電力設備狀態(tài)檢修中的探討與新技術應用

1、電力設備狀態(tài)檢修中的探討與新技術應用吉開泉佛山市勁能電力工程有限公司 廣東佛山 528000摘要:本文探討了定期維修制度逐步向狀態(tài)維修制度過渡及新技術在電氣設備狀態(tài)檢修中的 應用。關鍵詞:新技術;電氣設備維修;應用中圖分類號:V351.31文獻標識碼:A文章編號:1.傳統(tǒng)的定期維修制度設備定期維修是多年來廣大電力企業(yè)采用的基本設備管理方法,其最大特點是以單純的 時間周期為基礎,依據(jù)規(guī)程、 規(guī)范和制度等要求編制計劃,安排設備的維修。 這種維修方式不 管設備的實際狀況如何,只要 “到期”就 “必修” 。這種做法不考慮設備客觀上存在著狀態(tài)差 異,由此產(chǎn)生了維修過剩,浪費資源和影響設備運行可靠性等一系

2、列問題。1.1定期維修制度所存在的問題由于電氣設備的初始狀況和現(xiàn)場設備的運行狀況有很大差異,即現(xiàn)場設備的“健康”狀 況好壞相差甚大,而定期維修制度幾乎無視這些狀況的差異,而采用統(tǒng)一的、 一刀切的定期維 修方式,其最主要的表現(xiàn)在維修結果上,要么維修過剩,要么維修不足。工程的實際情況大多 是出現(xiàn)維修過剩,經(jīng)常出現(xiàn) “小病大治” 、 “無病亦治” 的盲目維修的現(xiàn)象,這種維修過剩的結 果,必將出現(xiàn)如下維修的弊端:(1一些狀態(tài)良好的設備,因盲目維修而出現(xiàn)故障或潛在故障,維修達不到恢復設備原有 的可靠性的作用,而是增加了設備的故障隱患和故障率。(2降低了設備的可用性,許多維修迫使設備停機。中斷對用戶的不間

3、斷供電,這是增加 停機維修的次數(shù)的必然結果。 而提高供電可靠性是供電企業(yè)非常重要的基本考核指標。 目前, 定期維修是電氣設備停運的主要原因,往往占全部停運時間的 60%以上。(3增大設備運行管理成本,使企業(yè)在市場和發(fā)展競爭中不堪重負。 電氣設備的大修費用 是企業(yè)管理中主要的支出費用,該費用在電力企業(yè)經(jīng)濟活動中所占比例不小 ,這就直接影響 了企業(yè)的經(jīng)濟效益。 因此要提高企業(yè)的經(jīng)濟效益也必須對企業(yè)設備現(xiàn)行所執(zhí)行的定期維修制 度進行改革,以經(jīng)濟效益的觀點和要求來指導維修策略的分析選擇。其次,各個設備在電力系統(tǒng)中的地位和影響不同,每個設備中部件對設備功能的影響也 不相同。能否對所有設備進行狀態(tài)監(jiān)測、故

4、障診斷、狀態(tài)維修呢?即能否用狀態(tài)維修完全替 代定期維修呢?事實上,對所有設備及其部件進行狀態(tài)監(jiān)測和狀態(tài)診斷在技術上有困難,而且 對所有設備及其部件進行狀態(tài)監(jiān)測在費用上難以承受。所以,未來的狀態(tài)維修不可能完全代 替定期維修,而是狀態(tài)維修和定期維修共同存在的局面。2.狀態(tài)維修中狀態(tài)監(jiān)測特征量的選取隨著傳感器技術的發(fā)展,電氣設備可被監(jiān)測的狀態(tài)量越來越多,幾種重要電氣設備的主 要狀態(tài)監(jiān)測特征量如下:(1變壓器:主要有充油電力變壓器,其次是 SF6氣體絕緣和環(huán)氧樹脂澆注絕緣的變壓 器。主要的監(jiān)測特征量有:油中溶解氣體(單一或多種含量、局部放電、繞組變形、鐵芯接 地電流、高壓套管的介損、油中微水質量分數(shù)等

5、。(2電容型設備:包括電流互感器、 電容式電壓互感器、電容器、 電纜等。主要的監(jiān)測特 征量有:介損、泄漏電流、等值電容(也可監(jiān)測局部放電等。(3氧化鋅避雷器:主要監(jiān)測阻性電流,也有的監(jiān)測總泄漏電流。(4高壓斷路器:包括油斷路器、SF6斷路器(含 GIS 內(nèi)的斷路器、真空斷路器。目前可監(jiān)測的特征量有:合、分閘線圈電流,操作機構的行程、速度和機械振動,動態(tài)回 路電阻等。電氣設備所處的某個狀態(tài)常由若干個狀態(tài)特征量反映,而一個狀態(tài)特征量又可能 源于設備的多種狀態(tài),故狀態(tài)特征量的選取及提取是狀態(tài)評估中難點問題之一。在識別運行 中電氣設備的故障狀態(tài)和正常狀態(tài)時,常因狀態(tài)特征量選取不恰當而出現(xiàn)誤診或漏診,誤

6、診 的主要原因就是正常狀態(tài)和故障狀態(tài)的特征參量存在交疊區(qū)域,即狀態(tài)特征量存在著模糊 性。所以需要選取有代表性、有效的狀態(tài)特征參量。所以,傳感器采集到的狀態(tài)監(jiān)測信號需要進行進一步的處理,其目的在于抑制干擾和提 取信號特征,在錯綜復雜的信號中提出有用的信息量,精煉設備運行時的特征信息,以提高設 備診斷的靈敏度。3. 新技術在電氣設備狀態(tài)檢修中的應用3.1發(fā)電機、 變壓器的檢修 狀態(tài)檢修(cBM也可稱為預知維修(PM, 是以獲取設備運 行的特征量為基礎, 結合設備的歷史運行狀況和檢修情況以及現(xiàn)在的運行狀態(tài), 從而查明故 障(隱患或缺陷性質、位置和嚴重程度。 “不斷電和帶負荷”稽核技術正是基于以稽核到

