢修設(shè)備，此設(shè)備能為變壓器、電抗器等大型電力設(shè)備安裝、檢修時(shí)供應(yīng)干燥空氣，而干燥空氣能確保電力設(shè)備內(nèi)部絕緣不受潮，進(jìn)而防止檢修人員在設(shè)備內(nèi)部工作時(shí)因缺氧而窒息，相比于氮?dú)飧踩⒖煽俊⒔?jīng)濟(jì)、方便。

由于該公司干燥空氣發(fā)生器配置較少，需要在各個(gè)站之間來(lái)回調(diào)劑使用。本次現(xiàn)場(chǎng)使用干燥空氣發(fā)生器基本配置為PUMA螺桿式空壓機(jī)+冷干機(jī)+熱干機(jī)，整機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行以及加熱吸附式再生干燥機(jī)均采用PLC控制方式。該機(jī)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化，未采用儲(chǔ)氣罐過(guò)渡方式，空壓機(jī)產(chǎn)生壓縮氣體能直接進(jìn)行油過(guò)濾、冷干、熱干等處理。

現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)電源用進(jìn)站變壓器在整個(gè)變電站的東北角，負(fù)責(zé)整個(gè)廠區(qū)的施工和生活用電。干燥空氣發(fā)生器所處工位在整個(gè)變電站的西部偏南，兩者距離200米。施工電纜為以前工地項(xiàng)目退轉(zhuǎn)的電纜（3X25+1*10與3X16+1X8），每根電纜中間都有接頭。由于現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)力電纜不夠長(zhǎng)，設(shè)備動(dòng)力電纜采用2種電纜搭接方式，電纜線徑明顯不夠。

干燥空氣發(fā)生器所用設(shè)備配電箱采用一進(jìn)三出方式，也就是該配電箱除了為干燥空氣發(fā)生器供電以外，還要為現(xiàn)場(chǎng)2臺(tái)真空機(jī)組供電。

（2）事件經(jīng)過(guò)

2017年10月12 日，1#變壓器的濾油機(jī)、儲(chǔ)油罐等設(shè)施準(zhǔn)備完畢，準(zhǔn)備注入干燥空氣同時(shí)進(jìn)行排油作業(yè)，按照工作要求，需要充干燥空氣。操作人員李某（進(jìn)場(chǎng)工作2年）原來(lái)崗位為真空濾油機(jī)操作員，由于項(xiàng)目人手短缺，項(xiàng)目部認(rèn)為干燥空氣發(fā)生器設(shè)備自動(dòng)化程度高，基本能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人值守，經(jīng)過(guò)臨時(shí)培訓(xùn)，安排該名同志上崗操作該機(jī)器），變壓器安裝班班長(zhǎng)（XXX，20年工齡）同意了項(xiàng)目安排并對(duì)該名操作手進(jìn)行了安全技術(shù)交底。

早上08：40，操作員在二級(jí)配電箱檢查干燥空氣發(fā)生器接線情況，在檢查完螺桿空壓機(jī)油位以及各閥門后，按規(guī)程合閘啟動(dòng)干燥空氣發(fā)生器，設(shè)備啟動(dòng)幾秒后瞬間停機(jī)，設(shè)備故障報(bào)警電極不平衡，測(cè)量發(fā)現(xiàn)啟動(dòng)壓降過(guò)大，項(xiàng)目部電工劉某（10年工作經(jīng)驗(yàn)，持有交流電工證）調(diào)節(jié)站內(nèi)臨時(shí)供電變壓器后繼續(xù)啟動(dòng)機(jī)器，測(cè)量電壓壓降仍然過(guò)大，無(wú)法正常開機(jī)。

項(xiàng)目部立即組織人員將干燥空氣發(fā)生器移至變電站臨時(shí)供電變壓器旁，重新接電進(jìn)行試機(jī)，啟動(dòng)成功。施工項(xiàng)目初步判定動(dòng)力電纜有問(wèn)題，立即安排電工劉某在現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)一根輔助電纜。

設(shè)備試機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)干燥空氣發(fā)生器露點(diǎn)達(dá)不到規(guī)定要求，檢查調(diào)節(jié)再生溫度并長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)3h后露點(diǎn)一直沒(méi)能達(dá)到指定要求。測(cè)量空氣出口濕度跟干燥空氣生氣面板顯示相符，排除機(jī)體露點(diǎn)儀以及顯示器故障;檢查A、B塔工作壓力正常，A、B塔氣動(dòng)閥可以正常開啟轉(zhuǎn)換;螺桿空壓機(jī)主機(jī)及熱干機(jī)控制系統(tǒng)面板顯示均正常，無(wú)缺油、高溫報(bào)警現(xiàn)象。

