火電廠設(shè)備維修中狀態(tài)維修技術(shù)的應(yīng)用

楊紅利

摘 要：火力發(fā)電在我國(guó)電力事業(yè)中仍然占有重要地位，對(duì)我國(guó)人民的生活和生產(chǎn)活動(dòng)有著重要的影響，是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)事業(yè)發(fā)展的重要保障之一，因此保障火電廠設(shè)備的完好率就顯得至關(guān)重要，這不僅直接影響著電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，而且還有著重大的社會(huì)意義。文章對(duì)火電廠電氣設(shè)備維修中狀態(tài)維修技術(shù)的應(yīng)用做了一番探討，希望為我國(guó)火力發(fā)電事業(yè)的發(fā)展提供有益的借鑒。

關(guān)鍵詞：火電廠；電氣設(shè)備維修；狀態(tài)維修技術(shù)；應(yīng)用分析

我國(guó)經(jīng)濟(jì)事業(yè)的飛速發(fā)展需要大量的能源提供動(dòng)力支撐，在當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，我國(guó)電力能源的消耗量日益增大，這就對(duì)我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展提出了更高的要求，尤其是對(duì)在其中占有重要地位的火力發(fā)電來(lái)說(shuō)，其生產(chǎn)發(fā)展的穩(wěn)定性是直接影響著國(guó)計(jì)民生的問(wèn)題。為保證火力發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性，對(duì)電廠設(shè)備的定期檢測(cè)工作是保證火電廠正常運(yùn)營(yíng)的有效措施，特別是狀態(tài)維修技術(shù)的應(yīng)用在其中起著重要的作用。

1 火電廠電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

1.1 合理確定狀態(tài)監(jiān)測(cè)特征量

傳感器技術(shù)在科技日新月異的今天得到了快速的發(fā)展，這就為電氣設(shè)備中可被監(jiān)測(cè)的種類(lèi)提供了技術(shù)支持，所以當(dāng)前的許多的火電廠電氣設(shè)備都引入了相關(guān)的監(jiān)測(cè)技術(shù)，其相關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè)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(yè)中主要用到的是SF6氣體、環(huán)氧樹(shù)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(cè)定多是在對(duì)其監(jiān)測(cè)的過(guò)程中需要測(cè)定的內(nèi)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(shè)備的監(jiān)測(cè)，在這個(gè)過(guò)程中我們主要針對(duì)的是等值電容、介損、泄露電流等特征量的檢測(cè)。第三是火電廠電氣設(shè)備中氧化鋅避雷器的監(jiān)測(cè)，在對(duì)其監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，主要涉及泄露電流、過(guò)電壓保護(hù)值等特征量。第四是火電廠電氣設(shè)備中高壓斷電路的檢測(cè)，SF6真空斷路器和油斷路器是火電廠中主要應(yīng)用的斷路器類(lèi)型，在對(duì)其監(jiān)測(cè)的過(guò)程中接觸電阻、真空度、開(kāi)關(guān)機(jī)械特性和通氣性等是需要重視的特征量。

1.2 恰當(dāng)選擇狀態(tài)監(jiān)測(cè)的間隔期

在火電廠電氣設(shè)備狀態(tài)維修技術(shù)的應(yīng)用中對(duì)設(shè)備故障的判斷主要利用的是監(jiān)測(cè)技術(shù)，為了保證出現(xiàn)異常狀況的設(shè)備能夠得到及時(shí)的維修，防止事故狀態(tài)的進(jìn)一步擴(kuò)大，這就需要相關(guān)的部門(mén)單位制定科學(xué)的檢查方案和計(jì)劃，合理確定設(shè)備檢測(cè)的間隔期，當(dāng)設(shè)備在檢測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)異常的時(shí)候，相關(guān)人員還需在此基礎(chǔ)上制定更加詳細(xì)的監(jiān)測(cè)措施，在確定設(shè)備的故障及原因之后及時(shí)地制定出完備的處理方案，以保障設(shè)備的后續(xù)正常運(yùn)營(yíng)。

首先，在制定科學(xué)合理的狀態(tài)監(jiān)測(cè)間隔期時(shí)，相關(guān)部門(mén)和人員要重視其與安全性標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)合，根據(jù)設(shè)備當(dāng)前運(yùn)行的各項(xiàng)性能指標(biāo)所反映的安全狀況而定，主要原理如下，我們把設(shè)備中已經(jīng)出現(xiàn)的潛在故障積極轉(zhuǎn)換為功能故障的設(shè)為Pa，把對(duì)電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的間隔期設(shè)為T(mén)c，可利用一下公式將概率表示為：

