論熱電廠電氣設(shè)備的管理及維修養(yǎng)護(hù)策略

＊段舒宇

（陜西煤化三原新型熱能有限公司 陜西 713899）

熱電廠的工作環(huán)境較為復(fù)雜，所以對(duì)于電氣設(shè)備的運(yùn)行要求更高，而更為規(guī)范、有序的設(shè)備管理和維修養(yǎng)護(hù)制度都是必不可缺的。在當(dāng)前熱電廠生產(chǎn)的過程中，電氣設(shè)備故障的出現(xiàn)會(huì)對(duì)供熱供電都造成一定的影響。目前我國很多發(fā)電廠在電氣設(shè)備安全運(yùn)行方面都存在一定的不足，為了確保熱電廠設(shè)備供電廠設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行以及熱電廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，就需要從多個(gè)方面入手，基于目前熱電廠電氣設(shè)備實(shí)際安全問題，以先進(jìn)的管理制度和檢修手段為依托，做好設(shè)備管理和維修養(yǎng)護(hù)工作。

1.熱電廠電氣設(shè)備運(yùn)行管理的必要性

熱電廠電氣設(shè)備的性能和工作狀態(tài)對(duì)于熱電廠運(yùn)行穩(wěn)定和生產(chǎn)成本有著較為顯著的影響作用，進(jìn)而決定著設(shè)備功能的發(fā)揮和熱電廠經(jīng)濟(jì)效益。目前我國熱電廠當(dāng)中應(yīng)用的設(shè)備數(shù)量較多，且規(guī)模較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不同的熱電廠的設(shè)備選型又有所差別，所以這就造成了熱電廠設(shè)備的安裝、維護(hù)管理和維修工作的復(fù)雜性。這就需要對(duì)于熱電廠電氣設(shè)備安全管理給予重視，提高設(shè)備的安全性和準(zhǔn)確性，從而保證電力生產(chǎn)的有序進(jìn)行。

由于近年來熱電廠不斷投入現(xiàn)代化儀器設(shè)備，信息技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛，因而熱電廠的設(shè)備管理中也集成了一定的信息收集、數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)查詢等方面的工作內(nèi)容。與此同時(shí)，落后的設(shè)備管理方法和體制也對(duì)于相關(guān)工作的開展造成了一定的阻礙，具體包括以下幾點(diǎn)：首先，管理層次不清晰，信息收集方式落后，且信息渠道和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一；其次，定額標(biāo)準(zhǔn)沒有得到統(tǒng)一和規(guī)范，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺乏規(guī)范和完整性；再次，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和匯總效率低下，綜合分析能力不足，因而導(dǎo)致決策缺乏科學(xué)依據(jù)的現(xiàn)象；最后，信息存儲(chǔ)介質(zhì)仍然以報(bào)表為主，給查詢和檢索帶來了不便。

2.熱電廠電氣設(shè)備運(yùn)行故障分析

(1)備用電源故障

在發(fā)電機(jī)使用過程中，一旦出現(xiàn)斷電或故障，就需要啟用備用電源，來確保供電的進(jìn)行。結(jié)合電壓的不同，備用電源大多分為兩類，分別是高壓備用電源和低壓被動(dòng)電壓，而熱電廠需要基于自身發(fā)電機(jī)的數(shù)量和控制形式來做好設(shè)備選型。備用電源需要具備自動(dòng)切換的功能，但是在切換的過程中，電氣設(shè)備就會(huì)降速運(yùn)行，且該速度和正常運(yùn)行速度差異較大，在這種情況下，備用電源完成切換，電氣設(shè)備就會(huì)受到較大電壓沖擊，影響電氣設(shè)備的正常使用。很多發(fā)電機(jī)由于自身容量較大，所以在切換電源的過程中，就會(huì)造成較為嚴(yán)重的影響，同時(shí)如果切換到備用電源的時(shí)間過長，就會(huì)損壞電氣設(shè)備，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致設(shè)備損壞。

