鄧昕昂

（浙江大唐烏沙山發(fā)電有限責任公司，浙江寧波 315700）

0 引言

火電廠電氣設備的維修開始于20 世紀80 年代，西方發(fā)達國家重視對火電廠電氣設備的維護，以美國、英國、德國為主要代表，開始有針對性地對電氣設備進行檢查，以延長火電廠設備的使用壽命。我國約在90 年代后期引進西方設備維修技術。在電力工業(yè)發(fā)展初期，主要采用對電氣設備進行定期維護保養(yǎng)的方法。自2002 年實施電廠分離政策以來，電廠電氣設備維修正在逐步引入和推廣[1]。

電氣設備的運行狀況直接影響供電的安全與使用壽命，這是火力發(fā)電廠運行的關鍵組成部分之一。電氣設備的檢查和維護，基本上由計劃維護和故障排除兩部分組成，但在實踐中，這兩種方法都顯示出許多優(yōu)缺點。隨著火力發(fā)電廠效率的提高，需要大幅度提高火電機組的穩(wěn)定性，因此需要改進現(xiàn)有的檢修方法。目前供熱企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)是盡快找到靈活的服務方式，以改變目前相對被動的服務狀態(tài)[2]。

1 火電廠電氣設備實施狀態(tài)檢修的意義

我國的火電廠電氣設備的維護方法缺乏靈活性，且維護成本高，因此仍然采用日常維護和故障排除。80 年代在進行相關一次性電氣設備維修過程中，利用監(jiān)控系統(tǒng)技術，但這對于當時企業(yè)條件有限，因此，無法進行較為全面的檢修與維護。此外，火電廠主要應對的電氣設備數(shù)量多，維修難度大。本文主要討論3類火電廠正常運行條件下的設備，即異步電機、發(fā)電機和油變壓器。維修不僅是電氣檢修技術，也是縮短初期定期檢修周期后的制度。

1.1 有利于杜絕生產過程中的安全隱患

早期的電力工業(yè)采用定期維護、定期檢修電氣設備的方法弊端嚴重，未能解決設備故障和切實可行的解決方案，導致安全威脅和事故層出不窮。如果大型火力發(fā)電廠的電氣設備出現(xiàn)故障，會造成大規(guī)模停產，影響民眾生產生活，會導致社會矛盾加劇。中小型火電廠機組大多數(shù)經過改造，一些火電廠甚至沒有預警和安全系統(tǒng)，事故響應制度、定期檢查維修方法滯后，電氣設備故障將危及大量生命財產安全。定期維護需要專門的人員進行檢查，也需要服務人員的專業(yè)性技能和經驗。然而，機械維修團隊對公司的實際日常生產影響不大，若出現(xiàn)問題的相關檢修或維護不足，就需要高昂的檢修運營成本。定期維護要對機械設備的運行時間、狀態(tài)進行初步了解。引入維護機制和技術可以更好地避免上述問題，消除安全隱患，及時對設備缺陷處進行維護，為火電廠發(fā)展提供更好的生產設備[3]。

1.2 延長設備壽命有效控制成本

火力發(fā)電廠的電氣設備投資占火力發(fā)電廠總運行成本中固定資本投資的大部分，火電廠電氣設備的公共維護主要是基于信息化和自動化的方法。根據(jù)計算機終端初步數(shù)據(jù)和電氣設備使用狀態(tài)信息的反饋進行分析，并結合專業(yè)建議，反饋給當?shù)責犭姀S、維修人員或相關員工。通過引入電氣設備公共維護，及時解決設備故障，有效提高火電廠電氣設備的壽命和性能，降低故障設備更換頻率，有效控制整體運行成本和資金投入到火力發(fā)電廠。

1.3 火電廠異步電機狀態(tài)分析

雖然感應電機不是火力發(fā)電廠的必備設備，但所有感應電機的旋轉輔助設備都必須以感應電機為基礎。由于感應電機的旋轉特性，其損耗比較大。由于大部分零件都用于感應電動機，其應用更加復雜，導致故障的可能性增加，并且容易受到負載、灰塵、濕氣、雨水等外部因素的影響。異步電機的維護過程占據(jù)了整個火電廠機械維護中的絕大部分，維護成本過高。感應電機必須多次檢查，對機械設備的檢查越多，越容易提前發(fā)現(xiàn)問題。選擇日檢部位，制定周檢、月檢、季檢部位，了解感應電機的健康狀況。根據(jù)以往的經驗，影響感應電機狀況的主要因素是絕緣和軸承。

1.4 火電廠變壓器的狀態(tài)分析

大型油浸式變壓器是發(fā)電廠的關鍵設備，負責電壓電平的互連和能量的傳輸。主要部件包括主變壓器、啟動變壓器、備用變壓器和廠用變壓器。油浸式變壓器不需要反復拆卸和檢查，以免損壞設備主體，通常可以自動正常工作。以前的維修規(guī)則規(guī)定，大型油浸變壓器只在投產后5 年檢查吊裝外殼，之后每10年檢查一次吊裝外殼。由于充油變壓器發(fā)生故障的可能性比較低，從而增加了生產設備的風險，增加設備維修過程的人力、物力以及財力。油浸變壓器進行維修時，要根據(jù)其具體的情況，對變壓器的安全性進行整合評估，最后來確定變壓器是否要進行維修，精確到準確的維修位置。隨著檢測技術的不斷發(fā)展，可以提高監(jiān)測設備的精準率，使變壓器狀態(tài)處于最佳。

