新環(huán)境下發(fā)電機(jī)組電氣檢修中技術(shù)措施

王軍

摘 要：隨著電力需求的增加，人們對發(fā)電機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)，以為人們提供足夠的電力，這使得發(fā)電機(jī)越來越復(fù)雜。在長期運(yùn)行中，容易發(fā)生電氣故障，影響運(yùn)行質(zhì)量。為了解決這個問題，我們需要采用合理的維護(hù)技術(shù)，以有效地解決停電問題，使發(fā)電機(jī)能夠正常，高效地運(yùn)轉(zhuǎn)，滿足人們的用電需求。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī)組;電氣設(shè)備;檢修

中圖分類號：TM31 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）01-0062-02

現(xiàn)如今，人們的能源需求正在日益增長，因此，電廠建設(shè)的規(guī)模、裝機(jī)容量和單元參數(shù)也需要逐漸增加，使其發(fā)電系統(tǒng)更加復(fù)雜，電氣設(shè)備應(yīng)用數(shù)量也在增加，這些電氣設(shè)備的使用直接決定了發(fā)電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。因此，電力設(shè)備的維護(hù)已成為日常管理的重點(diǎn)，它在提高設(shè)備的利用率上起著重要的作用，減少了維護(hù)成本和減少電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。[1]

1 發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過程中常見的電氣故障

發(fā)電機(jī)由多個部件組成，其內(nèi)部布線和元件電路比較復(fù)雜，在運(yùn)行過程中也受到很多因素的影響，造成了嚴(yán)重的電氣問題，影響了發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行。最常見的與發(fā)電機(jī)相關(guān)電氣問題包括以下幾點(diǎn)：

1.1 發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)中的部分線套管過熱

發(fā)電機(jī)運(yùn)行時將產(chǎn)生一些無用的工作，但如果這些無用的工作負(fù)載就會導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組運(yùn)行失控，則會在發(fā)電機(jī)底部引起漏磁現(xiàn)象，從而導(dǎo)致繞組套管溫度升高。相應(yīng)的系統(tǒng)逐漸上升，從而影響發(fā)電機(jī)的運(yùn)行。另外，由于長期運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)的磁場將產(chǎn)生渦流，使能量損失和浪費(fèi)。過多的能量損失將提高設(shè)備的工作溫度。另外，電線套管本身的耐熱性不高，并且當(dāng)溫度上升到一定程度時，電線套管會破裂。

1.2 發(fā)電機(jī)組的大軸出現(xiàn)磁化與退磁

由于各種因素的影響，在發(fā)電機(jī)的長期運(yùn)行中，其內(nèi)軸將被嚴(yán)重磁化和消磁。一般來說，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子將包含特定的鎳鉻成分。這些成分和電磁生理反應(yīng)在一定情況下，當(dāng)一些電磁波通過轉(zhuǎn)子不穩(wěn)定時，就會發(fā)生磁化反應(yīng)。當(dāng)發(fā)生磁化時，發(fā)電機(jī)將更多的電磁能存儲在轉(zhuǎn)子中。即使發(fā)電機(jī)停止工作后，部分電磁能仍保留在轉(zhuǎn)子中。在其他零件與轉(zhuǎn)子之間發(fā)生摩擦之后，就會產(chǎn)生電流。電流流到軸，這會導(dǎo)致軸變熱并且軸瓦嚴(yán)重?zé)龤А?/p>

2 我國電廠檢修的分級及檢測現(xiàn)狀

一是檢修水平：首先A級檢修，進(jìn)行維護(hù)以完全維護(hù)發(fā)電機(jī)的所有部件，以使發(fā)電機(jī)的所有部件正常工作。第二是B級檢修。對有問題的零件進(jìn)行有針對性的維護(hù)。設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)可以是B級維護(hù)應(yīng)用程序，也可以在特定的日期和滾動維護(hù)模式下使用。然后是C級大修。結(jié)合設(shè)備的不同磨損狀況，可以定期對維護(hù)工作進(jìn)行大修，可以定期更換和檢查單個零件，或者可以進(jìn)行水平大修，或者可以在特定日期應(yīng)用滾動大修模式。C級維護(hù)主要是維護(hù)單元的主要設(shè)備和輔助系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，還可以監(jiān)視，評估和分析設(shè)備的運(yùn)行，并可以執(zhí)行C級維護(hù)項目。[2]

