淺談火電廠電氣一次設備狀態(tài)檢修問題

王茂洲

[摘? ? 要]當前社會背景下，火電廠在發(fā)電形式上，依然占據(jù)主流地位。而社會經濟的發(fā)展，帶動人們生活質量的上升，令人們對供電質量的要求，相較過去有所上升。為保證火電廠的運行較為穩(wěn)定，火電廠一定要對電氣一次設備狀態(tài)檢修問題引起足夠重視。本文將基于火電廠電氣一次設備狀態(tài)檢修的必要性，重點對火電廠主要電氣一次設備狀態(tài)檢修方法，以及檢修應當注意的主要設備問題進行探討，希望可以為電氣一次設備狀態(tài)檢修帶來新思路。

[關鍵詞]火電廠;電氣一次設備;狀態(tài)檢修

[中圖分類號]TM76 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）11–00–03

[Abstract]Under the current social background， thermal power plants still occupy the mainstream position in the form of power generation. The development of social economy leads to the rise of people's quality of life， which makes people's demand for power supply quality rise compared with the past. In order to ensure the stable operation of thermal power plant， thermal power plant must pay enough attention to the condition maintenance of electrical primary equipment. Based on the necessity of primary equipment condition maintenance in thermal power plant， this paper focuses on the main electrical primary equipment condition maintenance methods and the main equipment problems that should be paid attention to. Hope to bring new ideas for electrical primary equipment condition maintenance.

[Keywords]thermal power plant; electrical primary equipment; condition overhaul

火電廠一次設備的運行狀態(tài)，會直接影響到火電廠供電安全與質量，對于火電廠工作人員而言，應重視對電氣一次設備的檢修與維護。電氣檢修工作主要涵蓋檢修故障與計劃檢修，但是在實際檢修工作落實時，檢修方式仍然存在較大缺陷。近些年，我國火電廠的發(fā)展水平逐漸上升，對電氣機組穩(wěn)定性的要求也逐漸提升。實現(xiàn)檢修方法的創(chuàng)新，達到了優(yōu)化檢修方式的目的，從而實現(xiàn)了火力發(fā)電廠可持續(xù)發(fā)展。

1 火電廠電氣一次設備狀態(tài)檢修的必要性

1.1 降低設備維修費用

當前社會背景下，我國很多火力發(fā)電廠在設備檢修方面都是定期檢修，這樣不但使設備工作效率得以提升，而且也提升了工作人員操作環(huán)境和設備運行的安全性。但是需要注意的是，設備狀態(tài)檢修和設備定期檢修存在較大差異，設備狀態(tài)檢修在發(fā)現(xiàn)設備隱患時，可以保證在最短時間內，對設備發(fā)生的各類問題可以有效預測，從而達到了降低設備維修費用的目的[1]。

1.2 增加設備使用壽命

檢修電氣一次設備，可以對整個發(fā)電廠的設備應用狀態(tài)做監(jiān)控，還能兼顧設備運行數(shù)據(jù)的記錄工作，對數(shù)據(jù)進行調整，還能保證工廠設備的安全性。雖然每個設備的使用年限都是相對固定的，但是在實際運行中，達不到預期使用年限才是常態(tài)，在使用年限內報廢的情況并不鮮見。若發(fā)電廠應用狀態(tài)檢修的方式，可以使設備使用年限有所提升，在設備采購資金的節(jié)省上，效果較為顯著。

1.3 防止出現(xiàn)意料之外的安全隱患

傳統(tǒng)火電廠對設備進行定期檢修，在采購材料、培訓工作人員等方面的花費較多。狀態(tài)檢修設備可以節(jié)約修理設備資金，降低安全隱患出現(xiàn)的概率，有效提升了員工工作效率，使發(fā)電廠經濟效益得以全面提升[2]。

2 火電廠電氣一次設備狀態(tài)檢修方法

2.1 信號交換方法

信號交換方法應用的是數(shù)學變換方法，對電力信號、故障信息進行分離與了解。通常情況下，檢測方法主要采用的是小波換算方法。舉例來說，對設備故障進行診斷與分析之前，小波換算法可以檢測信號突出點，后續(xù)提取來自電機定子繞組的故障信息。這種方式可以對電機定子電流變化狀態(tài)，進行檢測和監(jiān)控，針對外部負載變化、負載不對稱的現(xiàn)象，進行分析與研究，判斷其出現(xiàn)異常的情況?？梢钥闯?，小波換算法在檢測時，兼顧電極故障問題的分析與診斷任務的同時，不會對負載產生影響[3]。

