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        焦化廠電氣設(shè)備常見故障及診斷

        2020-12-31 00:47:53
        陜西煤炭 2020年2期
        關(guān)鍵詞:焦化廠電氣設(shè)備絕緣

        張 棟

        (山西西山煤氣化有限責任公司,山西 古交 030200)

        0 引言

        隨著焦化廠經(jīng)營規(guī)模的擴大,電氣設(shè)備更新快速、功能多樣化,企業(yè)在這方面投入了大量的技術(shù)力量,經(jīng)濟效益顯著[1-3]。與此同時,電氣設(shè)備故障問題也隨之增加,電氣設(shè)備故障會影響設(shè)備運行,甚至造成人員傷亡。科學技術(shù)的進步推動了電氣事業(yè)發(fā)展,設(shè)備結(jié)構(gòu)和功能趨于復(fù)雜化,因而設(shè)備故障問題原因也越來越多,對故障診斷的精準性提出了更高要求[4-6]。為此,結(jié)合現(xiàn)場實踐,從常見故障分類、故障診斷及設(shè)備維護等方面展開分析,以期解決焦化廠電氣設(shè)備故障問題,保證電氣設(shè)備穩(wěn)定、高效運行,實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟效益最大化。

        1 電氣設(shè)備常見故障類型及影響因素

        1.1 焦化廠電氣設(shè)備常見故障類型

        絕緣故障:電氣設(shè)備處于高電壓、強電場條件運行時間長,設(shè)備導線絕緣故障發(fā)生率較高。電氣絕緣就會產(chǎn)生漏電現(xiàn)象,影響生產(chǎn)效率。常見絕緣故障分為變壓器絕緣故障、電壓、電流互感絕緣故障、電力電纜絕緣故障。故障原因主要是設(shè)備密封不嚴、容易受到外部環(huán)境影響,加快設(shè)備老化,導線絕緣功能降低。電氣設(shè)備內(nèi)電壓電流互感器作為重要組成部分,運行過程中承載負荷較高,容易發(fā)生老化?;ジ衅鹘^緣為電容均壓結(jié)構(gòu),特別是60 kV以上的高壓套管使用絕緣材料,油浸材料、膠紙材料聯(lián)合的電容型組件,絕緣效果不理想。

        機械故障:電氣設(shè)備故障原因主要有設(shè)備震動、運行受損、疲勞損傷,主要集中于發(fā)電機、高壓電動機位置。電動機由定子、轉(zhuǎn)子、軸承多個部分組成,運行時生成一個電場和磁場的耦合場,電機內(nèi)絕緣結(jié)構(gòu)是一個獨立的電機絕緣系統(tǒng),保證電機系統(tǒng)與通風口散熱。一旦設(shè)備發(fā)生故障,只有經(jīng)驗豐富并掌握設(shè)備性能的人員才能準確判斷。高壓斷路故障也是常見故障問題,比如設(shè)備缺油時導致電弧不能正常熄火,損壞設(shè)備,甚至發(fā)生爆炸。此外,斷路器絕緣子受損,橡皮密封不到位也會造成系統(tǒng)故障。

        發(fā)熱故障:電氣設(shè)備運行條件下是能量交換的,該過程中存在較大熱能從而對設(shè)備造成較大影響。據(jù)調(diào)查顯示,電氣設(shè)備故障中50%都是因為設(shè)備發(fā)熱過大造成的。由此可見,電氣設(shè)備故障原因有很多種,還需要檢修人員從多方面分析故障問題,要求工作人員具備豐富的經(jīng)驗。

        1.2 設(shè)備故障影響因素

        出廠狀況:出廠狀況指的是由于電氣設(shè)備制造商不同,因而設(shè)備質(zhì)量參差不齊;加之由于技術(shù)影響等造成設(shè)備出廠質(zhì)量不一。相對于發(fā)達國家,我國技術(shù)與制造水平差異顯著,國內(nèi)外思想認識不同、不同廠商管理形式與條件不同,制造人員專業(yè)水平導致廠商各批次設(shè)備而質(zhì)量差異顯著,出廠質(zhì)量直接影響著電氣設(shè)備的平穩(wěn)運行。