二是定期維護(hù)：目前，我國發(fā)電機(jī)組電氣設(shè)備最常用的維護(hù)方式是定期維護(hù)。根據(jù)時間采取預(yù)防性維護(hù)模式。在確定維護(hù)水平和維護(hù)間隔時，應(yīng)適當(dāng)考慮電氣設(shè)備的老化和磨損熱功率單位，確定項目進(jìn)行維護(hù)和備件。我們也稱其為定期維護(hù)維護(hù)。根據(jù)先前維護(hù)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)定期檢查設(shè)備，并結(jié)合常規(guī)維護(hù)規(guī)范和項目。但是，定期維護(hù)是被動的。一些設(shè)備突然壞了，但是沒有及時采取措施。即使設(shè)備功能正常，也會進(jìn)行盲目檢查。這將造成資源浪費(fèi)，并且無法實(shí)現(xiàn)大修的目的。定期維護(hù)有許多缺點(diǎn)。發(fā)電機(jī)的定期和全面維護(hù)將增加電廠的運(yùn)行成本。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，全廠總維護(hù)費(fèi)用的15%左右是A級大修費(fèi)用，僅低于鍋爐大修和汽輪機(jī)大修的費(fèi)用。這將影響電廠的經(jīng)濟(jì)利益，不利于電廠的可持續(xù)發(fā)展。能源部發(fā)言人說，這還意味著在例行維護(hù)期間需要關(guān)閉發(fā)電機(jī)，這將影響其他正常運(yùn)行和社會供電，并阻礙電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

3 檢測維修措施

3.1 對線套管進(jìn)行定期檢查和維修

為了保護(hù)套管不受損壞，必須在發(fā)電機(jī)的鐵芯端板上安裝導(dǎo)電屏蔽層。該裝置可以有效地屏蔽電磁場，減少電磁波對機(jī)殼的影響。磁芯的末端本身也具有一定的阻擋電磁的能力，這是因?yàn)榇判镜哪┒酥饕请A梯狀的，因此當(dāng)電磁波穿過時，它不能有效地連接，從而可以起到磁分散的作用。在進(jìn)行消磁的過程中，也會產(chǎn)生因電磁效應(yīng)引起的高溫色散，從而保證了線殼的完整性。同時，將疊層分為幾部分，有利于延長渦流路徑，增加了路徑電阻，有效降低了渦流損耗。此外，磁芯末端的設(shè)計應(yīng)確保渦流損耗較小，但也應(yīng)保持適當(dāng)?shù)臒岷痛盘匦?。[3]

3.2 對大軸出現(xiàn)磁化與退磁的有效檢測和維修

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組接地時，應(yīng)立即仔細(xì)檢查電機(jī)故障;根據(jù)發(fā)電機(jī)，設(shè)備等技術(shù)改造的實(shí)際情況，分析易發(fā)故障點(diǎn)和易發(fā)故障現(xiàn)象。確保當(dāng)設(shè)備測試人員可以在第一時間到達(dá)現(xiàn)場時，發(fā)電機(jī)壞了并且維修工作做得很好。同時，確保勵磁機(jī)，軸承襯套和輸油管道的絕緣，并使發(fā)電機(jī)系統(tǒng)處于良好的工作狀態(tài)。此外，電機(jī)的消磁部分可放置在勵磁線圈中，只有在完成交流消磁后才能增加交流勵磁電流，才應(yīng)同時升高電動機(jī)的消磁部分以減小電流，電流降為零。

3.3 對轉(zhuǎn)子連接部位的檢測維修

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和主勵磁機(jī)轉(zhuǎn)子之間的連接較弱。電氣維護(hù)人員應(yīng)在發(fā)電機(jī)維護(hù)期間確保連接牢固。同時，要注意檢查轉(zhuǎn)子的匝數(shù)比，以確保絕緣的可靠性和良好的質(zhì)量。

