火力發(fā)電設備狀態(tài)檢修技術及其應用研究

魏俊，姬亞朋

（1.中國電力規(guī)劃設計協(xié)會，北京 100120；2.中電建水環(huán)境科技有限公司，廣東 深圳 518000）

根據(jù)國際技術和我國電力系統(tǒng)的實際需要，發(fā)電設備狀態(tài)檢修制度逐步在國內(nèi)推行，取得了可喜的成績，為我國的發(fā)電安全工作打下了堅實的基礎。但在工作意識方面存在錯誤或無法掌握先進的有用的技術應用，導致了一個延時過程的混亂，維修和診斷錯誤等情況的發(fā)生，不僅不利于設備維修系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展，也不利于發(fā)電企業(yè)的正常平穩(wěn)運行。在這樣的情況下，本文主要基于火力發(fā)電設備狀態(tài)檢修的相關概念，探討其技術與應用方面的內(nèi)容，希望在總體上具有一定的意義。

1 我國火力發(fā)電設備檢修策略的發(fā)展歷史

通過火力生產(chǎn)電力一直是我國電力生產(chǎn)的主要方式，電力部門調查的工廠檢修在我國電力部門的鉆研歷史長河中占據(jù)著極其主要的地位。

被動檢修時期。由于火力發(fā)電設備檢修工作的限制，桎梏了我國的電力設備檢修技術。這種檢修方法，也被視為事故檢修（事故后），即作為事故后檢修設備的臨時措施，這種檢修是受技術限制的。

計劃檢修時期。這一方式的主要目標（目前仍在進行）是計劃對其能力進行檢修，這主要是一個預防性的檢修部分，由專家領導，定期檢修電廠，以確定問題。與被動檢修相比，這種方法在觀念上更進步，減少了損失，但它消耗了更多的人力和物力。

狀態(tài)檢修時期。根據(jù)操作準備情況檢修設備，檢測錯誤，并通過狀態(tài)控制、診斷和評估進行早期檢修。這種方法對人員、材料成本要求較低，但系統(tǒng)、技術和檢修成本更高。這在我們今天的火力發(fā)電廠中并不常見，但它是當前檢修方式發(fā)展的一個重要組成部分。

2 關于實施設備狀態(tài)檢修

2.1 狀態(tài)檢修是設備檢修的方法之一

設備的檢修可以通過4種方式進行：故障檢修、定期檢修、狀態(tài)檢修和改進檢修。狀態(tài)檢修盡管盡可能部署了設備的最優(yōu)點可能性，但該檢修方式受到檢測方式、成本和其他因素的限制。發(fā)電廠展開狀態(tài)維護的目的是合理的成本維護或提高相關電廠的經(jīng)濟性、可靠性和可用性，因此，在電網(wǎng)內(nèi)發(fā)電的成本具有競爭力。需要對不一樣的設備和不一樣的運行方式，使用不同類型的審查。因此，設備的檢查取決于該設備的重要性、可用性和維修能力，可以進行全面的優(yōu)化和改進。根據(jù)設施和定期檢修制度的重要性，診斷檢修設備的比例逐漸增加，而不是完全以狀態(tài)檢修取代目前的定期檢修。

2.2 狀態(tài)檢修是檢修制度的改變

設備狀態(tài)檢修不僅是對監(jiān)測和診斷問題工作的展開，也是一個復雜的系統(tǒng)設計工作，必須相應地改變系統(tǒng)的運行方式，同時需要改變管理思想和方式。

（1）管理需要進行改變革新，發(fā)電廠本身也需要檢查。必須根據(jù)主管部門的計劃更新發(fā)電廠，不管設備的狀態(tài)如何。雖然電力系統(tǒng)的改革正在大幅度擴大，但作為市場的一部分，發(fā)電廠正變得具有競爭力，需要在內(nèi)部進行監(jiān)督，這意味著必須在人和網(wǎng)絡安全的保護下，在會議上由企業(yè)自主作出自己的決定，并承擔風險和利益。

（2）建立一種管理適應性的機制。在設備管理方面，缺乏一個分析和診斷設備狀況的組織。功能性是指使用的設備，其任務根據(jù)協(xié)議進行監(jiān)控，定期安裝，發(fā)現(xiàn)缺陷及時通報檢修處理，檢修處理的任務是定期制定檢修處理的方案或由外部負責。在沒有早期預防或診斷的情況下，對運行和檢查中的設備狀況進行的分析不足。因此，對于具有特殊條件的程序，需要建立機制。

（3）需要改進管理做法，并使用電腦化檢修系統(tǒng)。

3 對我國開展發(fā)電設備狀態(tài)檢修工作的幾點建議

狀態(tài)檢修的概念要求對發(fā)電設備檢修的狀態(tài)進行科學評估，這是一種優(yōu)化的最佳組合，包括設備故障檢修、定期檢修、改進檢修。狀態(tài)檢修是在調查、分析和診斷技術開發(fā)之后新開發(fā)的一種方法，通常僅適用于設備的一部分。

3.1 對發(fā)電機進行狀態(tài)檢修是常規(guī)檢修制度的根本改變

改進原有的檢修管理模式能夠更全面地做好發(fā)電設備狀態(tài)檢修的工作，對以前的檢修管理體制進行變革，建立明確職責的設備狀態(tài)檢修的獨立組織，有效運轉，利用檢修管理信息集成分析診斷系統(tǒng)，做好狀態(tài)參數(shù)測試和趨勢的分析，定期做出設備狀態(tài)報告，可以為設備的檢修決策提供有利的條件。剛開始開展設備狀態(tài)檢修的火力發(fā)電廠，需要推行全面的點檢定修制，在狀態(tài)檢修的最初時段，建立設備點檢班組，落實設備的全面責任制，全面建立全員參加的設備狀態(tài)監(jiān)測和管理體系，完善基礎管理工作，并在這樣的情況下，使用其進行監(jiān)測和控制，分析并規(guī)范設備的檢修。在設備檢修開展時，采用更高的質量標準來完成。

