電廠設(shè)備維修中狀態(tài)維修技術(shù)及運(yùn)用實(shí)踐研究

李國(guó)強(qiáng)

摘 要：電廠的設(shè)備穩(wěn)定是電廠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要基礎(chǔ)保障，直接關(guān)系著電廠的發(fā)電效率和經(jīng)濟(jì)效益，隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)電廠的性能有了更高的要求。該文分析了電廠設(shè)備維修中狀態(tài)維修技術(shù)的重要性，同時(shí)也對(duì)狀態(tài)維修技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞：電廠設(shè)備 設(shè)備維修 狀態(tài)維修技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）07（b）-0045-02

在電廠設(shè)備維修中，狀態(tài)維修技術(shù)有著明顯的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)在這一項(xiàng)技術(shù)發(fā)展迅速，進(jìn)一步保障了電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，提高了電廠的工作效率，擴(kuò)大了電廠的經(jīng)濟(jì)效益，在各大電廠中發(fā)揮了重要的作用。

1 狀態(tài)維修技術(shù)及其重要性

電氣設(shè)備的消耗使得設(shè)備的穩(wěn)定性下降，主要因素是輸電線路的故障。狀態(tài)維修技術(shù)可以有效地處理輸電線路的故障來提高整個(gè)電氣設(shè)備系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在電廠設(shè)備維修中發(fā)揮著十分重要的作用。

狀態(tài)維修技術(shù)主要是通過檢測(cè)技術(shù)了解到電氣設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)通過相關(guān)技術(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)故障立即維修，實(shí)現(xiàn)對(duì)最佳維修時(shí)機(jī)的把握，從而保障了電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定與電廠正常運(yùn)行。

2 狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)

狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)就是通過對(duì)設(shè)備狀態(tài)信息進(jìn)行收集，再進(jìn)行信息的處理，與已建好的設(shè)備故障模式進(jìn)行對(duì)比，來實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的監(jiān)測(cè)和診斷。

2.1 狀態(tài)監(jiān)測(cè)特征量

狀態(tài)監(jiān)測(cè)特征量的選取依靠傳感器技術(shù)，隨著傳感器技術(shù)的進(jìn)步可被監(jiān)測(cè)的特征量逐漸增多，目前監(jiān)測(cè)的電氣設(shè)備及其監(jiān)測(cè)特征量如下。

變壓器：目前常用充油電力變壓器、SF6氣體絕緣變壓器和環(huán)氧樹脂澆注絕緣變壓器。對(duì)應(yīng)監(jiān)測(cè)特征量：油中氣體含量、局部放電、繞組的形變、鐵芯接地電流、高壓套管介損、微水質(zhì)量分?jǐn)?shù)等。

氧化鋅避雷針：實(shí)現(xiàn)對(duì)租型電流和總泄電流的監(jiān)測(cè)。

電容設(shè)備：電流互感器、電壓傳感器（電容式）、電容器、電纜等。對(duì)應(yīng)監(jiān)測(cè)特征量：介損、泄漏電流、等值電容值等。

高壓斷路器：油斷路器、真空斷路器、SF6斷路器。對(duì)應(yīng)監(jiān)測(cè)特征量：分、合閘線卷電流，動(dòng)態(tài)回路的電阻值，操作機(jī)構(gòu)的速度、行程和機(jī)械振動(dòng)頻率等相關(guān)數(shù)據(jù)。

通過狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的狀態(tài)特征量的監(jiān)測(cè)，不同電氣設(shè)備的特征量存在交叉，分析特征量數(shù)據(jù)的關(guān)鍵點(diǎn)是準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)不同特征值所對(duì)應(yīng)的電氣設(shè)備，也是分析的難點(diǎn)。而同一電氣設(shè)備在不同狀態(tài)下的特征值、數(shù)據(jù)值存在重疊，這樣就為設(shè)備的故障分析增加了困難，所以是要實(shí)現(xiàn)故障的準(zhǔn)確判斷，就要對(duì)設(shè)備進(jìn)行盡量多的特征值監(jiān)測(cè)，同一設(shè)備某種狀態(tài)對(duì)應(yīng)特征值越多就越容易判斷是否存在故障。

2.2 狀態(tài)監(jiān)測(cè)間隔期

狀態(tài)維修通過對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的特征值的監(jiān)測(cè)分析，來判斷設(shè)備是存在故障，如果存在故障則進(jìn)行及時(shí)維修，如果特征值數(shù)據(jù)正常則跳過維修程序。由于狀態(tài)維修要發(fā)揮實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的作用，所以，要在設(shè)備整個(gè)運(yùn)行過程中進(jìn)行監(jiān)測(cè)，也要考慮監(jiān)測(cè)的可實(shí)現(xiàn)性。監(jiān)測(cè)間隔時(shí)間的合理把握可以節(jié)省成本也會(huì)提高設(shè)備的安全系數(shù)。具體方法如下。

第一，依照安全性的要求來確定監(jiān)測(cè)時(shí)間間隔。首先對(duì)設(shè)備特征值監(jiān)測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常但該設(shè)備可以正常運(yùn)行就認(rèn)為該設(shè)備存在潛在故障，此時(shí)將潛在故障發(fā)展為故障的概率設(shè)為Pa，要把Pa控制在合理值一下就可以確定狀態(tài)監(jiān)測(cè)的時(shí)間間隔Tc。具體公式為：

