王永惠

北京國(guó)際電氣工程有限責(zé)任公司，北京 100041

電廠電氣設(shè)備檢修技術(shù)的若干研究

王永惠

北京國(guó)際電氣工程有限責(zé)任公司，北京 100041

近年來，由于各級(jí)政府對(duì)電力建設(shè)加大投入，大容量機(jī)組、新能源板塊等日趨壯大，電力市場(chǎng)已逐漸呈現(xiàn)出供大于求的趨勢(shì)，各發(fā)電企業(yè)之間競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈。為了促進(jìn)機(jī)組的安全性、經(jīng)濟(jì)性，確保長(zhǎng)周期運(yùn)行并降低發(fā)電成本，各企業(yè)在設(shè)備檢修上大做文章，新的檢修理念和檢修技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。本文對(duì)電廠中電氣設(shè)備的檢修技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

電廠；電氣設(shè)備；檢修技術(shù)

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)電力的依賴程度愈加突出。為了能夠充分滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電力的需求，電廠必然要對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行有效的檢修，認(rèn)真查看電氣設(shè)備中是否存在故障隱患，一旦發(fā)現(xiàn)要及時(shí)采取相應(yīng)的措施，進(jìn)而確保電廠電氣設(shè)備在良好的環(huán)境下運(yùn)行，保證電廠的供電量。本文對(duì)電廠電氣設(shè)備的檢修技術(shù)進(jìn)行了針對(duì)性的分析，希望對(duì)設(shè)備的安全有效運(yùn)行有所幫助。

1 電廠電氣設(shè)備檢修的作用

近年來，發(fā)電領(lǐng)域一直處在快速發(fā)展的階段。因?yàn)殡姀S輸送的電壓比較高，電流也比較大，而且對(duì)電氣設(shè)備自身的質(zhì)量以及在運(yùn)行過程中的可靠性也有較高的要求，因此，電氣設(shè)備的檢修質(zhì)量顯得更加重要。對(duì)電廠中電氣設(shè)備進(jìn)行科學(xué)、合理的檢修，既能確保電氣設(shè)備的高效運(yùn)行，又能減少重復(fù)檢修、延長(zhǎng)設(shè)備壽命。在電力行業(yè)不斷發(fā)展和供電需求不斷上升的基礎(chǔ)上，電氣設(shè)備也正在向著自動(dòng)化、效率高的方向發(fā)展，為了保障電氣設(shè)備能夠在安全、可靠的環(huán)境下運(yùn)行，提高電氣設(shè)備的運(yùn)行效率，一定要加強(qiáng)對(duì)電氣設(shè)備的管理，對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的檢修，避免在使用過程中出現(xiàn)故障。

2 電廠電氣設(shè)備檢修技術(shù)的應(yīng)用

2.1紅外線熱像儀技術(shù)在電廠變壓器設(shè)備檢修中的應(yīng)用

如果變壓器處在正常的運(yùn)行狀態(tài)下，其中的每個(gè)部件都會(huì)存在一定的熱量，但是，如果長(zhǎng)時(shí)間使用設(shè)備，就會(huì)出現(xiàn)負(fù)載失衡、接觸點(diǎn)生銹、接觸不良或者是電阻加強(qiáng)等情況，從而使系統(tǒng)和設(shè)備發(fā)生運(yùn)行異?；蛘哌\(yùn)行故障。如果由于這些部分出現(xiàn)故障，就會(huì)發(fā)出非常多的輻射，而且紅外能也會(huì)特別強(qiáng)。而紅外熱像儀的測(cè)溫原理為：紅外熱像儀中的物鏡可以接受電力設(shè)備表面所出現(xiàn)的紅外線輻射，通過光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行聚集，將所有的紅外能集中到系統(tǒng)的焦點(diǎn)上，也就是紅外探測(cè)器的焦平面上。另外，通過探測(cè)器的光電改變，紅外能可能會(huì)變成電能，再通過相應(yīng)的處理就能獲得探測(cè)電力設(shè)備的熱圖像，從而發(fā)現(xiàn)溫度異常的地方，測(cè)量溫度值。

例1：圖1為膠州變電站主變壓器 A相將軍帽發(fā)熱的實(shí)際情況，溫度最高能夠達(dá)到146.9℃。

圖1

表1是對(duì)圖1所作的分析報(bào)告中各檢測(cè)點(diǎn)的溫度值。

表1

例2：變壓器在運(yùn)行過程中因?yàn)閮?nèi)部出現(xiàn)異常情況（圖2），油路的管道堵塞以及鐵芯絕緣不良等出現(xiàn)發(fā)熱的現(xiàn)象，而通過紅外熱像儀的使用，在檢測(cè)變壓器箱體時(shí)可以將變壓器的箱體溫度控制在正常的范圍內(nèi)，防止因?yàn)闇囟冗^高損壞變壓器。

