陳富義
(山西國金電力有限公司)
我國電力行業在過去的幾十年,一直保持著穩步增長,為國民經濟發展和人民生活水平提供重要動力來源。電廠是電力系統的心臟,也是國家能源安全和經濟發展的重要保障,發電行業為人們提供更多優質電能資源,而電網建設又帶動了供電行業朝著智能化方向快速推進。電廠電氣設備的檢修工作是電力生產過程中非常重要的一部分,實際工作過程當中發現一些問題,例如開關設備損壞、接地故障、設備絕緣老化等,需要及時處理才能保證發電廠正常穩定運轉。開展電廠電氣設備維修及管理措施研究非常有必要。本文通過分析目前電廠運行狀況和存在問題后提出相應對策建議,提升電廠電氣設備維修管理水平,提高工作效率以促進電廠企業健康發展,同時也為其他企業設備維修管理方面提供借鑒。
電廠電氣設備檢修的質量直接影響著電力企業生產和生活的安全,在實際工作過程中發現很多問題。沒有對整個發電廠進行合理化分析與評估之后,再結合實際情況確定最佳的維修方案。設備檢修管理制度不完善,電氣設備檢修時沒有嚴格按照規定的流程進行檢查與驗收,電氣設備維修保養措施不到位。檢修工作開展的時間較短,沒有及時對設備性能、功能等方面做一個全面細致地檢查。另外電力企業管理水平以及人員素質參差不齊等因素導致了故障處理不及時;在電廠電氣設備維修中,由于對相關的規章制度沒有充分了解,導致很多操作人員只是憑自己經驗,缺少專業化分析,對設備的性能、特點和運行方式缺乏全面了解,導致維修工作難以達到預期效果。由于電力系統運行復雜程度比較高,要有專業技術和管理人員配合才能更好完成相關操作任務及檢查驗收等工作,保證檢修效果達到預期要求[1]。
變電設備故障分類按照其功能和作用可以分為主變壓器、高壓開關柜、低壓配電網系統等。根據變電站在不同電壓等級下運行方式分成若干類。變電設備在運行中由于受到溫度、電壓等一系列因素的影響,會出現一些異常現象。當絕緣性能較低時,變壓器線圈局部過熱、局部放電、鐵心異常,造成變壓器內部溫度升高,這些都是因為其內部結構和功能發生了變化。例如,有的變壓器過熱,溫度上升加劇變壓器絕緣油氧化,使得絕緣油產生化學反應,生成的氣體物質會溶解在油中,造成油質質量及性能變差,導致線圈的絕緣性能下降。導線溫度過高導致的銅損和鐵銹腐蝕。配電裝置接地電阻增大而引起的銅擊穿氧化現象等。有的是繞組絕緣層過早老化,如果不采取相應措施的話,可能使元件損壞并導致嚴重后果,如造成短路或燒毀[2]。
供電線路故障主要為線路絕緣老化、斷線等等。導線上絕緣物質被擊穿時就會導致短路。導線表面的氧化層是一種典型的單側接地電阻,接觸不良會導致單相接地故障,短路時造成斷線和跳閘現象也非常嚴重。另外線路出現單股銅芯,這些線芯在長期運行中產生了老化現象和電阻率較低等問題,電流通過時就會發生電弧燒傷線路事故。導線與電纜線槽接頭處磨損也會使得絕緣層破壞,長時間裸露于大地環境使得其耐久性能降低等。另外,配電回路中的斷線、接地裝置出現問題,以及不正確操作等造成了相間短路,產生跳閘現象。
變壓器故障的處理,可安裝相應的繼電保護裝置,發生故障時及時切斷電路。嚴格按照檢修操作流程,完成后檢查設備接地線連接可靠性,確保系統狀態恢復正常。針對供電線路故障,①設計方面,線路設計進行質量把控,按照標準選擇導線容量以及敷設方式,線路上的開關裝置能夠對電纜起到保護作用,準確選擇整定電流值,施工嚴格執行電氣設備的施工技術標準。對于線路保護裝置的配置,要在設計時綜合考慮,線路保護裝置類型和保護裝置參數設定需要滿足實際運行情況,提升保護裝置可靠性及精度。引入現場檢修狀態監控設備,通過在線監測的方式記錄設備檢修操作,并為后期復盤及提升做好數據參考。②采購方面加強設備物資供應來支持線路檢修。對于控制回路故障,檢修處理時需要激活回路供電,確保開關及繼電器裝置不會出現誤動作。③對可能存在異常區域進行檢修排查,檢查電磁接觸器運行聲音及外觀是否處于正常狀態,避免接觸器主觸點被燒毀[3]。