(2)發(fā)電機(jī)電壓故障

為了確保人們的生活和生產(chǎn)用電的穩(wěn)定供應(yīng)，就需要確保輸出電壓能夠穩(wěn)定在一定水平上，無論是電壓過高還是電壓不足，都會(huì)對(duì)正常用電造成一定的影響。電壓的穩(wěn)定實(shí)際上并非是指電壓數(shù)值穩(wěn)定在某個(gè)具體的數(shù)字上，而是指電壓在某個(gè)區(qū)間內(nèi)保持有限的波動(dòng)。發(fā)電廠為了提高電壓穩(wěn)定性，達(dá)到會(huì)增加勵(lì)磁，但是勵(lì)磁的增加也會(huì)提高發(fā)電機(jī)的工作溫度，導(dǎo)致鐵耗損的提升，形成絕緣老化，這對(duì)于發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行而言造成的威脅是相當(dāng)明顯的，最終依然會(huì)降低發(fā)電機(jī)運(yùn)行功率。

(3)電氣接地故障

由于工業(yè)生產(chǎn)用電和家庭生活用電總量的提升，發(fā)電機(jī)一直處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，電氣設(shè)備短路問題也無法避免。電氣接地故障大致上可分為兩種，分別是交流接地故障和直流接地故障。交流接地故障主要是由于電機(jī)殼和繞組受潮而引起的，而沒有發(fā)生短路，但是電力系統(tǒng)接地，就會(huì)形成直流接地故障。如果直流接地故障沒有及時(shí)得到處理，就會(huì)造成接地短路，對(duì)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行造成影響。

(4)發(fā)電機(jī)過熱問題

由于發(fā)電機(jī)經(jīng)常處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，所以在運(yùn)行過程中，就會(huì)由于銅耗而形成能量，以熱能的形式輸出出來，并提高發(fā)電機(jī)的工作溫度。溫度的升高會(huì)加速絕緣體老化，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)形成阻礙。如果發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)無法有效散發(fā)銅耗過程中所形成的熱量，就會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)始終處于高溫運(yùn)行狀態(tài)。

(5)長時(shí)間磨損造成的普遍故障

一般來說，發(fā)電廠供電電力系統(tǒng)由五部分組成，分別是主要接線、變壓器、發(fā)電設(shè)備、開關(guān)以及配電設(shè)備，而整體供電流程又可分為供用電和廠用電這兩個(gè)部分。在熱電廠日常供電工作當(dāng)中，需要確保供電安全性和穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，在此基礎(chǔ)上提高供電系統(tǒng)的操作性能，從而確保持續(xù)供電的實(shí)現(xiàn)，減少能源浪費(fèi)，提高經(jīng)濟(jì)效益。導(dǎo)致出現(xiàn)熱電廠設(shè)備故障的原因有很多。在熱電廠的供電設(shè)備機(jī)組，大多處于長期的高速超負(fù)荷運(yùn)行，因而磨損、滑環(huán)現(xiàn)象都較為嚴(yán)重。除此之外，在較長時(shí)間的運(yùn)行過程中，運(yùn)行摩擦也會(huì)導(dǎo)致刷頭出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，且固定刷架附近也容易積累大量灰塵污垢，這些都會(huì)導(dǎo)致碳刷出現(xiàn)嚴(yán)重振動(dòng)，很可能會(huì)偏離原有的集電環(huán)，如果這種現(xiàn)象長期得不到處理，就很容易導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)起火等風(fēng)險(xiǎn)。與此同時(shí)，發(fā)電設(shè)備中壓簧的壓力狀態(tài)也在很大程度上影響設(shè)備的使用安全性，由于生產(chǎn)時(shí)間和使用時(shí)間的差別，壓簧的壓力值也存在一定的變化，如果同級(jí)滑環(huán)上碳刷電流過高，也會(huì)增加壓簧的壓力，導(dǎo)致出現(xiàn)磨損，在嚴(yán)重時(shí)，甚至?xí)?dǎo)致出現(xiàn)火花，進(jìn)而出現(xiàn)火災(zāi)隱患。與此同時(shí)，壓簧超出壓力值范圍也會(huì)毀壞器材，對(duì)供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。

3.熱電廠電氣設(shè)備維修養(yǎng)護(hù)策略

(1)重視備用電源維護(hù)

備用電源切換間隙是故障高發(fā)時(shí)段，雖然在切換備用電源的過程中并不一定會(huì)發(fā)生故障，但是導(dǎo)致切換故障的原因大多是發(fā)電機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)故障，因而這就需要工作人員能夠及時(shí)維修養(yǎng)護(hù)電氣設(shè)備，確保電氣設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，例如對(duì)每個(gè)故障點(diǎn)都要進(jìn)行仔細(xì)檢查，提高在日常養(yǎng)護(hù)方面的人員投入，確保所有設(shè)備都能夠得到應(yīng)有的檢修和養(yǎng)護(hù)。