Pa=（1-p）

n=logPa/log（1-p）

Tc=T/n

Tc太小會(huì)導(dǎo)致維修資源的浪費(fèi)，所以要全面考慮來確定Tc，然而Pa為零是不可能的，所以監(jiān)測(cè)是必要的，把Pa控制在一定值以內(nèi)就可保障設(shè)備系統(tǒng)的安全性。通常來說，當(dāng)設(shè)備存在潛在故障時(shí)，在一個(gè)周期T內(nèi)要進(jìn)行3次監(jiān)測(cè)，所以，設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測(cè)間隔不能大于T/3。

第二，依照經(jīng)濟(jì)要求確定監(jiān)測(cè)間隔。設(shè)備的潛在故障不足以危害設(shè)備的安全時(shí)，就要以最少費(fèi)用消耗為原則來確定狀態(tài)監(jiān)測(cè)的時(shí)間間隔。對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行全面分析，合理安狀態(tài)監(jiān)測(cè)的時(shí)間間隔，為電廠在保障安全性系數(shù)的同時(shí)謀求最大化經(jīng)濟(jì)效益，減少不必要的資源浪費(fèi)。

2.3 在線監(jiān)測(cè)和狀態(tài)維修的關(guān)系

電子設(shè)備的監(jiān)測(cè)方法按照是否需要斷電監(jiān)測(cè)分為離線監(jiān)測(cè)和在線監(jiān)測(cè)兩種，離線監(jiān)測(cè)的方法簡(jiǎn)便、統(tǒng)一，所用儀器通用性強(qiáng)且費(fèi)用低，有著統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)要求和標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際操作性強(qiáng)。例如：變壓器的出廠檢測(cè)，每種型號(hào)變壓器的基本要求都相同并且標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格。在線監(jiān)測(cè)是指在帶電狀態(tài)下進(jìn)行設(shè)備的監(jiān)測(cè)。一般分為不定期或按需求做定期的間隔性檢測(cè)和實(shí)地或準(zhǔn)時(shí)對(duì)運(yùn)行中的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)兩種檢測(cè)方式。

在線監(jiān)測(cè)能夠在設(shè)備運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)故障的監(jiān)測(cè)和排查，一旦發(fā)現(xiàn)故障可以在第一時(shí)間內(nèi)對(duì)故障進(jìn)行維修，所以，在線監(jiān)測(cè)工作是是狀態(tài)維修的關(guān)鍵基礎(chǔ)環(huán)節(jié)和必要前提，做好在線監(jiān)測(cè)十分重要。

3 狀態(tài)預(yù)測(cè)

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電力設(shè)備的數(shù)量眾多，如果對(duì)設(shè)備進(jìn)行逐一離線監(jiān)測(cè)需要大量的時(shí)間。設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的預(yù)測(cè)可以在設(shè)備當(dāng)前運(yùn)行的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)未來運(yùn)行狀態(tài)的預(yù)測(cè)，可以減少設(shè)備監(jiān)測(cè)時(shí)間，從而提高了工作效率。在預(yù)防實(shí)驗(yàn)開始前預(yù)測(cè)參數(shù)值，就可以預(yù)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，有效地防治了設(shè)備故障，提高了電氣設(shè)備的可靠性。

設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)預(yù)測(cè)可以掌握設(shè)備從安全運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣收蠣顟B(tài)的具體過程，從而為維修人員深刻了解故障機(jī)理，更好地做好維修工作，提高維修效率提供了理論上的支持。傳統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法只能得到某時(shí)刻的狀態(tài)數(shù)據(jù)，從而只能判斷這一時(shí)刻電力設(shè)備的好壞程度，所以，只能對(duì)故障進(jìn)行事后的維修。對(duì)比之下，狀態(tài)預(yù)測(cè)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備變化過程的監(jiān)控，能夠有效地預(yù)測(cè)設(shè)備故障，未維修工作提供理論依據(jù)。

4 狀態(tài)評(píng)估

狀態(tài)評(píng)估是指在進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)后進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、狀態(tài)分析，最后對(duì)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估。狀態(tài)評(píng)估是狀態(tài)維修的依據(jù)，狀態(tài)的維修需要根據(jù)狀態(tài)評(píng)估的結(jié)果來進(jìn)行，所以狀態(tài)評(píng)估在維修中起著決定性作用。

故障診斷是狀態(tài)評(píng)估中的主要內(nèi)容，狀態(tài)維修與故障診斷的關(guān)系十分密切。隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)一步提高，為了實(shí)現(xiàn)故障診斷的可靠性，在一些電力設(shè)備上安裝一些檢測(cè)裝置，在狀態(tài)監(jiān)測(cè)過程中可以收集大量信息，為故障診斷提供依據(jù)。例如：變壓器的故障診斷通常運(yùn)用三比值法，在此基礎(chǔ)上一些學(xué)者又開始引入人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、模糊算法等先進(jìn)方法來進(jìn)行故障診斷。

5 結(jié)語

狀態(tài)維修通過對(duì)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和狀態(tài)診斷的基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修護(hù)理工作。首先要通過先進(jìn)的傳感器和信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行過程的全面監(jiān)測(cè)，這位維修提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，其次通過評(píng)估系統(tǒng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行故障評(píng)估，為維修工作提供決策基礎(chǔ)，最后依據(jù)結(jié)果監(jiān)測(cè)、評(píng)估結(jié)果進(jìn)行故障的維修工作。

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