7、設 備運行的特征量為基礎,并采用專業(yè)的測試軟件系統(tǒng),來完成準確的預知性稽核設備(電氣 保護系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)。實現(xiàn)了從停電對設備健康狀態(tài)進行診斷到不停電設備健康狀態(tài)進行實 時或定時診斷、評估和剩余壽命預測這項技術上的變革,是對狀態(tài)檢修理念的一種新突破。 此技術能夠完整的查驗到當前保護系統(tǒng)元器件運行的主要數(shù)據(jù)、 隱患內(nèi)容等各項指標。 并針 對元器件運行的情況, 了解到元器件參數(shù)是否出現(xiàn)異常, 元器件是否發(fā)生實質性故障或出現(xiàn) 某些異常征兆, 用戶可根據(jù)這種數(shù)據(jù)進行糾正或維修,減少成本、 時間、人力的各種非必要 支出。 新投入使用的變壓器和運行 5年后的主要廠、站用變壓器及運行或試驗中發(fā)生特殊 情況的變壓

8、器都要進行吊芯檢查或檢修。 吊芯檢修是將變壓器的鐵芯從油箱中吊出或將變壓 器的鐘罩吊開露出鐵芯,然后根據(jù)技術標準要求, 對各個部件進行檢查、 測量、試驗,對各 部位進行清洗并處理有關缺陷。由于吊芯檢修要起吊鐵芯或鐘罩, 為防止起吊過程中的傷人或碰壞變壓器部件, 變壓器 吊芯時應采取以下安全措施:吊芯應選擇在良好天氣進行,并且工作場所無灰煙、塵土、 水 氣,相對濕度不大于 75%。變壓器鐵芯在空氣中停留時間應盡量縮短。如果空氣相對濕度 大于 75%,應使鐵芯溫度(按變壓器油上層油溫計算比空氣溫度高 10以上,或者保持室 內(nèi)溫度比大氣溫度高 lOT,且鐵芯溫度不低于室內(nèi)溫度。只有在這種情況下吊芯,

9、才能避免 芯子受潮; 起吊前, 必須詳細檢查起吊鋼絲繩的強度和掛鉤的可靠性, 以免發(fā)生起吊過程中 的斷繩事故。 起吊所使用的器具不準超載, 在起吊前期應該把關好各個部件的檢查、 測量及 試驗。在電力設備狀態(tài)檢修中進行以下四點測量:紅外線點溫計。 紅外線點溫計,是一種手持的, 可以方便靈活操作的測量儀器,它可 以直觀迅速的進行故障發(fā)熱的檢測, 這種方式幾乎適用于所有的電氣設備, 對電氣設備的表 面測溫和故障發(fā)熱檢測準確,操作簡單。紅外線熱像儀。 紅外線熱像儀不僅可以在電氣設備正常的運行狀況下使用, 也可以在 停機檢修過程中進行熱像分析及檢測。 在正常的運行下, 發(fā)電機、 斷路器、 CT、 母線及

10、連接、 工廠電纜、 工廠電容器等設備的檢測中都非常適用, 還可以輔助進行發(fā)電機定子鐵損試驗和 發(fā)電機轉子護環(huán)的拆裝工作在停機檢修中也適用,紅外線熱像儀可以起到一定的輔助作用。 超聲波流量探測儀。 這個儀器一般用在停機檢修中, 也可以用于在線測量發(fā)電機定子 進(出水總管的流量、 在停機檢修中, 可以測定發(fā)電機電子線棒的流量, 斷路器附屬系統(tǒng)的 冷卻水流量及大型變壓器循環(huán)油系統(tǒng)的流量等。發(fā)電機在線綜合分析專家系統(tǒng)。 發(fā)電機在線綜合分析專家系統(tǒng)可以綜合發(fā)電機的各種 工況參數(shù),例如對溫度、電壓、電流、振動、勵磁、絕緣、壽命等進行分析,并對照專家系 統(tǒng)給出結論和處理意見。3.2注意事項 在發(fā)電機(調相機

11、的斷路器及滅磁開關都己斷開, 但轉子仍在轉動的情 況下, 禁止在發(fā)電機(調相機回路上工作, 以防止因轉子的剩磁在定子繞組中感應電壓觸電。 在特殊情況下需要在轉動著的發(fā)電機(調相機回路上工作時, 必須先切斷勵磁回路, 投入自 動滅磁裝置,將定子出線與中性點一起短路接地。在裝拆短路接地線時,應戴絕緣手套, 穿 絕緣靴或站在絕緣墊上, 并戴護目鏡, 填寫小修記錄。 小修記錄包括廠(站名、 變壓器編號、 銘牌、小修項目、更換部件及檢修日期、環(huán)境溫度、器溫等,并注明檢修人員。對檢修后變 壓器上部各放氣堵應充分放氣,包括散熱器或冷卻器、套管、升高座及氣體繼電器等處。 檸 松放氣閥放氣, 當冒油時快速擰緊。變壓器上部不應遺留工具等。 在退出檢修現(xiàn)場前,應檢 查變壓器的所有蝶門、截門是否處在應處的位置。4.結語通過設備狀態(tài)檢修管理促進設備管理水平提高,是工廠系統(tǒng)設備管理中的一種重要方 法。 如何利用信息系統(tǒng)為狀態(tài)檢修管理服務, 是迫切需要解決的新問題只要我們不斷改進和 創(chuàng)新, 不