3.2 選擇可靠且適當?shù)募稍\斷系統(tǒng)

這是狀態(tài)檢修擁有良好狀態(tài)的首要條件。通過綜合比較技術優(yōu)勢選擇適當?shù)谋O(jiān)測方法，測量監(jiān)測設備的特性、重要性和損壞程度。在檢驗和分析領域，可通過持續(xù)改進部分壽命較長的設備部件以及自動化程度不高的檢驗和分析系統(tǒng)，從一定規(guī)模的安裝檢修和分析開始，引入檢驗和分析機制。信息集成分析診斷軟件系統(tǒng)是設備的最終狀態(tài)，它集成了最先進的測量設備，并在離線的時候可以使用。這是一個識別、診斷、非開放、分組且與基于信息的綜合診斷系統(tǒng)兼容的系統(tǒng)，直觀地向決策者提供其在設備狀態(tài)下的分析結果，檢修其決策過程，以便進行最新檢修。

3.3 通過使用先進的計算機驗證系統(tǒng)確保管理

計算機檢修管理系統(tǒng)是一個應用程序，也是技術基礎設施，如匯編的歷史數(shù)據(jù)、設備代碼、維修說明等。傳統(tǒng)的管理模式有很多種不適應的問題。重要的是，這是在領導層領導下進行的，需要一把手操作。

3.4 評估、改進和完善

狀態(tài)檢修工作是一個逐步發(fā)展的過程。在實施一個階段后，評估會顯示出它的一些弱點和缺點。此外，設備的各種邊界條件隨時間而變化。因此，需要設定一定的時間來進行評價準則，做出評價的結果，并進行修改和改進，以便不斷優(yōu)化這些準則。

4 火力發(fā)電設備狀態(tài)檢修技術與應用

4.1 基于信號變化的診斷技術

該裝置大部分涉及現(xiàn)代數(shù)學變換方法：通過計算機技術對測量的信號進行解碼，并對與發(fā)電廠相關的裝置問題作出響應。當外部強度發(fā)生變化或強度不對稱時或發(fā)生異常大的變化時，它會監(jiān)控外部載荷的變化。此外，小波動變化使用已經(jīng)減少，并且往往忽略了影響，對發(fā)動機功率進行了可靠的診斷分析。

4.2 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的診斷技術

其自動完成診斷、適應能力強，但更為復雜。從目前可用的技術來看，BP網(wǎng)絡技術被普遍使用。BP網(wǎng)絡技術包括自主學習和聯(lián)想記憶，其可以觀察使用的單個信號和產(chǎn)生的故障類型，從而完成對設備狀態(tài)的診斷操作。

4.3 設備狀態(tài)檢修流程

對于火力發(fā)電設備，狀態(tài)檢修一般是在先進的監(jiān)測診斷技術獲取的狀態(tài)信息的基礎上進行，如上述基于信號變換和人工神經(jīng)網(wǎng)絡的診斷技術。可以指導設備的具體狀態(tài)，提前預測出設備在接下來一段時間內(nèi)會不會出現(xiàn)故障，隨后就可以安排維修計劃和維修對策。對于火力發(fā)電廠而言，它符合我國電力系統(tǒng)設備狀態(tài)檢修制度建設，它的目的是在設備故障問題出現(xiàn)的前一步做出故障的排除工作，可以減少設備維修的預防性維護或疏忽問題，同時還可以提高設備的安全性和穩(wěn)定性，不容易發(fā)生人身安全和故障問題，減少經(jīng)濟損失。從技術應用來觀察，發(fā)電設備狀態(tài)檢修是一項較為全面和系統(tǒng)的工程，設備狀態(tài)檢測、故障分析和狀態(tài)預測是它最核心的內(nèi)容。

4.4 設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

對于現(xiàn)代發(fā)電廠而言，監(jiān)測系統(tǒng)對于整個系統(tǒng)來說至關重要，因為它可以減少人為客觀評估的影響，提高效率。舉個例子，如果主變壓器通過測試階段，它包括信息識別、數(shù)據(jù)傳輸、監(jiān)測和診斷以及天氣預報等方面。根據(jù)運行測試，相應地使用傳感器，然后通過通信電纜或光纖電纜將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理中心，以分析設備的狀況。利用設備故障診斷技術獲取準確的故障特征量。數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)數(shù)據(jù)映射規(guī)則、歷史信息和經(jīng)驗，分析故障類型、位置和嚴重性。最后，電氣設備故障診斷單元通過決策支持系統(tǒng)，根據(jù)已經(jīng)設定的故障報警、在線評估和預測電氣設備的安全運行狀態(tài)，實現(xiàn)電氣設備的狀態(tài)維護。

5 結語

綜上所述，數(shù)字化正在以一種成熟的方式發(fā)展，狀態(tài)檢修技術在火力設備檢修方面的應用已必不可少，所以，火力發(fā)電廠需要根據(jù)發(fā)電廠設備的真實狀況，主動去引進這類軟件，逐漸把電力設備檢修狀態(tài)的策略完善起來，只有這樣才能提高發(fā)電廠的設備運行水平，為企業(yè)的發(fā)展打下堅實的基礎。