王振興

遼寧清河發(fā)電有限責(zé)任公司 遼寧鐵嶺 112003

電廠發(fā)電機(jī)故障預(yù)測(cè)是電廠發(fā)電機(jī)組檢修研究的主要方向，也是電廠發(fā)電設(shè)備狀態(tài)維修策略實(shí)施的主要依據(jù)。而故障預(yù)測(cè)是電廠發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)的主要任務(wù)，其主要是在精確掌握設(shè)備狀態(tài)的基礎(chǔ)上，預(yù)測(cè)設(shè)備故障發(fā)生、發(fā)展趨勢(shì)。并從技術(shù)經(jīng)濟(jì)視角，進(jìn)行檢修決策的一種設(shè)備維修方式。因此，為保證電廠發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行，探究基于狀態(tài)檢測(cè)的電廠發(fā)電機(jī)組故障預(yù)測(cè)方式具有非常重要的意義。

1 發(fā)電機(jī)組維護(hù)檢修標(biāo)準(zhǔn)化管理的現(xiàn)狀

1.1 電氣故障問(wèn)題

（1）線(xiàn)圈管受高溫環(huán)境影響。對(duì)于發(fā)電機(jī)組來(lái)說(shuō)，過(guò)高的電壓、過(guò)高的電流，都會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組整個(gè)運(yùn)行環(huán)境的溫度升高，高溫環(huán)境勢(shì)必會(huì)誘發(fā)設(shè)備零部件性質(zhì)的改變，所以除了定子線(xiàn)圈之外，線(xiàn)圈管在高溫環(huán)境下，也容易出現(xiàn)故障。即便線(xiàn)圈管的抗高溫能力較強(qiáng)，但是發(fā)電機(jī)底部的漏磁會(huì)與線(xiàn)圈管中的電流形成“正相關(guān)”影響，漏磁增加，電流功率就會(huì)增大，形成的磁場(chǎng)會(huì)阻礙電流按正常方向運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致線(xiàn)圈管功能受到影響和破壞。（2）大軸的磁化和退磁現(xiàn)象。發(fā)電機(jī)組的電流周?chē)即嬖诖艌?chǎng)，所以幾乎所有設(shè)備和零件都需要在“磁場(chǎng)環(huán)境”下運(yùn)行，大軸一端接地、一端與軸承底座絕緣，雖然運(yùn)行狀態(tài)比較獨(dú)立，但依然要接受“磁化”。被磁化的大軸會(huì)干擾軸瓦的運(yùn)行性能，一方面大軸周邊的磁場(chǎng)和軸瓦周邊的磁場(chǎng)形成對(duì)比關(guān)系，對(duì)抗電流的摩擦力，會(huì)成為軸瓦正常運(yùn)行的阻礙；另一方面，大軸周邊磁場(chǎng)形成的摩擦力，也會(huì)讓大軸的功能受到影響，如：結(jié)構(gòu)變形、外形破損、金屬特性下降；還有在發(fā)電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，在大軸上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，形成回路會(huì)產(chǎn)生軸電流，軸電流過(guò)大會(huì)擊穿油膜造成燒瓦事故的發(fā)生等。

1.2 部分員工素質(zhì)較低

對(duì)電廠發(fā)電機(jī)組進(jìn)行維護(hù)檢修和標(biāo)準(zhǔn)化管理，需要工作人員具備雄厚的理論基礎(chǔ)和嫻熟的操作能力，從而使人才優(yōu)勢(shì)得以充分發(fā)揮。但從目前情況看，部分員工素質(zhì)較低，能力有限，因而不能與崗位發(fā)展需求相匹配。在對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行維護(hù)檢修過(guò)程中，難以在第一時(shí)間找到故障產(chǎn)生的原因，或在計(jì)劃制定過(guò)程中與實(shí)際發(fā)展情況相違背，從而使工作效率和質(zhì)量難以得到保證，為電廠穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)諸多負(fù)面影響[1]。

2 電廠發(fā)電機(jī)組維護(hù)檢修標(biāo)準(zhǔn)化管理要點(diǎn)

2.1 電氣故障的預(yù)防措施

（1）弱化高溫環(huán)境的不利影響。發(fā)電機(jī)的任何設(shè)備都存在“高溫糯變”的問(wèn)題，所以，需要從高溫處理上對(duì)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行處理，尤其是線(xiàn)圈管。一方面，合理調(diào)配供電量和供電設(shè)備的適應(yīng)關(guān)系，另一方面，對(duì)設(shè)備或發(fā)電機(jī)組周邊設(shè)置散熱裝置或冷卻裝置，以消耗高溫誘發(fā)的漏磁現(xiàn)象，促進(jìn)線(xiàn)圈管發(fā)揮最佳功能，不被電流所阻礙。