(2)加強(qiáng)對(duì)電壓的監(jiān)控

在前文分析中可知，電壓的不穩(wěn)定會(huì)給人們的生產(chǎn)和生活造成嚴(yán)重影響，更會(huì)直接縮短發(fā)電機(jī)設(shè)備的使用壽命。導(dǎo)致電壓不穩(wěn)定的因素體現(xiàn)在多個(gè)方面，所以，需要在平日的電氣運(yùn)行過程中，嚴(yán)格監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作電壓，一旦出現(xiàn)電壓不穩(wěn)定，就應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行檢查，并上報(bào)修理。除此之外，還可以增加部分穩(wěn)壓設(shè)備，來確保電氣設(shè)備供電電壓的穩(wěn)定性。

(3)優(yōu)化接地線結(jié)構(gòu)

接地線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化有助于確保電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行，同時(shí)也能更好地保障工作人員的人身安全。為了避免出現(xiàn)直流和交流接地故障的出現(xiàn)，可以將傳統(tǒng)的接地線更換為環(huán)路式接地線，同時(shí)可裝設(shè)接電線報(bào)警裝置，這樣一方面可以讓接地安全性得到有效保障，更可以避免接地故障對(duì)電氣運(yùn)行所產(chǎn)生的不利影響。

(4)優(yōu)化冷卻手段

為了確保發(fā)電機(jī)能夠在規(guī)定溫度內(nèi)工作，需要采用降溫措施，也就是對(duì)現(xiàn)有的冷卻手段進(jìn)行優(yōu)化。一般來說，常用的冷卻辦法包括氫氣冷卻、密閉空氣冷卻以及水內(nèi)冷卻這三種類型。其中密閉空氣冷卻法一并運(yùn)用于環(huán)境較為惡劣的熱電廠。水具有較高的比熱容，所以散熱性能更好，因而水內(nèi)冷卻法也成為了一種應(yīng)用最為廣泛的冷卻法。氫氣本身有著較強(qiáng)的易燃易爆特性，所以應(yīng)用較少。

(5)對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行分級(jí)檢修

對(duì)熱電廠中的電氣設(shè)備進(jìn)行分級(jí)，是進(jìn)行設(shè)備檢修的首要步驟，需要對(duì)于系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行分別分級(jí)，采集運(yùn)行技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)并進(jìn)行評(píng)估，同時(shí)歸結(jié)設(shè)備故障的常見模式，分析影響程度，之后結(jié)合上述分析結(jié)果來形成一套行之有效的預(yù)防措施體系。系統(tǒng)設(shè)備分級(jí)主要是指對(duì)于電力生產(chǎn)工藝全過程當(dāng)中的各個(gè)系統(tǒng)和電氣設(shè)備按照重要性、故障頻次進(jìn)行排序，以確定維修的需求優(yōu)先級(jí)等等，為故障的排除制定初步的計(jì)劃；在運(yùn)行數(shù)據(jù)采集評(píng)估當(dāng)中，則主要包括相關(guān)技術(shù)參數(shù)，以量化基準(zhǔn)和優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，設(shè)定電氣設(shè)備檢修的相關(guān)目標(biāo)；影響程度分析主要是分析所獲取的系統(tǒng)、設(shè)備以及關(guān)鍵電氣部件的運(yùn)行參數(shù)，從而評(píng)估檢修的安全可靠性，預(yù)判發(fā)生故障的風(fēng)險(xiǎn)和可能性，并總結(jié)對(duì)于其他關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的影響程度，制定出一套行之有效的維修計(jì)劃，包括有預(yù)防性維修和主動(dòng)性維修計(jì)劃等內(nèi)容。

