电厂电气设备状态检修的探讨

徐启贵

（山东阳煤恒通化工热电厂,山东 郯城276100）

近年来，随着传感技术、微电子、计算机软硬件和数字信号处理技术、人工神经网络、专家系统等综合智能系统在电力设备监测和故障诊断中大量应用，电气设备的检修也相应地发生了变化，状态检修技术应运而生。其是在设备状态评价的基础上，根据先进的状态监测和诊断技术提供的设备状态信息，判断设备的异常，预知设备的故障，在故障发生前进行检修的方式， 即根据设备的健康状态来安排检修时间和项目,称为状态检修[1]。 定期检修是以时间为基准的预防性检修, 而状态检修是以状态为基准的响应性检修,以实际运行状态取代固定的检修周期。

传统的周期性计划检修既不科学，也不人性化，忽视了设备健康水平的差异， 给检修工作人员带来一定的盲目性， 且周期性计划检修必导致运行良好的设备周期性停运, 使整个电厂承受巨大的检修压力。 有的设备不能按期检修， 使用寿命必然受到影响，设备事故的概率也相应增加，直接影响电厂的安全、可靠运行。 电气设备的在线状态检修模式，改变了传统的静态周期计划检修模式中存在的检修不足或检修过度的不利情况， 状态检修实际上是在检修技术、检修策略、检修理念等方面进行全新的转变，并结合先进的检修维护技术手段和管理制度， 制定完善的在线状态检修维护策略， 有效提高了整个电厂供电系统运行的经济性和安全性。

1 电气设备状态检修相比传统检修所具有的优越性

随着自动化设备的快速发展， 传统的周期性设备检修模式已不适应电厂的发展要求， 实施状态检修不但对提高设备健康水平和保证电厂安全有着重要意义，还可以节省大量的人力、物力、带来直接的经济效益，更会大大减少停运时间，提高发电、供电可靠性,以此带来更大的社会与经济效益[2]。

1.1 检修维护工作量大大减少

采取在线状态检修策略， 可以根据在线监测数据信息对电厂电气设备的运行状态进行动态监测和控制，便于制定高效合理的检修，维护计划，从而降低检修人员检修维护工作量， 同时采取针对性的检修策略，避免了对正常设备的过度检修损坏，延长了电气设备的使用寿命。

1.2 提高了电气设备运行的可靠性

实现在线状态检修策略后， 可以准确有效地掌握电气设备的运行状态，根据运行数据，制定动态的检修维护计划，避免不必要定期计划检修事件的发生，有效提高设备运行可靠性。 采取有针对性的检修计划， 不仅可以大大降低电气设备计划停运次数，有效提高检修维护效率，还可以降低电气设备停机时间。

1.3 维修费用大大减少

定期检修的时间间隔、工期、检修项目等基本是建立在经验和行业标准的基础上, 对设备的实际状况考虑相对较少，具有一定的盲目性和被动性，有的设备运行状况完好，按计划也停下检修，导致在设备维修方面耗资巨大。实行状态检修后，采取在线运行状态数据，结合计算机高速运算和智能策略参考，进行必要的检修，这样，必然降低维护成本，实现节能降耗和可靠经济运行维护的目标。

2 电气设备实行状态检修的原则

必须以科学的原则做理论指导， 才能在实际运作过程中主次分明、掌握重点,快速、准确地找到状态检修的方法。

2.1 实行状态检修需转变观念

传统的计划检修忽略了设备性能的不断完善、环境的不断改变及使用寿命不断提高等因素， 只是根据硬性的规定，定期进行周期检修，不切实际的整体淘汰、整体拆换。这不仅不能使设备达到最大的利用值,还会造成不必要的经济浪费。 因此，必须改变传统的周期检测的观念， 采取状态检修与预防性检修、故障检修相结合的混合式检修。

2.2 实行状态检修的前提条件

状态检修必须建立在设备状态检修和运行分析的基础上， 必须充分利用现有先进的检测手段和诊断技术，积极开发、利用和推广新的检测装置和诊断技术，尽可能掌握设备实际运行状况，做到“应修必修，修必修好”的原则，严禁应修不修，硬拼设备，使设备运行缺乏安全基础，同时也要防止不加分析、不讲实效，盲目大拆大换等现象发生。

2.3 全过程状态检修管理

状态检修成为趋势， 是因为它自身具有不可超越的优势。 一方面， 整个过程成本消耗低于正常水平，另一方面能够进行层次选择，针对非主要运行设备实施状态检修，对于主要设备，从经济的角度及整个电厂电力系统的稳定性， 酌情以检测为主进行处理。根据情况，在设备已经达到严重后果或即将造成重大经济损失时，可以适时进行预防性检修。总的来说， 要在经济利益与整个电厂电力系统的稳定性运行中找到平衡点，及时发现并合理解决问题。

2.4 状态检修过程中保证设备安全运行

状态检修始终要坚持“安全第一”原则，以提高设备可靠性和管理水平为目的。 实施状态检修的过程中，必须要保证设备的正常运行，而不能影响整个电厂的运行状态，合理地调整检修时间段和检修力度。

3 发电厂主要电气设备状态检修中的问题及对策

状态检修从试运行到正式发布已有几年， 但由于很多设备在线检测技术和数据的准确度还存在一些问题，工作人员在信息整理、传递方面也存在诸多问题，再加上电厂电气设备较多，整个电厂实现先进的、全面的、准确的状态检修模式，还需时日。 以下对电厂主要电气设备状态检修中存在的问题进行探讨。