在對(duì)火電廠設(shè)備的檢測(cè)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(yán)格的操作進(jìn)行，則很容易造成維修資源的浪費(fèi)。在火電廠電氣設(shè)備的使用過(guò)程中，設(shè)備一直處于完好的狀態(tài)是不可能的，所以這就需要相關(guān)監(jiān)測(cè)人員在設(shè)備狀態(tài)維修監(jiān)測(cè)中充分負(fù)起責(zé)任，通過(guò)嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)技術(shù)，將設(shè)備功能性故障發(fā)生的次數(shù)盡量減少，并且盡可能地提早確定相關(guān)設(shè)備的預(yù)防和處理方案，以保證設(shè)備的正常運(yùn)行。而當(dāng)設(shè)備的安全運(yùn)營(yíng)經(jīng)受到了設(shè)備故障的不利影響后，相關(guān)部門(mén)要將狀態(tài)維修的間隔期定在T/3內(nèi)，也就是說(shuō)在T內(nèi)的檢測(cè)不能少于三次。

其次，火電廠電氣設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)間隔期的選擇還要考慮到火電廠的經(jīng)濟(jì)效益要求，為了節(jié)約維修資源，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)的異常故障不影響其整體的使用效果時(shí)，我們可以利用預(yù)防性維修措施替代故障維修，所以這就需要相關(guān)部門(mén)和人員在充分考慮了經(jīng)濟(jì)效益因素后對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的間隔期再做決定，將狀態(tài)維修在單位時(shí)間的實(shí)施次數(shù)設(shè)為n，故障率設(shè)為？姿，由？姿（n）=k/n可知，設(shè)備檢測(cè)出故障的概率隨著n的值增大而變大，設(shè)備故障的發(fā)生率變小。當(dāng)在結(jié)合經(jīng)濟(jì)性要求決定火電廠電氣設(shè)備狀態(tài)維修的間隔期時(shí)，相關(guān)部門(mén)和人員要將一事故后維修所用的平均費(fèi)用進(jìn)行充分考慮，設(shè)為CF，還要考慮一次狀態(tài)維修消耗的平均費(fèi)用？姿，所以我們可以利用相關(guān)公式計(jì)算出總體的維修費(fèi)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(tài)監(jiān)測(cè)間隔期。

盡管利用上述方法對(duì)于相關(guān)人員在狀態(tài)監(jiān)測(cè)間隔期的確定過(guò)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(shù)據(jù)的支持，但是當(dāng)前技術(shù)條件和經(jīng)驗(yàn)中對(duì)這些數(shù)據(jù)的利用明顯存在不足。

2 火電廠電氣設(shè)備狀態(tài)預(yù)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

火電廠電氣設(shè)備狀態(tài)預(yù)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，是指通過(guò)對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中相關(guān)特征量實(shí)際值和預(yù)測(cè)值的對(duì)比綜合分析，從而對(duì)設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際性能、安全狀況等作出全面判斷的一種技術(shù)，通常采用的預(yù)測(cè)方式如下：首先是回歸分析預(yù)測(cè)法，這種方式主要是通過(guò)將數(shù)學(xué)模型建立在火電廠以前相關(guān)設(shè)備資料和信息的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備未來(lái)運(yùn)行狀態(tài)的預(yù)測(cè)分析；其次是模糊預(yù)測(cè)法，這種方法主要是通過(guò)模糊規(guī)則庫(kù)和線性逼近非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建立來(lái)對(duì)相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)，這種方法對(duì)技術(shù)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(zhuān)業(yè)知識(shí)，但是這種預(yù)測(cè)方法也存在著缺陷，其預(yù)測(cè)精度是一大軟板；第三時(shí)間序列預(yù)測(cè)法，這種方法在火電廠電氣設(shè)備的狀態(tài)預(yù)測(cè)技術(shù)中運(yùn)用較為普遍，能夠很容易地反映出各個(gè)觀測(cè)時(shí)間段內(nèi)的數(shù)值的關(guān)聯(lián)性和連續(xù)性，很容易看出相關(guān)數(shù)值的連續(xù)變化狀態(tài)，是一種較為傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)方法；第四神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法，這種對(duì)火電廠電氣設(shè)備狀態(tài)預(yù)測(cè)的技術(shù)是人工智能的非線性系統(tǒng)預(yù)測(cè)方法，主要是類(lèi)似于人類(lèi)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在將歷史數(shù)據(jù)總結(jié)為樣本之后，依次不斷地建立起相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，然后指定訓(xùn)練計(jì)劃讓網(wǎng)絡(luò)不斷訓(xùn)練，就可以使網(wǎng)絡(luò)在電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)的精度方面得到有效地提高。