重新考慮定期巡檢，實時監(jiān)測用電設備的運行狀態(tài)，實施分級監(jiān)測，分析采集數(shù)據(jù)的部分關鍵參數(shù)，確定狀態(tài)等級，判斷變壓器是否需要大修等，綜合判斷變壓器的健康狀況，了解變壓器各部件的實時變化，最終更準確地了解長期安全運行的狀態(tài)，起到一定的預防作用，減少意外事故發(fā)生，提高變壓器的檢修效率。

2 設備狀態(tài)檢修的實施思路

開展火電廠電氣設備維修工作：①要建立可靠的火電廠設備管理和運行體系，并成立專門的團隊負責國家電氣設備的維護工作；②要引進外部先進技術和人才，打造國家維修體系；③與內部管理和應急部門合作，有目的地測試和評估維護工作的狀態(tài)。在對火電廠電氣設備進行狀態(tài)維修時，可以按圖1 分為5 個步驟。

圖1 火電廠電氣設備狀態(tài)檢修步驟

2.1 評估設備重要性

電氣設備檢測前需明確該設備在運行系統(tǒng)中的重要性，根據(jù)運行系統(tǒng)的運行流程，確定設備的重要程度，并進行優(yōu)先排序，以便更好地界定下一步監(jiān)控步驟。

2.2 狀態(tài)監(jiān)測方法確定

狀態(tài)監(jiān)控方法主要是根據(jù)當前的現(xiàn)狀，了解現(xiàn)有設備的運行情況，其在設備的具體作用與擺放位置。針對現(xiàn)有不同種類的設備，需要利用不同的監(jiān)測方法，對所產生的安裝差異性監(jiān)測確立精確指標。例如，火電廠設備通過機組的相對效率，溫度控制是基于溫度變化的趨勢和梯度。

2.3 故障檢測與診斷

根據(jù)設備運行實時數(shù)據(jù)和狀態(tài)，判斷設備運行情況。具體的實施情況可分為以下4 個方面，即日常遠程診斷、針對性診斷、現(xiàn)場診斷和定期遠程診斷。日常的診斷方法主要適合遠程監(jiān)控故障，可以選擇出制定的目標與檢測方法，進行遠程檢測。遠程設備一般針對設備進行周期性檢測，如每月或每個季度，這也適用于關鍵的線路故障。

2.4 提供狀態(tài)檢修決策

在監(jiān)控和故障排除3 個階段后，第4 階段主要用于做出維護狀態(tài)的決策。主要的維護決策有3 個特點：①及時性；②準確性；③可操作性?；痣姀S電氣設備的日常維護工作人員一般為初級技工人員，更專業(yè)的工程師不對火電廠設備進行例行檢查。因此，維護工作人員要依據(jù)設備的維護系統(tǒng)來擬定出解決方案，可以通過遠程維護人員的幫助下來完成設備故障維修；中高級別故障需要工程師就地修復，及時準確上報。新舊設備的維修方案也必須因產品差異而確定，因此在維修方案方面，還需要引入神經網(wǎng)絡或專家系統(tǒng)作為實際操作的基準。

2.5 改進檢修流程

通過以上4 個步驟的維修工作，可以不斷優(yōu)化和改進整體維修流程。經過一段時間的公修和體驗，需要綜合考慮公修各類設備的需求和特點，調整公共維修的一般電氣設備的結構、思路和具體階段。

3 對火電廠電氣設備狀態(tài)檢修的建議

火電廠電氣設備中的發(fā)電機，是火電廠的重要組成部分，在火電廠生產過程中起到重要的作用。如果發(fā)生故障，通常是嚴重的事故，會導致巨大的經濟損失和人員傷亡。為了避免損失和事故的發(fā)生，需要提前確定發(fā)電機的大修計劃，盡快處理，防患于未然。

由于火電廠發(fā)電機的運行條件相對較差，這會很容易受到其他運行設備的干擾，因此通常情況下需要關閉電氣設備的測試?；痣姀S電氣設備不僅需要特定的運行數(shù)據(jù)，還需要對設備進行實施檢查，并對所檢測的數(shù)據(jù)進行收集，所收集到的數(shù)據(jù)可以幫助技術人員對火電廠一次性電氣設備運行狀況。在大修過程中，更注重的是全面的檢測和維護，而不僅僅是對故障進行處理。維修技術人員應精通設備，盡快完善正常運行的監(jiān)控系統(tǒng)，建立完善全面的檔案數(shù)據(jù)庫，并利用積累的數(shù)據(jù)進行年度系統(tǒng)分析，準確判斷發(fā)電機的性能。

火電廠電氣設備的有條件檢修不僅是簡單的檢修，還需要注意設備運行維護的管理制度，必須自上而下做好相應的工作。

4 結束語

火力發(fā)電廠電氣設備狀態(tài)判斷的實施，是根據(jù)各類設備的當前運行狀況，利用信息技術進行預警診斷監(jiān)測，主要目的是協(xié)助定期檢查和售后服務，而不是更換。在實際運行中，使用狀態(tài)監(jiān)測可以更好地實現(xiàn)對火電廠電氣設備成本的管理和控制，傳統(tǒng)的維護方法是無效的、昂貴的、不可預測的。這將狀態(tài)監(jiān)控放在第一位，維護第二，并根據(jù)不同的設備提供特定和特定的維護方法，不僅可以提高生產的安全性和可靠性，降低維護成本，提高設備效率，增加企業(yè)的經濟效益，還可以教會技術人員用科學的思維和方法分析問題，塑造面向實干的作風和實踐、創(chuàng)新的精神。