2.2 人工神經網(wǎng)絡診斷方法

人工神經網(wǎng)絡診斷方法可以自動化獲取相關信息，適應能力較強，尤其適合全面針對設備的各類復雜故障。與此同時，人工神經網(wǎng)絡診斷還可以檢測并診斷設備故障嚴重程度。人工神經網(wǎng)絡診斷方法主要是應用傳感器設備，實現(xiàn)對故障信號獲取的功能，例如電壓、噪聲電流等。另外，人工神經網(wǎng)絡診斷方法還可以利用傅里葉級數(shù)，掌握電氣設備故障信號，后續(xù)將特征頻譜信號作為輸入樣本，用于診斷人工神經網(wǎng)絡診斷方法的依據(jù)。人工神經網(wǎng)絡診斷方法在自學能力和聯(lián)想記憶能力方面較強，從而達到輸入輸出映射故障和信號的功能，達到故障診斷效果[4]。

3 火電廠主要電氣一次設備狀態(tài)檢修

我國火電廠在檢修環(huán)節(jié)上不夠靈活，而且檢修成本并不低，采用計劃檢修和故障檢修的情況較多。而且火電廠電氣一次設備數(shù)量較多，檢修難度不低。

3.1 發(fā)電機檢修

發(fā)電機是火電廠設備中的重中之重，對火電廠正常運行至關重要，一旦出故障極其容易引發(fā)重大事故，帶來不可估量的經濟損失與人員受傷事故。鑒于發(fā)電機不具備較好的運行環(huán)境，也更容易受到其他設備的影響，基于此，針對發(fā)電機的檢查，通常要先行停機。檢修發(fā)電機時，不僅對運行數(shù)據(jù)有較高要求，更需要停機狀態(tài)下各種實時數(shù)據(jù)。對此類數(shù)據(jù)的收集將輔助技術人員更精準分析當前發(fā)電機的狀態(tài)。發(fā)電機具備較為龐大的汽輪組系統(tǒng)，可以通過其他部位的檢測數(shù)據(jù)，判斷發(fā)電機運行狀態(tài)。檢修工作應當盡量全面、深入了解發(fā)電機的相關特點，構建并完善發(fā)電機在運行常態(tài)下的檢修體系，使檔案資料庫趨于更好的發(fā)展。以年度為單位，還應當系統(tǒng)分析發(fā)電機，進而對發(fā)電機健康運行狀態(tài)進行精準分析（圖1）。

3.2 異步電動機狀態(tài)分析

盡管異步電動機在火電廠的設備中重要性不如發(fā)電機，但是各類輔助轉動要想運轉良好，則一定要充分依賴異步電動機。而且異步電動機有很多重要的應用場合，應用環(huán)境較為復雜，因此增大了電動機出現(xiàn)故障的幾率，來自外界的粉塵、雨水、負荷、潮氣等，都會對其性能產生重要影響。關于異步電動機的檢修工作，如果針對全部部件進行檢修，則不符合經濟效益最大化的原則，因此，檢修對象應主要聚焦于低壓異步電機、功率較大油系統(tǒng)電機以及高壓電機。檢測次數(shù)應適當增多，這樣也更容易發(fā)現(xiàn)問題。針對日常的檢測工作，還需要根據(jù)情況，制定周檢、月檢、季檢等計劃，進而對異步電動機工作情況了如指掌。通常情況下，較容易影響異步電動機的是軸承與絕緣兩個部分[6]。

3.3 變壓器狀態(tài)分析

發(fā)電廠的各種關鍵性設備中包括變壓器。變壓器主要負責電能輸送和電壓等級互聯(lián)等任務。如果檢修對象為油浸式變壓器，則在檢修環(huán)節(jié)無需對其進行拆卸，防止對設備主體造成較大損傷。傳統(tǒng)檢修規(guī)程下，大型油浸式變壓器都是在投入生產5年之后，進行吊罩檢測，之后再進行吊罩的檢測就是以10年為單位。油浸式變壓器的檢測同樣需要大量資源支持，視具體情況判斷變壓器安全程度，對變壓器需要和不需要檢修的部位進行合理區(qū)分。

隨著測試技術不斷發(fā)展，其在變壓器狀態(tài)的判斷上有了新的用武之地，可以實現(xiàn)對電氣設備的定期檢修到實時監(jiān)測運行狀態(tài)的轉換。監(jiān)控可以劃分不同的等級，分析收集的各種重要參數(shù)，對變壓器是否有必要檢修進行判斷，進而對變壓器運行程度進行綜合判斷，從而有效防止出現(xiàn)突發(fā)事故，使檢修成本大幅降低[7]。