電氣設備發生故障時,先檢查和清除易燃、有毒氣體,然后再判斷是否有泄漏物或油污等;同時還要注意觀察周圍環境有無火源或者其他環境條件是否發生變化,查明原因,采取相應措施,根據流程進行逐級上報。檢修工作要有針對性,應遵循“先修后上、先驗”原則。對于比較復雜和重要程度高、影響因素多以及危險性大等一些特殊性質電氣設備,必須進行全面檢查。對于那些長期處于高溫或高濕狀態下作業的電氣設備,應該采取防銹措施或者其他保護裝置來避免發生氧化腐蝕現象。電廠電氣設備檢修工作應以科學的原則為指導,制定完善合理的計劃,嚴格按照計劃執行。當發生突發事件或停電事故等意外狀況導致無法繼續工作時,應立即切斷電源以保證檢修人員的生命安全。在日常檢查和調試過程中要堅持“三不放過”原則、及時糾正錯誤[4]。定期對設備內部結構及運行狀態進行檢測并記錄相關數據,發現問題及時加以改正,從而確保電廠電力系統安全可靠的生產和發展。檢修計劃制定與實施過程當中應該嚴格按照相關規定執行并監督檢查工作開展。
為保障電氣設備使用壽命,①要確保電氣設備能夠在正常的工作環境之下;②設備的運行參數在其設計允許合理范圍。電氣設備僅通過設備的電子顯示屏很難發現隱患,如變壓器的油位是否異常、有沒有存在漏油情況、斷路器的動作是否正常、電纜線路絕緣情況,檢查母線連接點是否存在溫度異常。在運行過程中做好電氣設備運行參數的監測外,必須加強電氣設備日常巡查和定期檢修。采用列清單的檢修執行方式進行巡查,嚴格對照電氣設備清單逐條檢驗,做好巡檢記錄表,并及時錄入電廠電氣設備運行維護管理信息系統[5]。
電廠電氣設備比較繁多,發生故障后造成的事故影響也不同,為提高檢修作業時效,可采用分級檢修的管理措施對電氣設備進行分級處理,針對性地檢修。電氣設備分級后列出重要性等級,根據不同級別的電氣設備進行檢修組織措施及技術措施標準制定,使電氣設備檢修規范化。實際檢修工作中,技術人員根據電廠電氣設備檢修規程和標準實施分級檢修。在檢修期間要做好準備,對現場情況進行勘察、檢查和記錄,收集電氣設備的各種缺陷及風險項目,確定電氣設備的常規標準檢修項目,檢查進行檢修的人員及組織安排、檢修力量、專業力量以及檢修工器具的準備。根據相關技術要求編制詳細計劃表,列示出來后按照順序逐級落實到班組,編制檢修項目進度表及流程圖、備檢修設備詳細的技術資料及記錄表格。對于一些比較重要且容易出現問題的部分,一定不能省略或者漏檢,而那些影響到人身安全甚至會造成經濟損失較大的關鍵性部位,每項工作分工負責,落實檢修人員、專業負責人以及分項工作管理人。必須保證其可靠性,做好檢修前的各項安全保障措施,這樣才能讓電廠電氣設備正常運轉以及保障供電質量。
隨著電力行業發展及改革,“互聯網+”綠色智能電廠發展的理念,促使電廠的設計、建設、運營和管理都不斷向數字化及智能化方向融合,提升電廠向智慧電廠轉型。電廠電氣設備檢修,對設備缺陷及常見異常狀況的分析檢測是關鍵。電廠電氣設備相互關聯,因此檢修工作更加復雜,一個環節出現故障就會引起系統連鎖響應。智慧電廠通過管理信息系統、設備運行信息等多種數據信息源,實現設備信息處理和控制整體架構,一體化監控和各類數據的兼容互通。從電廠電氣設備檢修技術入手,采用數據技術作為設備檢修工作的重要支撐,實現在線檢測和循環檢測[6]。通過日常數據積累,實時收集電氣設備運行參數與標準值進行對比,自動識別出存在缺陷或異常隱患設備,從而提升電廠電氣設備檢修工作的時效性,智慧電力解決方案見下圖。

圖 智慧電力解決方案
電廠電氣設備故障檢修全過程:①對設備缺陷故障的檢測、識別以及診斷;②根據檢修策略對設備故障進行處理;③對電廠電氣設備故障檢修的總結。針對每次檢修記錄,編寫電氣設備運行檢修數據庫,對電氣設備故障檢修的資料進行分類統計,挖掘數據中有價值的關聯信息,比如設備故障后相互關聯的風險結果,從而找到規律,制定和優化故障檢修方案,為下一步工作提供重要參考,并降低設備故障發生率。另外制定合理有效的獎懲制度來約束員工行為,完善考核機制,加大設備維修管理力度,制定明確的考核標準及獎懲辦法來調動員工積極性,激發工作人員潛能[7]。
電氣設備檢修工作是電力生產過程中的重要內容,也關系到整個電廠供電系統安全運行。近年來,電廠電氣設備不斷向更加智能化、數字化方向發展,在新的形勢下,優化電廠電氣設備常見故障檢修及管理措施,提升電廠設備檢修維護水平,是推動電廠實現高質量管理目標的重要保障。在日常管理中要注重對人員進行專業技能培訓以及技術指導,在電氣設備維修及管理工作上應加大管理力度,規范操作流程,完善監督機制,提高監管水平;制定嚴格標準并實施定期考核制度等措施來保證質量,還要重視人員素質教育與安全防范措施。