3.4 有效檢測維修勵磁回路

密封發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子附近裝有保護(hù)罩，能有效防止短路和發(fā)電機(jī)跳閘。油箱深度應(yīng)低于換向器儀表板深度1-2mm。使發(fā)電機(jī)換向器表面光滑，直到?jīng)]有拋光為止。另外，發(fā)電機(jī)勵磁轉(zhuǎn)子應(yīng)仔細(xì)檢查，更換損壞部件應(yīng)確保發(fā)電機(jī)過程的安全運(yùn)行。

4 新環(huán)境下電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的必要性

當(dāng)前，存在各種電氣設(shè)備，它們在發(fā)電系統(tǒng)的正常和安全運(yùn)行中起著重要作用。電氣設(shè)備的維護(hù)已通過故障維護(hù)和定期維護(hù)的方式進(jìn)行，并且現(xiàn)在正轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)維護(hù)模式。故障維護(hù)是事故后的維護(hù)方法，是機(jī)電設(shè)備發(fā)展史上最常用的維護(hù)方法。定期維護(hù)是根據(jù)設(shè)備維護(hù)前制定的維護(hù)計劃進(jìn)行的。以上兩種維護(hù)方式的主要問題如下：設(shè)備故障后的維護(hù)不可避免地會影響發(fā)電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。常規(guī)維護(hù)容易導(dǎo)致維護(hù)不足或過度，導(dǎo)致故障和需要維護(hù)，從而影響系統(tǒng)的效率;持續(xù)的維護(hù)會浪費(fèi)維護(hù)資源?；跔顟B(tài)的維護(hù)（CBM）可以減少設(shè)備故障的可能性和設(shè)備維護(hù)的次數(shù)，并確保設(shè)備維護(hù)的經(jīng)濟(jì)性。

5 新環(huán)境下更加適用的狀態(tài)檢修

基于狀態(tài)的維護(hù)是通過使用先進(jìn)的狀態(tài)監(jiān)視和診斷技術(shù)提供的狀態(tài)信息來判斷故障和維護(hù)之前設(shè)備的異常狀態(tài)，預(yù)測故障，安排維修計劃，實(shí)施設(shè)備維修的一種方法。

基于條件的維修模式具有很強(qiáng)的針對性。根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，這種維護(hù)模式可以促進(jìn)設(shè)備的正常運(yùn)行，節(jié)省了企業(yè)的維修成本，并使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到了提高，也對促進(jìn)企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展起到了有效的作用?；跔顟B(tài)的維護(hù)模式是閉環(huán)反饋。在狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的幫助下，企業(yè)要充分發(fā)揮狀態(tài)維護(hù)的作用，不僅需要完善相應(yīng)的管理體系，還需要在設(shè)備中引入一系列先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備。但是，在設(shè)備出現(xiàn)故障的情況下，有必要將現(xiàn)有的管理系統(tǒng)與進(jìn)口的技術(shù)設(shè)備相結(jié)合來對設(shè)備進(jìn)行大修，這可以大大降低人員和材料的成本。[4]

實(shí)時狀態(tài)監(jiān)控偏離正常的價值觀。通過先進(jìn)的信息傳播渠道和自動控制，它可以立即開展有針對性的檢測和處理，可以避免大量不必要的設(shè)備維護(hù)，和有針對性和直率，可以大大減少停機(jī)時間，有效降低資源的成本。在一種情況下，該公司用基于狀態(tài)的維護(hù)代替了傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)維護(hù)模式，將A級維護(hù)的間隔時間（通常每4至6年）延長到10至12年。因此，發(fā)電機(jī)的可靠性工作時間大大提高。

6 發(fā)電機(jī)電氣設(shè)備的狀態(tài)維修規(guī)范

一是規(guī)范管理。為了更好地實(shí)施基于狀態(tài)的維護(hù)模式，有必要建立規(guī)范的管理體系。企業(yè)應(yīng)規(guī)范和完善管理流程，為實(shí)施新的有條件維修模式創(chuàng)造良好環(huán)境，并將定期維護(hù)的管理流程模式轉(zhuǎn)變?yōu)橛袟l件維護(hù)的并發(fā)管理流程模式。[5]