變壓器安裝班班長(zhǎng)立即聯(lián)系上一個(gè)項(xiàng)目詢問(wèn)工地使用情況，獲得回復(fù)是螺桿式空壓機(jī)在使用過(guò)程存在機(jī)油位下降，可采用不定期添加方式進(jìn)行處理。

現(xiàn)場(chǎng)人員經(jīng)過(guò)8個(gè)小時(shí)排查處置，設(shè)備仍然無(wú)法使用，最終向公司機(jī)具管理部門反映問(wèn)題，并要求調(diào)換設(shè)備或者派專業(yè)人員現(xiàn)場(chǎng)維修，由于其它類似設(shè)備都在使用，無(wú)法替換，只能現(xiàn)場(chǎng)維修。機(jī)具管理部門在充分分析設(shè)備故障現(xiàn)象和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)檔案后，連夜準(zhǔn)備維修備品配件趕往現(xiàn)場(chǎng)搶修。經(jīng)更換油精分離器、熱干機(jī)吸附干燥劑后重新測(cè)試，空氣出口露點(diǎn)溫度降低到-40℃以下，滿足現(xiàn)場(chǎng)要求。同時(shí)電纜敷設(shè)工作完成，最終在午夜12時(shí)，設(shè)備就位并正常作業(yè)。

2.原因分析

（1）直接原因

1）螺桿式空壓機(jī)啟動(dòng)電源質(zhì)量要求高，現(xiàn)場(chǎng)電源質(zhì)量不符合要求。本站所用動(dòng)力電纜原來(lái)使用受過(guò)傷，存在接頭，且線徑不一、接線偏長(zhǎng)，這些都是引起電壓下降的直接因素。二級(jí)配電箱同時(shí)掛接2臺(tái)真空機(jī)組，更是形成了分流效應(yīng)，而螺桿壓縮機(jī)屬于大功率用電設(shè)備，啟動(dòng)電流大，因此要求電源質(zhì)量必須達(dá)到要求，電源線更要使用合乎規(guī)格。由于現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)電纜長(zhǎng)，有的地方需要壓接連接導(dǎo)致了現(xiàn)場(chǎng)壓降大，外加干燥空氣發(fā)生器螺桿壓縮機(jī)啟動(dòng)電流大導(dǎo)致了設(shè)備故障報(bào)警停機(jī)。因此，為了安全可靠地使用干燥空氣發(fā)生器，必須首先保證電壓達(dá)到要求，電纜完好并合乎規(guī)格。

2）設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)不到位，導(dǎo)致熱干機(jī)的干燥劑污染，油精分離器失效，導(dǎo)致吸附功能弱化甚至失效，導(dǎo)致露點(diǎn)不達(dá)標(biāo)。此次故障中干燥空氣發(fā)生器露點(diǎn)達(dá)不到要求是由于吸干機(jī)吸附劑老化、污染導(dǎo)致吸附效果變差，以至于不能得到滿足要求的干燥空氣。二吸附劑污染老化有時(shí)是因?yàn)槁輻U式空壓機(jī)維護(hù)保養(yǎng)不及時(shí)，油精分離器失效沒(méi)有及時(shí)更換造成的。查閱分公司大型機(jī)械管理檔案，發(fā)現(xiàn)該機(jī)器兩年內(nèi)全面保養(yǎng)記錄缺失，從側(cè)面印證設(shè)備維修保養(yǎng)不到位。為了現(xiàn)場(chǎng)安全可靠地得到干燥空氣，干燥空氣發(fā)生器必須按時(shí)定期進(jìn)行檢修維護(hù)保養(yǎng)并測(cè)試各項(xiàng)壓力表、排污、氣動(dòng)閥件、參數(shù)是否正常，維修保養(yǎng)記錄要同時(shí)錄入。

3）現(xiàn)場(chǎng)操作人員業(yè)務(wù)技能差，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急排查處置故障能力欠缺，特別是缺少機(jī)電氣一體化技術(shù)和PLC自動(dòng)化控制技術(shù)方面的技能儲(chǔ)備，遇到問(wèn)題只能簡(jiǎn)單向上級(jí)部門反映。

4）未真正履行好大型機(jī)械進(jìn)場(chǎng)把關(guān)工作。對(duì)于大型設(shè)備進(jìn)場(chǎng)把關(guān)概念領(lǐng)會(huì)膚淺，執(zhí)行不嚴(yán)。如果設(shè)備到達(dá)工地后操作人員先在變壓器旁測(cè)試區(qū)試機(jī)運(yùn)行，可提前發(fā)現(xiàn)故障異常，也為后續(xù)排查動(dòng)力電纜接線故障節(jié)省大量時(shí)間。