(6)電氣設(shè)備監(jiān)測(cè)檢修

對(duì)于熱電廠的電氣設(shè)備所開展的電氣監(jiān)測(cè)技術(shù)也是設(shè)備檢修工作的重要基礎(chǔ)。狀態(tài)監(jiān)測(cè)就是指采用巡檢或者在線監(jiān)測(cè)的形式，來對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)的主要運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行判斷，從而分析設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)內(nèi)部缺陷進(jìn)行監(jiān)測(cè)，來判斷缺陷的發(fā)展情況。目前熱電廠電氣設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中已經(jīng)運(yùn)用了多種技術(shù)，如振動(dòng)、溫度、氣敏、音響和光傳感器的應(yīng)用都已經(jīng)給在線監(jiān)測(cè)打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)了真正的在線監(jiān)測(cè)，為工作人員確定檢修方案提供了充足的保障。舉例來說，發(fā)電機(jī)的日常監(jiān)測(cè)，由于發(fā)電機(jī)設(shè)備在電網(wǎng)中的地位極其關(guān)鍵，其運(yùn)行是否安全穩(wěn)定，直接影響電網(wǎng)的運(yùn)行。發(fā)電機(jī)出現(xiàn)電磁故障和機(jī)械故障之前，都會(huì)出現(xiàn)一定的劣化趨勢(shì)，而部件從出現(xiàn)劣化趨勢(shì)到實(shí)際損壞一般會(huì)間隔一段時(shí)間，這也給電氣系統(tǒng)日常監(jiān)測(cè)提供了一定的可能性，通過一些在線或離線檢測(cè)手段來檢測(cè)電機(jī)設(shè)備中常見的定子線棒絕緣故障、轉(zhuǎn)子繞組故障以及發(fā)熱異常故障等特征。之后即可經(jīng)由相對(duì)規(guī)律的分析來判斷其趨勢(shì)，并且結(jié)合潛伏性故障來判斷在線監(jiān)測(cè)和離線測(cè)量的結(jié)果，之后即可參照歷史數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，全方位評(píng)估設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，從而對(duì)設(shè)備的維護(hù)工作做出相應(yīng)的指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)和檢修的合理安排，控制檢修成本和設(shè)備停運(yùn)成本。

(7)常用檢測(cè)技術(shù)

第一，直觀檢測(cè)法。直觀檢測(cè)法就是指通過向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備使用人員進(jìn)行問詢，來確定設(shè)備的運(yùn)行情況，以及設(shè)備之前曾經(jīng)發(fā)生過的故障類型，之后利用聽覺、視覺和嗅覺等方法來檢查設(shè)備的內(nèi)部電機(jī)和線圈零件的情況，確定設(shè)備是否出現(xiàn)外表損壞、零件松動(dòng)等問題。

第二，置換元件法。置換元件法就是指將能夠正常工作的設(shè)備和儀器置換到設(shè)備當(dāng)中，從而判斷儀器自身元件的性能，是否存在故障，該方法可以直觀而有效地判斷出外觀檢測(cè)法無法判斷出的故障。

第三，逐步開路法。逐步開路法就是指將能夠正常使用的新的熔體分段植入到故障設(shè)備電路當(dāng)中，從而判斷出短路和接地等一系列難以檢查的故障，熔體通電之后是否發(fā)生熔斷就可以用于判斷是否出現(xiàn)故障，一旦熔斷，則證明電路中的電器元件發(fā)生故障，從而更準(zhǔn)確地判斷出故障點(diǎn)。

第四，短接檢測(cè)法。短接檢測(cè)法就是指將一根狀態(tài)正常的絕緣導(dǎo)線連接在可能存在短路的部分，之后接通電路。一般來說，短接檢測(cè)法用于短路故障、接地故障的判斷，具有一定的可靠性。

4.熱電廠電氣設(shè)備安全運(yùn)行管理措施

(1)對(duì)現(xiàn)有的規(guī)章制度進(jìn)行完善

當(dāng)前我國熱電廠電氣運(yùn)行安全管理存在的問題較多，如管理模式落后僵化、管理人員業(yè)務(wù)能力不足和管理不規(guī)范等等，所以熱電廠電氣設(shè)備管理首先需要完善相關(guān)管理制度，對(duì)現(xiàn)有的管理體制進(jìn)行創(chuàng)新、形成靈活而高效的管理機(jī)制，適當(dāng)精簡(jiǎn)人員，并對(duì)現(xiàn)有的分工進(jìn)行明確。設(shè)置中心站，嚴(yán)格落實(shí)火電廠各級(jí)人員工作職責(zé)，讓設(shè)備管理工作的開展得到保障；生產(chǎn)技術(shù)部門負(fù)責(zé)承擔(dān)技術(shù)管理、設(shè)備管理，對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行有效指導(dǎo)；安全監(jiān)察部門則需要以熱電廠的安全管理作為己任；運(yùn)行發(fā)電部門需要做好電廠運(yùn)行管理和調(diào)度管理；檢修維護(hù)部門承擔(dān)電廠設(shè)備的日常檢修和大項(xiàng)維護(hù)等工作。從而形成一套完善的電氣設(shè)備運(yùn)行管理制度責(zé)任體系，其中關(guān)鍵部門為生產(chǎn)技術(shù)和安全監(jiān)察部門，維護(hù)電氣設(shè)備運(yùn)行安全。同時(shí)還可以實(shí)行點(diǎn)檢定修制度，為專業(yè)技術(shù)人員培養(yǎng)責(zé)任和質(zhì)量意識(shí)，經(jīng)由設(shè)備隱患的專項(xiàng)排查和運(yùn)行情況的長期監(jiān)控來對(duì)設(shè)備的問題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，全面杜絕安全隱患。