其次，它是一種先進(jìn)的方法機(jī)制。企業(yè)需要建立先進(jìn)的方法和機(jī)制，科學(xué)地評價各種電氣設(shè)備。同時采用差分檢測方法。該方法的機(jī)制主體是實(shí)驗(yàn)過程和評價規(guī)則。主要內(nèi)容是研究電氣設(shè)備的不同失效模式和維修管理模式。通過特征量和狀態(tài)量的定義研究了電力設(shè)備，和電力設(shè)備的狀態(tài)維護(hù)和診斷方法進(jìn)行了討論。

再是新技術(shù)。過去，大修主要是基于人類，沒有科學(xué)性和準(zhǔn)確性?；跔顟B(tài)的維護(hù)是一種基于數(shù)字溫度和壓力測量設(shè)備以及中央數(shù)據(jù)處理技術(shù)和總線控制的新測試方法。采用實(shí)時檢測方法，可有效減少設(shè)備停機(jī)的范圍和可能性，保證電廠供電的可靠性。實(shí)時檢測電氣設(shè)備的主要對象包括：溫度監(jiān)測的相關(guān)部分、位置監(jiān)控變壓器和電抗器，損耗因數(shù)，電容器漏電流和電容器監(jiān)控電源設(shè)備;絕緣子污染泄漏電流監(jiān)視，變壓器一次電流，絕緣電阻監(jiān)視，系統(tǒng)總線電壓諧波分量監(jiān)視，避雷器泄漏流量監(jiān)視。實(shí)時檢測設(shè)備用于監(jiān)視設(shè)備的瞬態(tài)。如果某個參數(shù)出現(xiàn)異常波動，則可以采取自動報警措施或自動反饋逐步控制。

最后，確定關(guān)鍵點(diǎn)。如果長時間工作，二極管和熔絲組件將產(chǎn)生大量灰塵。由于灰塵，二極管和保險絲的絕緣將大大降低，如果沒有及時清洗，可能會引起整流裝置燃燒。為解決此問題，應(yīng)使用電刷清潔劑徹底清潔二極管和保險絲組件。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，在維護(hù)過程中，每組二極管應(yīng)使用專用的檢測器，并用反向2000V電壓檢測組件的漏電流，并將漏電流控制在25mA以內(nèi)。超過此值將被視為不合格，需要替換。在機(jī)組運(yùn)行過程中，負(fù)整流模塊與發(fā)電機(jī)側(cè)之間的距離非常近，易于吸收環(huán)境中的灰塵，導(dǎo)致模塊的絕緣性能下降，最終導(dǎo)致事故。在某些電廠中，負(fù)整流器元件的燃燒可能是由灰塵堆積在元件上引起的。因此，如何提高激振器蓋的密封性能非常重要。

7 結(jié)語

總之，電氣設(shè)備的維護(hù)存在很多問題。維護(hù)工作要堅持一定的原則，在新環(huán)境中合理采用最先進(jìn)的維護(hù)技術(shù)和設(shè)備，準(zhǔn)確收集，分析和處理電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況，積極優(yōu)化維護(hù)體系和內(nèi)容，完善維修技術(shù)和方式，確保電力安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 袁斌彬.新環(huán)境下發(fā)電機(jī)組電氣檢修中技術(shù)措施[J].科技視界，2014（34）：342.

[2] 李波.基于600MW的發(fā)電機(jī)組電氣檢修探究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（17）：122-123.

[3] 高翔，程暉，高敏.探究點(diǎn)檢定修在大型發(fā)電機(jī)組設(shè)備檢修中的應(yīng)用[J].中國電力教育，2010（S1）：522-524.

[4] 袁斌彬.新環(huán)境下發(fā)電機(jī)組電氣檢修中技術(shù)措施[J].科技視界，2014（34）：342.

[5] 劉正春.汽輪發(fā)電機(jī)組電氣檢修探討[J].電工技術(shù)，2016（05）：26-27.