（2）間接原因

1）現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)力電源與電纜布設(shè)不科學(xué)。施工項(xiàng)目未充分考慮到施工高峰期全部動(dòng)力設(shè)備用電負(fù)荷需求并充分準(zhǔn)備動(dòng)力電纜，配備足夠數(shù)量的二級(jí)配電箱。

2）設(shè)備設(shè)計(jì)存在缺陷。該套設(shè)備沒(méi)有配備儲(chǔ)氣罐，只是在氣體回路中增加了輔助冷卻器，缺少了2個(gè)功能：一是緩沖氣體壓力的波動(dòng)，二是對(duì)泵入空氣進(jìn)行初步冷卻并攔截部分油水殘留。該套設(shè)備對(duì)于后續(xù)冷干機(jī)和熱干機(jī)的氣體凈化處理帶來(lái)了一定負(fù)擔(dān)。

3）設(shè)備機(jī)具保管部門針對(duì)干燥空氣發(fā)生器使用管理不到位。上一個(gè)工地出現(xiàn)了空壓機(jī)機(jī)油缺少故障，現(xiàn)場(chǎng)操作人員進(jìn)行簡(jiǎn)單補(bǔ)充后繼續(xù)使用，沒(méi)有深入排查故障，也沒(méi)有對(duì)后續(xù)施工項(xiàng)目進(jìn)行提示。經(jīng)本次專業(yè)人員現(xiàn)場(chǎng)拆檢，油精分離器失效，導(dǎo)致部分空壓機(jī)油未充分?jǐn)r截回收進(jìn)入了后續(xù)管路系統(tǒng)，污染了熱干機(jī)吸附劑，導(dǎo)致熱干機(jī)功效降低。

3.暴露出問(wèn)題

（1）項(xiàng)目在臨時(shí)電源管理上存在漏洞

項(xiàng)目開工前策劃不到位。項(xiàng)目部在臨時(shí)電源配置、走線及配電箱布置、動(dòng)力設(shè)備負(fù)荷預(yù)測(cè)、電纜線徑選擇等方面考慮不到位，既增加了現(xiàn)場(chǎng)取電用電風(fēng)險(xiǎn)，也降低了用電可靠性。

（2）大型專業(yè)機(jī)械技能培訓(xùn)不到位

針對(duì)大型專業(yè)機(jī)械的教育培訓(xùn)流于形式，效果不好。參與培訓(xùn)和實(shí)際干活的人員兩張皮。出現(xiàn)故障明顯暴露了現(xiàn)場(chǎng)人員的技能不足。

（3）大型專業(yè)機(jī)械管理制度不完善

大型機(jī)械現(xiàn)場(chǎng)管理執(zhí)行差，拼設(shè)備、重用輕保現(xiàn)象普遍存在。無(wú)論是工地間設(shè)備調(diào)撥與交接、設(shè)備的維修保養(yǎng)與記錄等環(huán)節(jié)存在漏洞。

（4）施工現(xiàn)場(chǎng)管理存在漏洞

項(xiàng)目管理人員對(duì)于設(shè)備工作特性沒(méi)有深入調(diào)查，人員組織使用上隨意，編制施工方案缺少針對(duì)性措施，應(yīng)急處置措施不力。

4.整改防范措施

（1）認(rèn)真執(zhí)行維修保養(yǎng)辦法

設(shè)備保障保管部門針對(duì)大型機(jī)械嚴(yán)格執(zhí)行保養(yǎng)規(guī)程，認(rèn)真開展自檢、互檢、專檢等程序，嚴(yán)格把關(guān)，確保設(shè)備維修保養(yǎng)做實(shí)做細(xì)，認(rèn)真記錄可追溯。

（2）切實(shí)專業(yè)設(shè)備的技術(shù)培訓(xùn)和崗位技能培訓(xùn)

加大培訓(xùn)和實(shí)操力度，一是對(duì)大型或復(fù)雜設(shè)備的結(jié)構(gòu)、知識(shí)培訓(xùn)和常見(jiàn)故障培訓(xùn)，使施工人員能具備基本故障判斷分析能力;二是對(duì)規(guī)范操作的培訓(xùn)，必須熟練掌握。

（3）提高現(xiàn)場(chǎng)施工管理水平

對(duì)于大型工程施工，必須提前作好策劃，

（4）進(jìn)一步修訂公司大型施工機(jī)械管理制度

針對(duì)對(duì)于大型機(jī)械固定操作手，做到每名工作人員都責(zé)任落實(shí)到位。

（作者單位：山東送變電工程有限公司）