(2)提高班組安全管理水平

班組管理是規(guī)章制度和安全操作規(guī)程執(zhí)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此班組安全管理制度應(yīng)當(dāng)對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)都做出明確規(guī)定和嚴(yán)格要求。結(jié)合班組成員的實(shí)際工作情況和設(shè)備的運(yùn)行安全來進(jìn)行反事故演習(xí)，有針對(duì)性地針對(duì)設(shè)備安全隱患入手，提高對(duì)班組安全教育力度，督促基層職工積極學(xué)習(xí)各項(xiàng)操作規(guī)范。在安全教育的過程中，需要盡量做到多樣化，以便能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同層次、不同專業(yè)和不同崗位都能夠有針對(duì)性地組織安全教育。在安全教育的過程中，需選擇有針對(duì)性地選擇重點(diǎn)突出、教育意義強(qiáng)的教學(xué)材料，積極培養(yǎng)班組成員的責(zé)任感，經(jīng)由規(guī)章制度的實(shí)施和安全教育的進(jìn)行，來確保所有設(shè)備維護(hù)成員能夠按照規(guī)定進(jìn)行每一項(xiàng)操作，一旦發(fā)現(xiàn)隱患就應(yīng)當(dāng)及時(shí)處理，將危險(xiǎn)控制在萌芽狀態(tài)。

(3)完善現(xiàn)有的技術(shù)管理體系

熱電廠運(yùn)行的過程中最為重要的組成部件就是電氣設(shè)備，為了確保電氣設(shè)備安全運(yùn)行，就需要具有高效的電氣設(shè)備管理體系。首先，可以建設(shè)班組管理平臺(tái)，對(duì)班組生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)問題進(jìn)行協(xié)調(diào)，提高管理效率；其次，形成完善的電氣設(shè)備登記制度體系，掌握設(shè)備的使用情況；最后，基于計(jì)算機(jī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的信息化管理，為資料的傳遞和共享提供便利，同時(shí)建立技術(shù)管理平臺(tái)，開展技術(shù)培訓(xùn)，提高工作人員對(duì)設(shè)備的操作和維護(hù)水平。

(4)制定設(shè)備安全管理制度

一套完善的電氣設(shè)備安全責(zé)任制度，主要包括了崗位培訓(xùn)教育、部門安全制度、設(shè)備安全管理、設(shè)備專職和兼職管理、安全生產(chǎn)負(fù)責(zé)人崗位制度和設(shè)備作業(yè)人員崗位制度等多個(gè)方面。同時(shí)還要加強(qiáng)電氣設(shè)備操作管理人員的安全意識(shí)，做好自我防護(hù)，掌握自我保護(hù)技能等等。操作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理有一定的了解，掌握技術(shù)性能和工藝指標(biāo)，并針對(duì)于易發(fā)事故有針對(duì)性地學(xué)習(xí)處理措施。

5.總結(jié)

在前文分析中不難發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致電氣設(shè)備運(yùn)行故障的原因較為多樣，但總結(jié)起來最為常見的因素就是設(shè)備管理和維修養(yǎng)護(hù)方面的不足。近年來社會(huì)對(duì)于供電的需求量更大，而熱電廠電氣設(shè)備的故障對(duì)熱電廠的發(fā)展造成了一定的限制和影響，這就需要熱電廠保持良好的供電狀態(tài)，從電氣設(shè)備管理維護(hù)入手，對(duì)于各種電氣設(shè)備的工作特征進(jìn)行全面分析，并采用全新的管理方法來開展管理工作，從而提高供電和供熱質(zhì)量。