3.1 发电机

发电机为电厂的核心设备， 其定子绕组绝缘在运行过程中长期处于热电环境和机械应力的作用下，是事故的多发环节，易导致绝缘恶化、绝缘击穿和短路、接地事故。 近年来，发电机局部放电实时在线检测技术已成为在线监测发电机绝缘的一种重要方法，并逐步得到推广应用，不仅不影响发电机的运行， 还可随时监测发电机的绝缘， 分析绝缘恶化趋势，及时发现绝缘隐患，提高机组运行的可靠性。 在线监测的关键技术包括传感技术、 抗干扰技术和诊断技术，目前，开发了多种发电机局部放电在线监测系统，主要方法包括从发电机内部采集信号，从发电机中性点采集信号， 从发电机出口母线采集信号第3 大类，传感器的安装、抗干扰、采集数据的准确性和运行稳定性等问题已成为状态检修重要依据。 发电机局部放电在线检测系统的有效性是判断现场应用效果的重要因素，目前，利用离线试验判断在线监测系统的有效性是可行的粗略分析方法， 更为直接有效的判断监测系统的方法还有待研究。

3.2 输电线路

通过引入使用有效的在线检修技术和装备，可以准确有效地掌握输电线路的运行状态， 便于准确开展在线状态检修工作。 红外热像仪可以准确及时地测试输电线路接头部分的运行环境温度， 及时发现设备中存在的异常发热问题， 还可以用于检查复合绝缘子的工作性能水平， 能够提前发现绝缘子内部存在早期绝缘缺陷， 便于检修维护工作人员带电技术更换消除安全隐患，提高配电网运行可靠性。微气象在线监测可以准确检测设备运行环境风速、温度、湿度等气象数据信息。 杆塔倾斜在线监测系统，可以动态监测易塌陷区内杆塔的倾斜状况， 当监测到有倒塔安全隐患时， 及时通过在线监测系统给配电网系统集控中心提供报警信息， 便于检修维护人员制定完善的修复加固措施[3]。

3.3 高压开关设备

高压开关设备在线监测系统是针对高压电气设备的绝缘状态实行带电实时监测的一个系统， 在设备外分布安装一系列全数字一体化智能检测单元，实时监测高压开关设备的绝缘等状态参数； 利用工业现场总线或无线通讯实现与远方管理系统的交互，管理系统可对设备的健康状况进行评价和分析，并对有关数据进行融合分析； 建立高压开关设备运行检修管理数据中心； 实现对高压设备的状态远程实时在线监测和诊断， 制定设备维护和状态检修策略。

3.4 电气二次设备

电气二次设备状态检修可以通过对二次设备的状态监测和装置自诊断， 结合二次设备运行维护和检修试验资料，对二次设备状态做出正确评价，并根据状态评价结果科学安排检修时间和检修项目。 首先，根据当前系统内二次设备的现状，设备自动化的程度以及人员的情况， 结合实际挑选具有一定条件的二次设备开展试点， 积极有序地开展二次设备状态检修。 其次，二次设备的网络化、运行管理的自动性， 以及通信网络快捷化为二次设备的状态检修提升了更广阔的前景。

3.5 继电保护装置

继电保护系统包含大量的电子元件、 高集成电路，与一次设备相比，状态监测相对较难实现。 微机保护具有一定的自检功能， 可发现一些集成电路器件的特定故障及一些交流回路的短线故障， 但难以发现器件劣化及回路接触不良等问题。 利用红外监视可发现一些回路的接触不良， 通过状态监测技术的发展，能够进行状态评估的运行信息越来越多。当前， 保护系统的状态检修主要是根据设备的运行状态来确定检修时间及内容。

3.6 变压器、电动机

随着传感器技术、计算机技术、绝缘诊断技术的发展，在线监测完全替代了预防试验，推动设备由预防检修向状态检修发展。对变压器、电动机进行绝缘监测、电缆监测、温度监测、轴承温度和振动监测，根据数据、科学地合理地进行状态检修。

4 发电厂电气设备状态检修的发展目标

在现阶段实行以定期检修为主， 定期检修与状态检修相结合的模式管理，同时，应注意状态检修工作的推进。 电厂对电气设备进行状态检修的目的并不是教条式地用电气设备状态检修来代替电厂的大修制度，而是根据电厂的实际情况，通过运用科学的决策手段。 在对电气设备进行科学的研究和评估和对现有的电气设备检修内容进行补充、 修订以及优化之后， 对每一种电气设备采用最为合适和正确的方法来检修电气设备。 制定状态检修“三步走”的发展目标，第一步，建立健全状态检修组和相关制度、工作标准，实行以计划检修为主、状态检修为辅的检修管理模式， 重点放在状态检测数据的应用与分析上；第二步持续推进状态检修模式提高监测手段，合理调整试验和检修周期， 在充分利用现有的技术条件和装备资源、 搞好常规测试和测试数据的综合分析工作基础上，不断采用相对成熟的检测新技术，提高状态诊断的水平， 逐步改变到期必修的传统检修方式；第三步，逐步过渡到真正意义上的状态检修。

5 总结

定期检修已不符合用电需求和经济效益的发展要求， 对于电力系统实行状态检修是技术进步和时代发展的必然， 状态检修大大提高了电厂电力系统中运行推护管理水平， 明确了设备检修计划和策略制定的目的性和针对性，提高了设备检修维护质量，实现了供电企业的集约化、 信息化， 在线自动化管理，提高了电厂安全稳定、节能降耗的高效运行维护水平。

［1］黄雅罗，黄树红．发电设备状态检修．北京：中国电力出版社，2000．

［2］国家电力公司．火力发电厂实施设备状态检修指导意见．北京：国家电力公司．1999．

［3］李常熔．工厂设备诊断技术概论．北京：水利工厂出版社，1996．