3 火電廠電氣設(shè)備狀態(tài)評(píng)估技術(shù)的應(yīng)用

火電廠電氣設(shè)備狀態(tài)評(píng)估技術(shù)主要是根據(jù)當(dāng)前掌握的設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，在綜合分析的基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)備維修的最佳時(shí)間做出判斷，并且為維修方法的選擇提供依據(jù)。首先是判斷是否需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修，我們?cè)诰C合比較分析設(shè)備數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，需要對(duì)設(shè)備故障發(fā)生的可能性做出判斷，如果分析當(dāng)前獲得的設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)設(shè)備將要出現(xiàn)故障，或者其在運(yùn)行中的安全性和穩(wěn)定性達(dá)不到相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，我們就需要對(duì)設(shè)備維修做出判斷。其次在我們決定設(shè)備維修之后，還要根據(jù)判斷得到的結(jié)果，對(duì)設(shè)備的進(jìn)一步具體檢測(cè)和維修方案的制定進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃，制定出一套科學(xué)合理的實(shí)施方案，并及時(shí)開(kāi)展相關(guān)工作。評(píng)估狀態(tài)所得的結(jié)果能夠?yàn)楹罄m(xù)故障原因的分析和確定，設(shè)備維修方案的規(guī)劃提供重要的參考，是火電廠電氣設(shè)備狀態(tài)維修技術(shù)應(yīng)用的重要組成部分。我們?cè)谶@里可以對(duì)變壓器的監(jiān)測(cè)評(píng)估作為例子，來(lái)說(shuō)明狀態(tài)評(píng)估的工作是怎樣在故障診斷的過(guò)程中起作用的。在當(dāng)代的火力發(fā)電廠的建設(shè)和改造中，很多電廠都引入了對(duì)變壓器設(shè)備的相關(guān)測(cè)試和檢測(cè)裝置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)，通過(guò)這類(lèi)監(jiān)測(cè)設(shè)備的使用，相關(guān)部門(mén)和人員就會(huì)收集到很多數(shù)椐信息。

但是由于在變壓器使用的過(guò)程中其本身出現(xiàn)的故障以及導(dǎo)致故障的原因具有多樣性的特點(diǎn)，所以在對(duì)這類(lèi)故障進(jìn)行確定和分析時(shí)就會(huì)遇到很大的麻煩，相關(guān)部門(mén)和人員必須一一分析影響的因素，才能找出導(dǎo)致變壓器出現(xiàn)故障的原因，這在很大程度上減慢了對(duì)故障做出診斷的速度。我們?cè)诠收显O(shè)備的診斷過(guò)程中，通?？紤]的主要是故障的有無(wú)、在線還是離線、開(kāi)始還是結(jié)束等因素，最常用的思維方式就是故障的類(lèi)別、嚴(yán)重程度、具體原因、解決方案，以盡快地解決設(shè)備中出現(xiàn)的故障。但是隨著電力科技的快速發(fā)展，當(dāng)前的電廠電氣設(shè)備的維修已經(jīng)可以在不進(jìn)行故障診斷的情況下實(shí)施，這就為降低電氣設(shè)備的故障發(fā)生率，提高電氣設(shè)備狀態(tài)維修效率提供了很大的便利。

電力事業(yè)的發(fā)展在我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中占有重要的地位，影響著社會(huì)生活和生產(chǎn)的方方面面，而火力發(fā)電事業(yè)是其重要的組成部分，這類(lèi)電廠的正常運(yùn)營(yíng)對(duì)于保障國(guó)家電網(wǎng)的正常供電，滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的用電需求有著重要作用，這就為火電廠的正常運(yùn)營(yíng)和運(yùn)營(yíng)效率提出了更高的要求。為了保證其內(nèi)部工作的順利開(kāi)展，對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行定期的檢測(cè)工作是一個(gè)有效的預(yù)防故障發(fā)生的途徑，狀態(tài)維修技術(shù)在火電廠設(shè)備維修中的應(yīng)用就是在這種背景下被提出來(lái)的。文章分析了火電廠電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)、狀態(tài)預(yù)測(cè)技術(shù)和狀態(tài)評(píng)估技術(shù)在火電廠設(shè)備狀態(tài)維修中的應(yīng)用，希望能為我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展提供有益的借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]周咸武.火電廠設(shè)備狀態(tài)檢修中的管理和技術(shù)問(wèn)題[J].黑龍江科學(xué)，2014，8：246-246.

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

[3]黃樹(shù)紅.火電廠設(shè)備狀態(tài)檢修—狀態(tài)檢修中的管理和技術(shù)問(wèn)題[C]//2004年全國(guó)火電機(jī)組狀態(tài)檢修研討會(huì)，2004：52-56.