內(nèi)窺鏡在電氣設(shè)備檢修維護(hù)中的應(yīng)用淺析

黃世超，周 浩

(雅礱江流域水電開發(fā)有限公司，四川成都 615000)

0 引言

電氣設(shè)備大小各異，尺寸不一。電氣設(shè)備故障具有類型多、分布廣、隱蔽性強(qiáng)、不易察覺等特點(diǎn)；部分電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，拆裝繁瑣、工程量大，故障不易排查，如：變壓器、封閉母線等。如果為了檢查設(shè)備狀況或者查找設(shè)備的小隱患而選擇拆解設(shè)備，則大大增加了設(shè)備的維護(hù)成本，降低了設(shè)備的使用效率。部分設(shè)備由于設(shè)計(jì)缺陷或現(xiàn)場(chǎng)安裝條件限制，導(dǎo)致設(shè)備的某些位置難以觀測(cè)，如：變壓器下端部、變壓器鐵心與低壓繞組縫隙、封閉母線的電流互感器固定螺栓處、潛水泵內(nèi)部。

在電氣設(shè)備的檢修、維護(hù)過程中引入內(nèi)窺鏡檢測(cè)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)在不對(duì)設(shè)備進(jìn)行拆解的情況下，方便、實(shí)時(shí)的觀測(cè)設(shè)備各隱蔽部位的運(yùn)行狀態(tài)和變化情況，得到清晰的照片，便于對(duì)設(shè)備做出準(zhǔn)確的評(píng)估，還最大限度的減少了不必要的費(fèi)用支出，避免了人力、物力的大量浪費(fèi)。所以，采納并推廣內(nèi)窺鏡在電氣設(shè)備檢修、維護(hù)中的應(yīng)用具有重要意義和現(xiàn)實(shí)作用。

1 內(nèi)窺鏡簡(jiǎn)介

內(nèi)窺鏡是醫(yī)學(xué)上最常見、使用最廣泛的的器材，具有便于攜帶、使用簡(jiǎn)便、畫面清晰、效果良好的特點(diǎn)。特別適合狹小空間的檢查、處理。利用內(nèi)窺鏡檢測(cè)技術(shù)可以將設(shè)備存在的缺陷問題用清晰、完整的彩色圖像形式傳送回接收端，便于檢查人員評(píng)判，同時(shí)可以對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)、存儲(chǔ)作業(yè)，實(shí)用性高。

使用內(nèi)窺鏡時(shí)，需要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的實(shí)際情況合理開展，并做好以下幾點(diǎn)注意事項(xiàng)：

首先，根據(jù)被觀測(cè)設(shè)備的縫隙大小選擇徑管合適的內(nèi)窺鏡，避免內(nèi)窺鏡徑管過大導(dǎo)致無法進(jìn)入縫隙中或無法抵近被觀測(cè)處進(jìn)行觀測(cè)。

其次，依據(jù)被觀測(cè)設(shè)備的縫隙、孔洞走向選擇合理的觀測(cè)路徑，盡量避開拐彎多、角度刁鉆的路徑，無法避開此類路徑時(shí)，應(yīng)選用柔軟度高的內(nèi)窺鏡。

再次，由于電力設(shè)備縫隙一般缺乏光照，照明度低，一般應(yīng)選用電子鏡，而不能使用纖維鏡。每次使用前應(yīng)檢查內(nèi)窺鏡完好，對(duì)活動(dòng)部件應(yīng)特別注意，嚴(yán)禁暴力操作。避免損傷內(nèi)窺鏡。電子鏡組成包括：鏡體(即攝像頭)、攝像主機(jī)、顯示器、傳輸線及存儲(chǔ)U盤[1]。

最后，對(duì)電氣設(shè)備重要部位、疑似缺陷位置等應(yīng)選用清晰度高的內(nèi)窺鏡，避免因內(nèi)窺鏡清晰度偏低導(dǎo)致設(shè)備隱患未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)或設(shè)備正常變化被誤判為存在缺陷，導(dǎo)致設(shè)備損壞或資源浪費(fèi)。

2 內(nèi)窺鏡在電氣設(shè)備檢修維護(hù)中的應(yīng)用

在電氣設(shè)備檢修中引入內(nèi)窺鏡檢測(cè)技術(shù)，可以更為方便、快捷的對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行檢查。內(nèi)窺鏡攝像頭可以將電氣設(shè)備內(nèi)部各部位的圖像傳送至顯示器并呈現(xiàn)出來，便于檢修維護(hù)人員針對(duì)圖像和設(shè)備檢修相關(guān)規(guī)程、手冊(cè)及說明書開展對(duì)比分析，對(duì)可能存在的缺陷、隱患開展評(píng)估和處置，特別是一些處于潛伏期、暫時(shí)未造成設(shè)備停運(yùn)故障的設(shè)備缺陷，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備缺陷的早發(fā)現(xiàn)、早處置。避免缺陷惡化導(dǎo)致設(shè)備停運(yùn)故障，減少經(jīng)濟(jì)損失[2]。

使用內(nèi)窺鏡對(duì)電氣設(shè)備檢修檢查前，必須做好相應(yīng)的前期準(zhǔn)備工作。由于電氣設(shè)備運(yùn)行中會(huì)通過電流，產(chǎn)生發(fā)熱，如果通風(fēng)不良、冷卻不佳可能導(dǎo)致設(shè)備局部存在異常高溫現(xiàn)象。在時(shí)間充足的情況下，應(yīng)先對(duì)被檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行通風(fēng)冷卻，降低設(shè)備的溫度，避免高溫?fù)p傷內(nèi)窺鏡探頭、傳輸線等設(shè)備。依據(jù)被檢測(cè)設(shè)備尺寸和檢測(cè)路徑預(yù)先估計(jì)所需的內(nèi)窺鏡傳輸線長度，根據(jù)預(yù)估的傳輸線長度選用傳輸線長度適宜的內(nèi)窺鏡，避免傳輸線過短造成被檢測(cè)點(diǎn)無法有效觀測(cè)[3]。