        運行條件:電氣設(shè)備運行環(huán)境要求嚴格[7-10],例如,一些電氣設(shè)備溫度要求高因而長期處于高溫條件下影響設(shè)備使用年限,或者處于潮濕條件下設(shè)備組件受到腐蝕,降低電氣設(shè)備應(yīng)用性能,影響運行效果。設(shè)備運行環(huán)境分為外部與內(nèi)部環(huán)境,其中外部環(huán)境即運行環(huán)境,內(nèi)部環(huán)境是設(shè)備整個工作系統(tǒng),以專業(yè)技術(shù)為支撐。

        人員專業(yè)水平:人員專業(yè)水平是指電氣設(shè)備維修人員專業(yè)水平,因為設(shè)備需要定期維護。因此,工作人員應(yīng)全面了解設(shè)備結(jié)構(gòu)與組成,具備嫻熟的技術(shù)才能保證電氣設(shè)備維修有效性。而實際維修時,工作人員維修技術(shù)較低且綜合素養(yǎng)較低容易遺留初始性隱患,給設(shè)備運行造成較大影響。所以,提高維修人員專業(yè)水平也是焦化廠需要重視的問題。

        2 故障診斷及設(shè)備維護

        2.1 故障診斷

        故障診斷的作用:伴隨著電氣設(shè)備應(yīng)用范圍的擴大,設(shè)備主體優(yōu)化程度不斷提升,因而設(shè)備故障診斷技術(shù)也有了進一步提高。電氣設(shè)備診斷技術(shù)的運用有助于設(shè)備穩(wěn)定運行。電氣設(shè)備故障診斷即是電器設(shè)備的狀態(tài)檢測,對設(shè)備運行狀態(tài)、影響要素、穩(wěn)定性綜合判斷,準確判斷設(shè)備運行前景。故障診斷是保證設(shè)備穩(wěn)定運行、安全經(jīng)濟的條件下盡可能地提升電氣設(shè)備使用率,以經(jīng)濟效益為目標,診斷技術(shù)的科學應(yīng)用對電氣設(shè)備運行具有重要作用。

        故障診斷的方法:電氣設(shè)備故障診斷前需全面掌握電氣設(shè)備運行環(huán)境,分析電氣設(shè)備故障原因,診斷電機設(shè)備運行狀態(tài),做到盡早發(fā)現(xiàn)盡早處理,節(jié)約設(shè)備成本支出與維修時間。故障診斷分為狀態(tài)監(jiān)測、識別診斷、預(yù)測未來。①狀態(tài)監(jiān)測屬于跟蹤式監(jiān)測行為,是監(jiān)測設(shè)備在運行條件下的檢修,工作人員掌握設(shè)備結(jié)構(gòu)與運行??蓮脑O(shè)備運行聲音、運行速度、震動情況進行綜合分析,對容易產(chǎn)生故障的部位檢修,對主要組件觀察;②識別診斷是通過聽、聞進行診斷,診斷精準性較高。一般電氣設(shè)備判斷是以參考依據(jù)為判斷目標,通過常見的故障狀態(tài)和經(jīng)驗判斷。如,設(shè)備發(fā)熱可能是由于故障時間較長、噪音可能是各組件松動,所以有推斷性與局限性特點;③預(yù)測未來則是定期診斷行為,是結(jié)合當前應(yīng)用狀態(tài)分析未來使用情況,因而這種診斷方法能夠提前感知隱患。由于設(shè)備應(yīng)用時受各種因素制約使得受損程度不同,所以預(yù)測未來是利用設(shè)備使用的時間與情況綜合判斷,如,檢修電氣設(shè)備延長使用年限。