圖2　變壓器內(nèi)的低油位引起變壓器油過熱

圖3

例3：紅外圖像發(fā)現(xiàn)了一個(gè)發(fā)熱的接點(diǎn)（圖3），通過望遠(yuǎn)鏡頭測(cè)量后的溫度為437℉。這個(gè)變電站是向附近的一所醫(yī)院和周圍居民供電。紅外熱像儀可以立即發(fā)現(xiàn)這個(gè)熱異常。這種情況通常是由于接觸不良造成的。

2.2超聲波流量探測(cè)技術(shù)在電廠電氣設(shè)備檢修中的應(yīng)用

在《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》中，第十一項(xiàng)對(duì)電廠發(fā)電機(jī)的運(yùn)行提出了要求，要避免發(fā)電機(jī)損壞、機(jī)定、轉(zhuǎn)子道路堵塞以及漏水等，因此，發(fā)電企業(yè)必須進(jìn)行發(fā)電機(jī)定冷水系統(tǒng)流量測(cè)試工作。

所謂的超聲波流量探測(cè)，就是在檢測(cè)流體流動(dòng)的情況下分析對(duì)超聲脈沖產(chǎn)生的作用，進(jìn)而進(jìn)行流量體積的測(cè)量，通常情況下經(jīng)常使用的測(cè)量方法有傳播時(shí)間法、多普勒效應(yīng)法。就電氣設(shè)備而言，超聲波流量探測(cè)技術(shù)主要適用發(fā)電機(jī)定子冷卻水系統(tǒng)的檢測(cè)，其原理是通過超聲波回傳技術(shù)，測(cè)量定冷水回路總的流量以及各分路的流量，通過計(jì)算機(jī)匯總分析，能準(zhǔn)確分析出系統(tǒng)內(nèi)部是否存在堵塞、泄漏，結(jié)合正常運(yùn)行過程中發(fā)電機(jī)各部位的發(fā)熱情況，確定發(fā)電機(jī)解體后的檢修項(xiàng)目和策略。在電氣設(shè)備正常運(yùn)行的狀態(tài)下，超聲波流量探測(cè)技術(shù)也能對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，相對(duì)于其他檢修技術(shù)，超聲波流量探測(cè)技術(shù)是一項(xiàng)功能特別強(qiáng)大的檢修技術(shù)，既能快速找到電氣設(shè)備存在的問題，而且還能提高檢修的效率。但是在使用過程中，一定要根據(jù)電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)要保證施工過程中要按照相關(guān)得出操作說明進(jìn)行檢測(cè)，防止發(fā)生不必要的損失。超聲波流量探測(cè)技術(shù)雖然頗受歡迎，但其自身存在一定的缺陷，在實(shí)際運(yùn)用中要根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行輔助分析。

1）超聲波流量探測(cè)的精度容易受溫度變化、壓力波動(dòng)、介質(zhì)特性、振動(dòng)等影響，必須加以校正，或者通過多次測(cè)量取平均值的方法進(jìn)行平衡。

2）測(cè)量時(shí)的操作方法對(duì)流量測(cè)量會(huì)產(chǎn)生較大影響，因?yàn)楣軓降牟煌?，儀器與管壁的接觸是否合適成為影響測(cè)量精度的主要因素，要求操作人員耐心細(xì)致，準(zhǔn)確把握接觸角度。

3）測(cè)量所得的數(shù)據(jù)要進(jìn)行分析比較，排除測(cè)量誤差后確定設(shè)備是否存在異常。支路的流通性是在各支路的流量和該端各支路流量平均值偏差基礎(chǔ)上形成的，而計(jì)算偏差（K）的主要方法為：K=（Q支/Q平均—1）×100%。其中，Q支表示的之路流量值，單位為L(zhǎng)/min，Q平均表示的汽、勵(lì)端支路流量的平均值，單位為L(zhǎng)/ min。之后根據(jù)JB/T 6228—2005《汽輪發(fā)電機(jī)繞組內(nèi)部水系統(tǒng)檢驗(yàn)方法及評(píng)定》中5.2超聲波流量法測(cè)定子內(nèi)冷水系統(tǒng)流量部分對(duì)其進(jìn)行評(píng)定。

