发电厂电气设备维护方案的优化

尹学义

（天津滨海环保产业发展有限公司，天津300000）

1 前言

随着科学技术的进步和管理水平的不断提高，现代发电厂的电气设备越来越科学化、先进化，其维护和管理也变得相对复杂。当前发电厂在电气设备维护方面还存在以下几个方面的问题：

1.1 临时性检修频繁

根据制定的维护方案，有些设备还未运行到下一个维护周期就被迫停运进行提前检修，浪费物力和人力，降低设备利用率。

1.2 维修不足

电气设备已经出现比较明显的问题，但是受限于既定的维修计划，设备不得不继续运行。

1.3 盲目性维修

维护方案设计制定的不合理性，或不根据既定方案，只依靠经验对电气设备进行维修，往往会造成不良后果。

电气设备维护方案的制定就是要尽力避免以上三个问题的出现。目前先进的设备维护方案都是基于设备状态的评价进行维护和检修。这种制度的制定以先进的检测技术为手段，以严谨、科学的维护计划作为基础，尽可能的保障在故障将要发生之前或继续运行不经济的时候，进行有目的适当和必要的维护。

2 发电厂主要电气设备的维护方案的优化

2.1 检修计划的优化

检修计划是从电厂电气设备的安全、经济与健康状况等要求出发，确定检修的对象、时间和组织实施的一种方案。按状态检修的要求来编制发电厂电气设备检修计划，应能做到以下几点:

2.1.1 取消不可行的检修计划项目；

2.1.2 取消或改善效果不明显的项目；

2.1.3 增加检修项目以处理被忽略但是重要的故障模式；

2.1.4 修改检修的频度；

2.1.5 用效益好、耗费少的状态检修代替昂贵的大修工作；

2.1.6 更好地实现可靠性和费用最优要求。

2.2 基于设备状态的监控和评估的维护方案

2.2.1 发电机组状态评估与检测

首先是状态评估，对于发电机，主要是监测空气间隙、结构变化、圆度情况、线棒进度等，由此确定其是否有磁极分离、短路、电气不平衡等现象。其次是状态监测，一般而言发电厂应根据其机组设备、配置方案，根据实际运行经验，总结出一套比较固定的故障模式和后果表，如发电机匝间短路，可能是绝缘老化的原因，其直接结果就是发电机停机，无电能输出；励磁机无法提供励磁电流，可能是碳刷磨损造成；定子线圈温度过高，可能是负荷过大或者冷却器故障造成。对各种情况进行分析总结后，可以制定出发电机组故障的逻辑分析及检修方案。

2.2.2 变压器状态评估与检测

可以根据目测、生产运行、检修记录及故障记录，变压器各个时期的状态参数，结合一些技术手段判断变压器的运行状态。状态评估的内容主要如下：油温、噪音、过负荷、短路情况，本体套管和附件的密封、油泵、冷却器、瓦斯继电器、压力释放阀、开关等附近的运行情况，必要时通过各种实验，如直流电阻、绝缘电阻、耐压试验、本体介损、铁芯绝缘、套管介损、绕组变形试验和绝缘油的色谱、微水等油质试验确定变压器的状态。

2.3 基于百分制的状态检修的维护方案

状态检修的基础是状态信息和状态分析

2.3.1 状态信息搜集，这包括不良运行记录，如对变压器而言可能有超负荷及出口短路等，对断路器可能有开端短路，超负荷电流的幅值、时间，操作次数等；缺陷记录包括在整个运行及实验，检修过程中如非绝缘性，漏油，漏气等；检修记录，如因何原因而检修，何种性质的检修、检修中发现的问题与检修前评估的一致性、检修的效果等；厂家记录，即同一品牌同一型号的设备往往会存在相同的设计，质量缺陷，另外还有在线监测，对有些关键设备，其在线监测信息对于分析其运行状态有着重要作用。

2.3.2 状态分析和检修策略。一般来说电气设备都有一定的抗力，即某些参数不正常的情况下仍然可以运行，状态分析的目的就在于估计参数不正常时的临界值或者评估设备的整体运行状态，它的目的不在于准确诊断设备究竟存在何种缺陷，而在于对设备状态做出一个初步的评估。作为安排检修的一个依据，为下一步进行设备的缺陷原因、性质奠定基础，必要时也作为设备是否需要停机检修的参考。

因此在进行状态分析时，对设备状态不列出具体缺陷，而是对设备状态进行评分，分数越低，表示其处于立即检修的严重缺陷状态，分数越高，则运转状态良好，如果以百分计，则低于40分的设备需要立即检修，40分-80分的设备一般需要立即制定维修计划，尽快检修，高于80分的设备则可以延期检修。

2.4 基于高级设备维护管理的维护方案

高级设备维护管理追求科学、合理，以设备的故障形成规律为基础进行检修。因此，运用高级设备维护管理对设备进行管理维护，需要注意：

2.4.1 把握电气设备出现故障的规律。一般设备出故障的规律有以下特点：在开始投运的一定时间内出现故障比较多，这多与设备的实用性及本身质量，安装质量，设计和工艺缺陷造成的，但这些缺陷随着在运行中的磨合，人为干预会逐渐趋于平缓，进而随着设备老化，逐步暴露的缺陷开始增加，呈现出一条趋近于浴盆曲线的图形。在这个曲线的不同阶段，因为检修后需要磨合，使得这个曲线被分割成多个细微的浴盆曲线。但是电气设备一般不会发生突然故障，往往是在曲线的下方，即因为时间推移，设备老化造成的。因此必须在设备可能出现事故的潜在时间点之前检测到问题，才能避免故障的突然发生。但是电气设备很多，不同设备有不同的浴盆曲线，不管是短期还是长期，为此检修计划制定中必须以设备的这种规律为依据，并适当的提前进行安排，制定计划。

2.4.2 建立设备可靠性管理系统，以使用、连续、及时的数据对设备和系统进行分析，为设备维护提供动态数据。首先需要建立历史可靠性分析模型，其结构以历史数据为基础，通过对数据的分类、整理，运用指标系统和数学分析技术对事件进行分析，最终形成可靠性模型。历史数据包括检修时间、出事部件的技术参数、检修工时好费用、初始状态记录、运行过程中的各种参数等。

3 结论

发电厂电气设备的维修方式应随着新技术及新设备的出现而不断改进，而且，由于电气设备很多，相互关联度大，其维修方式应呈现灵活多样性，其维修方式关系到设备的利用率、事故率、人力、物力、财力的消耗。本文提出的基于设备状态的监控和评估以及基于百分制的状态检修方案都较为依赖前期状态信息的搜集，因此，运用高级设备维护管理的维护方案，建立设备管理系统，注重电气状态数据分析，是有执行电气设备维护方案的重要保证。从长远意义来讲，提高了发电厂的经济效益和社会效益。

[1]孙陡.发电厂设备检修管理的探讨[J].新疆电力技术.2008.3（98）.

[2]刘晓峰等.发电设备RCM（高级设备维护管理）实施方法的研究与探讨[J].汽轮机技术.2005（8）.

[3]杜延令.发电厂推行电气设备状态检修的方法探讨[J].山东电力技术.2001.10.10.