        故障診斷的流程:故障診斷在工作流程方面分為簡易診斷和精準診斷。①簡易診斷是指工作人員進入現(xiàn)場圍勘查,觀察設(shè)備圍觀有無變化。運行過程中注意組件有無松動、熔斷器是否正常。聽設(shè)備運行有無異常,組件受損時會帶有異常聲音;②準確診斷是借助設(shè)備進行檢測從而判斷故障類型,分析故障原因、給出處理方案,短期內(nèi)讓設(shè)備恢復(fù)正常。如,發(fā)動機異常振動,通過振動速度器檢測軸承振動,分析相對位移參數(shù)與絕對位移參數(shù),確定振動速度有效參數(shù),評價振動量。

        2.2 焦化廠電氣設(shè)備維護

        制定詳細的維護檢修計劃方案:企業(yè)安排專業(yè)人員進行設(shè)備巡查與檢修,做到發(fā)現(xiàn)問題及時處理。要求工作人員具備高專業(yè)素養(yǎng)與故障處理能力,盡早發(fā)現(xiàn)存在的故障與異常情況。工作人員檢查結(jié)束后應(yīng)認真記錄,標注設(shè)備運行狀態(tài)、檢修要求,制定檢修計劃,便于檢修人員了解設(shè)備的基本狀況。

        需要注意的問題:故障產(chǎn)生前的設(shè)備有不同程度的異?,F(xiàn)象,工作人員需對這些現(xiàn)象認真分析。定期進行設(shè)備清理、打掃,防止細微顆粒物進入設(shè)備內(nèi)。由于設(shè)備內(nèi)部復(fù)雜,故障檢修過程中注意拆卸部分保存完整,避免損壞。

        安裝電源快切設(shè)備:快速切換裝置有助于監(jiān)測電源變化,判斷電源故障的原因。隨后,發(fā)出快速切換命令,當發(fā)生故障時快速切掉故障電源。同時,將分段斷路器轉(zhuǎn)換至正常電源側(cè),確保供電系統(tǒng)穩(wěn)定運行。電源切換時,切換裝置能夠?qū)崟r跟蹤電源的電壓與頻率,提供更多精準的啟動形式,電源開關(guān)安裝快速切換裝置能夠提供穩(wěn)定的電源,防止斷電引發(fā)安全事故。

        重視煉化裝置電氣隱患檢查:電氣設(shè)備設(shè)計與施工過程中注意防火與環(huán)境控制,維修時加大隱患排查力度?,F(xiàn)階段,很多焦化廠電氣設(shè)備保養(yǎng)存在違規(guī)現(xiàn)象,且亂拉電線使得線路負載上升。此外,熔斷絲熔斷過程中不可擅自與其他導線替換,制定科學的電氣保養(yǎng)制度,檢查電氣連接位置是否松動。危險環(huán)境中安裝防火設(shè)備時需定期維護,創(chuàng)建電氣防火檔案,再安排專門的部門保管、定期檢查。停送電要確定安全后方可操作,臨時電氣設(shè)備安裝與維護也要滿足規(guī)程要求,確保電氣設(shè)備穩(wěn)定、安全運行。電氣設(shè)備隱患排查時,選擇耐腐蝕防潮電線,導線裸斷插在插座上、開關(guān)位置安裝保險裝置;避免超負荷,不可擅接電線。

        3 結(jié)語

        故障診斷是在保證設(shè)備穩(wěn)定運行、設(shè)備安全經(jīng)濟的條件下,盡可能地提升電氣設(shè)備使用效率。電氣設(shè)備運行時受諸多因素影響,為保證設(shè)備正常使用、延長使用年限,則要以科學理論為指導,結(jié)合設(shè)備實際情況有目標地應(yīng)用診斷技術(shù)。加大電氣設(shè)備診斷,加強電氣設(shè)備檢修、制定檢修計劃、做好隱患檢查和控制,有助于焦化廠電氣設(shè)備穩(wěn)定運行,確保企業(yè)實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化。

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