鄭 坤

（山東電力工程咨詢院有限公司，濟南 750013）

發(fā)電廠電氣設備是整個發(fā)電廠的最為重要的設備之一，其若發(fā)生故障往往會導致發(fā)電廠整體系統(tǒng)的大面積故障，給整個發(fā)電廠造成巨大的損失，因此，應對發(fā)電廠電氣設備故障進行提前的預防和診斷，確保在故障發(fā)生前能夠進行有效的設備檢修，并通過相關的管理措施減小整個發(fā)電廠電氣設備故障發(fā)生幾率，提高其安全性和可靠性[1]。利用電氣設備故障診斷分析技術及管理方法還能夠實現(xiàn)發(fā)電廠電氣設備壽命的延長，這樣就能夠有效降低電氣設備的使用成本，對提高整個發(fā)電廠的效益具有重要的作用。本文對發(fā)電廠電氣設備故障診斷及管理進行了分析。

1 發(fā)電廠電氣設備故障診斷分析

1.1 建立發(fā)電廠電氣設備故障診斷知識庫

所謂知識庫，就是指對問題進行求解時所用的各種知識的集合[2]。其主要包括規(guī)則、相關信息和事實本身。知識庫往往是專家經(jīng)驗的總結，其作為基礎材料，是系統(tǒng)實現(xiàn)推理的關鍵。本文針對電廠電氣設備所發(fā)生的故障，結合專家經(jīng)驗，所建立的知識庫如表1所示。

表1 知識庫表

上述知識庫是以產(chǎn)生規(guī)則的表現(xiàn)形式來實現(xiàn)的，其中每個規(guī)則只產(chǎn)生一個結論，并且在每個前提之間都用“與”的形式進行標示。

1.2 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型的設備故障診斷方法

本文所建立的BP神經(jīng)網(wǎng)絡如圖1所示。

圖1 發(fā)電廠電氣設備故障診斷神經(jīng)網(wǎng)絡圖

2）對知識庫中的所有學習樣本 (Xp,Yp)進行實際輸出的計算。

3）按照消除誤差的方式對權值矩陣進行調整。

4）進行迭代的判斷，如果迭代次數(shù)N大于某一給定值kN，則完成訓練，否則執(zhí)行步驟2）。

2 實例分析

某大型發(fā)電廠電氣設備所出現(xiàn)的故障主要特征主要有[3]：x1（機組振動大），x2（電機過熱），x3（勵磁發(fā)生跳閘），x4（電源輸出為0），x5（導線發(fā)生絕緣故障），導致故障發(fā)生的主要原因可歸結為以下幾類：y1（三相不對稱），y2（熔斷器發(fā)生了熔斷），y3（調速器的電源出現(xiàn)了故障），y4（定子繞組出現(xiàn)了短路），y5（繞組的溫度過高），y6（傳感器故障）。

某發(fā)電機機組電氣設備在實際運行中所出現(xiàn)的故障現(xiàn)象有以下3個：x1，x2，x5，嚴重程度分別為0.6，0.2和0.5，即故障模糊的向量為X= ( 0.6,0.2,0.5)。對上述故障進行計算，所得的結果如表2所示。

表2 故障原因分析表

3 發(fā)電廠電氣設備管理措施分析

1）加強電氣設備的檢修，確保電氣設備穩(wěn)定運行

如果發(fā)電機出現(xiàn)故障，導致其產(chǎn)生了自動跳閘的狀態(tài)，則對發(fā)電廠的電氣設備會造成非常大的沖擊和損害。對這種情況的預防應從檢查電機設備外觀入手，同時持續(xù)觀察其電壓變化情況，良好地完成電機的日常保養(yǎng)工作。

2）嚴格監(jiān)視，有效管理電機的電壓

如果發(fā)電廠電機兩端的電壓不穩(wěn)，則其不但會對電機的工作壽命造成嚴重的影響，而且還會導致發(fā)電廠電氣設備出現(xiàn)嚴重的損壞。在對發(fā)電廠電機電壓進行管理時要確保對其進行嚴密的監(jiān)控，一旦確認出現(xiàn)了電壓不穩(wěn)問題則可以采取切除部分負荷的方法來進行解決。要充分利用各種保護設備，確保其充分發(fā)揮應有的作用。

3）加強地線管理，確保接地線的合理性

接地線能夠有效保障發(fā)電廠電氣設備運行人員的安全，因此在對電氣設備進行布置時要充分利用相關的接地線，提高整個發(fā)電廠電氣設備的安全性，有效地降低其對地電壓，同時還要可靠保障發(fā)電廠電氣中的直流系統(tǒng)正常運行，從管理上提升發(fā)電廠電氣設備運行人員對接地報警的重視，確保接地時其能做出正確的分析，避免事故的擴大。

4 結論

本文對發(fā)電廠電氣設備故障進行了分析，提出了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡方法的設備故障診斷方法，并將該方法應用于實踐，取得了良好的應用效果。由于發(fā)電廠電氣系統(tǒng)復雜度高，涉及的元件較多，容易出現(xiàn)多種故障，因此在實際工作中還需要科學的故障管理方法，確保電廠電氣設備的安全穩(wěn)定運行。

[1] 陳維榮,宋永華,孫錦鑫.電力系統(tǒng)設備狀態(tài)監(jiān)測的概念及現(xiàn)狀[J].電網(wǎng)技術,2000,24(11):12-17.

[2] 王善永,范文,鐘敦美. 基于狀態(tài)監(jiān)測的水電廠主設備檢修計劃決策系統(tǒng)[J].電力系統(tǒng)自動化,2001,12(16):45-47.

[3] 李士勇.工程模糊數(shù)學及應用[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版社,2004.