一般需要內(nèi)窺鏡進(jìn)行觀測(cè)的電氣設(shè)備有：發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子縫隙中的固定件，變壓器下端部、變壓器鐵心與低壓繞組縫隙、干式變壓器高壓繞組及低壓繞組通風(fēng)孔、封閉母線的電流互感器固定螺栓處、潛水泵內(nèi)部、電動(dòng)機(jī)內(nèi)部。利用內(nèi)窺鏡可以極為便捷的對(duì)上述縫隙是否存在異物、設(shè)備表面是否存在裂紋等異常情況進(jìn)行檢查，對(duì)設(shè)備已有的缺陷進(jìn)行分析，評(píng)估，制定相應(yīng)的控制措施和檢修計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)安全與生產(chǎn)兩不誤的雙贏目標(biāo)。

3 案例淺析

3.1 干式變壓器鐵心對(duì)地絕緣偏低

某電廠在機(jī)組檢修過程中，對(duì)某干式變壓器開展例行試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，A相鐵心對(duì)地絕緣電阻值為100 MΩ，而B、C相鐵心對(duì)地絕緣電阻值為1 000 MΩ，查詢歷次試驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，A相鐵心對(duì)地絕緣電阻值為1 000 MΩ，判斷A相鐵心對(duì)地絕緣電阻值異常。

利用手電筒輔助照明對(duì)A相鐵心進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)明顯的接地點(diǎn)?？紤]到試驗(yàn)時(shí)靠近鐵心的低壓繞組已接地且固定鐵心疊片的夾件已接地，初步分析鐵心疊片可能存在變形導(dǎo)致與夾件相連或鐵心疊片與低壓繞組間存在金屬異物。使用內(nèi)窺鏡對(duì)鐵心疊片與低壓繞組間縫隙進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)縫隙中存在少量異物，使用專用的鑷子將異物取出，發(fā)現(xiàn)異物為水泥塊，取出異物后對(duì)變壓器內(nèi)表面進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)裂紋，再次測(cè)試絕緣值上升為125 MΩ，判斷隱患未消除。繼續(xù)使用內(nèi)窺鏡對(duì)變壓器鐵心疊片下端部進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)疊片存在翹曲變形，形變后的疊片與夾件直接接觸，導(dǎo)致鐵心對(duì)地絕緣電阻值下降為125 MΩ，在直接接觸點(diǎn)塞入環(huán)氧玻璃布板隔離后，測(cè)試A相鐵心對(duì)地絕緣電阻值為1 000 MΩ，已恢復(fù)正常，缺陷已消除。

3.2 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子固定螺栓松動(dòng)

某電廠發(fā)電機(jī)為哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司生產(chǎn)的發(fā)電機(jī)組，型號(hào)為：SF600-60/15940。發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子間的縫隙寬度為30 mm，定子鐵心高度為3 100 mm，轉(zhuǎn)子固定螺栓處于轉(zhuǎn)子高度的中間位置，即1 550 mm處。由尺寸比可知，單憑肉眼觀測(cè)，可以看見螺栓是否存在，但是無法辨別螺栓是否有松動(dòng)及松動(dòng)程度。

在機(jī)組檢修期間，將內(nèi)窺鏡鏡頭慢慢放至固定螺栓高度，緩慢調(diào)整方向，將鏡頭對(duì)準(zhǔn)螺栓，仔細(xì)觀測(cè)螺栓平墊、彈墊的壓緊程度。某次檢修時(shí)，作業(yè)人員通過內(nèi)窺鏡觀測(cè)到其中一顆螺栓的平墊未壓緊，螺栓的螺紋清晰可見，判斷為螺栓松脫，將對(duì)應(yīng)位置的單個(gè)轉(zhuǎn)子磁極拔高1 500 mm并固定牢固后，派專人使用專用的扳手對(duì)該螺栓進(jìn)行檢查，檢查發(fā)現(xiàn)螺栓已松動(dòng)，重新緊固后，機(jī)組運(yùn)行正常。

3.3 封閉母線內(nèi)電流互感器固定螺栓處開裂

某電廠封閉母線是江蘇大全生產(chǎn)的型號(hào)為：QLFM-20/22000(13000)(630)-Z。電流互感器為沈陽互感器有限責(zé)任公司生產(chǎn)的LMZBT34-20系列。

在機(jī)組檢修期間，使用內(nèi)窺鏡對(duì)電流互感器外殼完好情況進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)其中一顆固定螺栓處的電流互感器表面存在微小裂紋，如圖1。經(jīng)分析，判斷為電流互感器受力不均造成表面開裂，將電流互感器吊至地面進(jìn)行檢查測(cè)試，發(fā)現(xiàn)電流互感器已嚴(yán)重受損，繼續(xù)運(yùn)行將導(dǎo)致電流互感器故障引起發(fā)電機(jī)跳閘事故。

圖1 電流互感器裂紋

4 結(jié)語

使用內(nèi)窺鏡對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，可以高效的發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的各類問題并及早采取合適的辦法解決。通過內(nèi)窺鏡顯示器上顯示的設(shè)備圖像，可以清晰的分析出設(shè)備運(yùn)行情況，對(duì)存在的缺陷進(jìn)行分析、判斷、處理。從而保證電氣設(shè)備的安全、可靠運(yùn)行。