4）在進(jìn)行發(fā)電廠水輪機(jī)進(jìn)水量、汽輪機(jī)循環(huán)水量等一些大管徑流量的測(cè)量時(shí)，使用便捷式超聲波流量計(jì)要比以往的皮脫管流速計(jì)更加方便。對(duì)于超聲波流量探測(cè)技術(shù)來說，目前存在的最大缺點(diǎn)就是超聲波換能器和換能器與管道之間的耦合材料耐溫程度會(huì)對(duì)可測(cè)流體的溫度范圍產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響，再有就是由于高溫的影響，被測(cè)流體的數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)不準(zhǔn)確、不完整的現(xiàn)象，因此，在我國(guó)只能用來對(duì)200℃以下的流體進(jìn)行測(cè)量。除此之外，與普通的流量計(jì)相比，超聲波流量計(jì)的測(cè)量線路要相對(duì)比較復(fù)雜，因?yàn)橥ǔＧ闆r下工業(yè)計(jì)量的液體流速都在每秒幾米左右，但是聲波在液體中的流速卻能達(dá)到1 600m/s左右，流速的變化導(dǎo)致聲速也發(fā)生了相應(yīng)的改變，因此，一定要?jiǎng)?chuàng)建有效的測(cè)量線路才能實(shí)現(xiàn)流體的測(cè)量。

2.3狀態(tài)檢修技術(shù)在電廠電氣設(shè)備檢修中的應(yīng)用

所謂電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修技術(shù)，就是在電氣設(shè)備狀態(tài)和分析結(jié)果的基礎(chǔ)上而進(jìn)行的檢修，這是一種比較系統(tǒng)的檢修方式，和定期檢修、故障點(diǎn)檢修占據(jù)同樣的位置。狀態(tài)檢修是由先進(jìn)的電子設(shè)備和計(jì)算機(jī)輔助而完成的，通過狀態(tài)監(jiān)視技術(shù)和診斷技術(shù)來判斷電氣設(shè)備的狀態(tài)信息，查看其是否存在異?，F(xiàn)象，預(yù)測(cè)電氣設(shè)備中出現(xiàn)的故障，在故障發(fā)生前對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行檢修。狀態(tài)檢修和定期檢修不同的是，狀態(tài)檢修是以電氣設(shè)備目前的運(yùn)行狀況為依據(jù)，而不是以運(yùn)行時(shí)間為依據(jù)，在這種情況下，利用先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)就能判斷故障發(fā)生的位置以及故障對(duì)電氣設(shè)備的影響程度，從而采取相應(yīng)的措施對(duì)故障進(jìn)行處理。比如，某個(gè)電廠中發(fā)電機(jī)已經(jīng)使用了兩年，所以說應(yīng)該對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行定期檢修，但具體部位的檢修規(guī)模必須依據(jù)狀態(tài)監(jiān)視技術(shù)以及診斷技術(shù)的綜合分析加以確定，在整體定期檢修的情況下對(duì)關(guān)鍵部位實(shí)施狀態(tài)檢修。狀態(tài)檢修不僅能夠增加電氣設(shè)備的使用時(shí)間，還能節(jié)約大量的檢修成本，提高電氣設(shè)備的使用效率和安全性，避免電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中發(fā)生安全事故[1]。

另外，在電廠電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修中，最重要的就是計(jì)算機(jī)維修系統(tǒng)的創(chuàng)建，因此，在進(jìn)行電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修之前，一定要?jiǎng)?chuàng)建好計(jì)算機(jī)維修系統(tǒng)，采用正確的電氣設(shè)備狀態(tài)檢修方法和技術(shù)，進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)和分析系統(tǒng)的確立，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行電氣設(shè)備狀態(tài)的有效檢修。通常情況下，電廠電氣設(shè)備在進(jìn)行狀態(tài)檢修時(shí)，一定要滿足以下的條件；首先，按照具體的電氣設(shè)備使用相應(yīng)的檢修方法；其次，對(duì)電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理。

3 結(jié)論

綜上所述，電廠電氣設(shè)備能夠正常運(yùn)行直接影響著供電的質(zhì)量，因此，一定要對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行科學(xué)的檢修，避免電氣設(shè)備的安全隱患發(fā)展為故障。采取有效的檢修技術(shù)能夠防止出現(xiàn)人力、物力以及財(cái)力等浪費(fèi)，而且還能確保電氣設(shè)備的使用效率，使電廠的發(fā)電工作在安全可靠的環(huán)境下進(jìn)行。

[1]田新.電廠電氣設(shè)備檢修和故障處理[J].科技視界，2015（17）：226，272.

TM6

A

1674-6708（2016）171-0249-02

王永惠，北京國(guó)際電氣工程有限責(zé)任公司。