（2）解決漏磁、渦流問(wèn)題。用導(dǎo)電屏蔽漏磁或磁化現(xiàn)象，如：在電機(jī)組上安裝鐵芯端板，如果磁場(chǎng)過(guò)強(qiáng)，則鐵芯端板會(huì)發(fā)出警告，或采用降低供電量、降溫處理等方式，均衡處理漏磁或磁化現(xiàn)象對(duì)發(fā)電機(jī)組大軸產(chǎn)生的不利影響，讓軸瓦能夠按照既定的運(yùn)行方式工作。同時(shí)，可以選用高科技材料，改變大軸材料的屬性，從金屬改變成為對(duì)磁化、磁場(chǎng)影響性小的材料，可以降低磁化現(xiàn)象的影響，使大軸的運(yùn)行狀態(tài)相對(duì)獨(dú)立。

（3）更換故障接觸片。連接轉(zhuǎn)子的運(yùn)行狀態(tài)有一大部分是由接觸片來(lái)決定的，所以在故障預(yù)防時(shí)要關(guān)注接觸片的使用功能，如：清潔接觸片，并校準(zhǔn)接觸片和連接轉(zhuǎn)子的位置關(guān)系，同時(shí)，圍繞接觸片的導(dǎo)電效果，對(duì)發(fā)電機(jī)組其他零部件也進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)督或檢查[2]。

2.2 線(xiàn)圈故障問(wèn)題預(yù)防

（1）質(zhì)量管理與維修保養(yǎng)。定子線(xiàn)圈的使用壽命是在一定范圍內(nèi)的，所以在固定使用時(shí)限內(nèi)，線(xiàn)圈需要更換，并且在維修保養(yǎng)期間，對(duì)線(xiàn)圈的絕緣層、絕緣膜進(jìn)行安全檢查，即線(xiàn)圈的磨損情況、釘子線(xiàn)圈絕緣層的絕緣水平等。如果發(fā)現(xiàn)有擊穿、破損的可能或危險(xiǎn)，則要及時(shí)更換質(zhì)量好的線(xiàn)圈，避免故障問(wèn)題導(dǎo)致整個(gè)電機(jī)組工作陷入停滯。同時(shí)，對(duì)于線(xiàn)圈的保養(yǎng)，必須要有說(shuō)明和手冊(cè)，如：幾月幾日對(duì)線(xiàn)圈進(jìn)行檢查、絕緣層或絕緣膜的材質(zhì)、性能情況，線(xiàn)圈磨損程度等都要詳細(xì)記錄。

（2）加強(qiáng)線(xiàn)圈清潔和高溫處理。定子線(xiàn)圈的絕緣層或絕緣膜在條件允許的情況下需要用干抹布擦拭，避免灰塵、粉塵或污垢殘留在上面，侵蝕絕緣層或絕緣膜。同時(shí)，可以在線(xiàn)圈周?chē)黾印敖禍亍痹O(shè)備，避免設(shè)備因高溫作業(yè)會(huì)出現(xiàn)“糯變”。以上預(yù)防措施是對(duì)線(xiàn)圈使用環(huán)境及客觀條件的處理，在實(shí)踐中比較實(shí)用且效果顯著。

2.3 基于狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的故障預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)

以某容量為60千萬(wàn)的電廠發(fā)電機(jī)組為例，可將構(gòu)成較復(fù)雜的電廠發(fā)電機(jī)組拆分為發(fā)電機(jī)、電廠機(jī)、主變壓器三個(gè)模塊，相關(guān)模塊為串聯(lián)組合形式。隨后選擇設(shè)備故障狀態(tài)特征值作為各設(shè)備威布爾比例風(fēng)險(xiǎn)模型協(xié)變量，模型取值范圍為0-100。發(fā)電機(jī)設(shè)備在某時(shí)刻t協(xié)變量取值為Mi，i表示協(xié)變量不同等級(jí)（1，2，3，4，5）。正常狀態(tài)為M1、輕微故障征兆狀態(tài)為M2、中等故障征兆狀態(tài)為M3、較重故障征兆狀態(tài)為M4、故障狀態(tài)為M5。上述故障發(fā)生概率總和為1。此時(shí)，隨著時(shí)間推移，上述故障概率可構(gòu)成向量D={a1，a2，a3，a4，a5}。以三十天作為狀態(tài)概率向量時(shí)間尺度，且假定各設(shè)備協(xié)變量狀態(tài)轉(zhuǎn)移過(guò)程均獨(dú)立，則經(jīng)設(shè)備歷史監(jiān)測(cè)記錄評(píng)估可獲得協(xié)變量。將發(fā)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)代入威布爾狀態(tài)分析模型中，可得出該水力發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行期間正常狀態(tài)、輕微故障征兆狀態(tài)、中等故障征兆狀態(tài)、較重故障征兆狀態(tài)、故障狀態(tài)發(fā)生概率[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，電廠發(fā)電機(jī)常見(jiàn)故障的問(wèn)題是客觀存在的，其問(wèn)題原因的產(chǎn)生是采取預(yù)防措施和辦法的依據(jù)，隨著技術(shù)應(yīng)用的不斷創(chuàng)新、設(shè)備功能與范圍的不斷拓寬，實(shí)操中使用預(yù)防措施的應(yīng)用效率會(huì)更加完整、更有效率。