3.4 斷路器狀態(tài)分析

火電廠主要電氣一次設備狀態(tài)檢修中也包含斷路器狀態(tài)檢修，其實質就是在電氣設備運作極端，通過數(shù)字化信息傳播手段檢測中斷信號，對當前斷路器的運行健康狀態(tài)進行科學分析。首先，檢修系統(tǒng)會依照斷路器發(fā)射弧長，對絕緣牽引線、電氣隔板等的燒傷程度進行正確判斷，通常情況下，檢修系統(tǒng)弧長發(fā)射越長時間，開端電流就會產生越大的運行參數(shù)，斷電器自身運行壽命就越難以得到保障。此外，可以針對斷路器做隨即試驗，對斷電器平均燃弧時間進行自主設定，基于斷電次數(shù)進行累積。經過一段時間，就能通過觀察曲線的方法，檢查分和閘路徑，進而判斷狀態(tài)檢修系統(tǒng)運行情況。同時可以依照回路靜態(tài)、動態(tài)電阻程序，評估絕緣狀態(tài)，進而達到明確機械故障的目的，減少電氣設備運行所受到的限制。

3.5 控制室綜合檢查

針對控制室的綜合檢查，同樣是火電廠電氣一次設備狀態(tài)檢修的常規(guī)性監(jiān)測項目，工作人員應當主要將檢查目標聚焦于火電廠電機子軸連接端口，對繞點電阻實際功率進行測量。此外，應選定軸承元件的連接方式為定向區(qū)間，達到測量電機溫度的目的，并對水管中存在的泄漏情況進行檢查。同時，電機控制系統(tǒng)會受到核磁共振的影響，進行有關內部結構的檢驗，將電子裝置（繞線式）作為測量平臺，此時軸電流會通過波點形式，向不同信道傳輸數(shù)據(jù)，系統(tǒng)比對實際數(shù)值之后，就能對最后檢查結果產生科學判斷，并在此基礎上，對一次性設備狀態(tài)做精確分析[8]。

4 結語

綜上所述，火力發(fā)電廠在日常運行階段，應重視電氣一次設備對電網(wǎng)供電安全性和質量產生的影響，將檢測電氣一次設備狀態(tài)，作為工作中的重中之重。鑒于傳統(tǒng)檢修方式工作效率不高，火電廠空耗許多人力物力，預見性和針對性卻不強，因此在火電廠日常運行中，應重視檢修方式的改善和創(chuàng)新。在設備狀態(tài)的檢修項目上，應將設備狀態(tài)檢修的重點，聚集于變壓器、異步電動機、發(fā)電機、斷路器等設備上，針對設備的不同情況，選擇不同檢修方式。同樣不能忽視的還有控制室的綜合檢查，在提高設備穩(wěn)定性、有效推動火電廠穩(wěn)定發(fā)展的同時，促進電力能源安全性的提升。

參考文獻

[1] 侯煒，劉永生，張靈凌，等.IEC61850過程層技術在火電廠廠用電系統(tǒng)中的應用方案[J].電力系統(tǒng)及其自動化學報，2018，30（1）：139-143.

[2] 余耀，麻亞東，張弓，等.火電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)在線監(jiān)測方案的研究與設計[J].東北電力大學學報，2014，34（6）：80-85.

[3] 歐陽朝輝，段彩麗，劉云.提高發(fā)電廠AGC系統(tǒng)運行可靠性的管理措施和技術措施[J].電網(wǎng)技術，2005（18）：35-38.

[4] 張嶺江，彭亞昕，譚云丹，等.基于因子與聚類分析的我國建筑業(yè)產業(yè)競爭綜合實力評價研究[J].建筑經濟，2018（4）：96-102.

[5] 李現(xiàn)坤，曾德標，楚王偉，等.基于光纖應變傳感器的型架定位器位置檢測方法研究[J].工程設計學報，2020，27（3）：287-292.

[6] 孫發(fā)友，蒙祖強.一種設備狀態(tài)監(jiān)測的貝葉斯正則化BP神經網(wǎng)絡[J].網(wǎng)絡安全技術與應用，2019（10）：48-53.

[7] 戴海波，余曉.信息化背景下變電運維在設備狀態(tài)檢修中的作用探究[J].科學與信息化，2016（36）：109-110.

[8] 焦新福，常永霞，陳美榮.火電廠輔機設備的狀態(tài)檢修技術系統(tǒng)開發(fā)研究[J].中國科技博覽，2010（21）：115.