关于电气一次设备状态检修的应用探讨

2018-04-02张雁军

发明与创新 2018年5期

张雁军

内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司内蒙古托克托 010206

引言

电厂为社会经济的发展提供所需的电力能源，推动了社会经济的发展，提高了人们的生活水平。电气一次设备是电厂电力系统的重要组成部分，其安全、稳定运行离不开状态检修技术。由此，对电气一次设备进行有效的状态检修，可避免或降低故障性停电的发生，提高设备的利用率。

一、状态检修概述

电厂电气一次设备主要是用来生产、转换、输配电能，主要由发电机组、变压器和电动机构成。电力系统在运行过程中会出现一些故障，这些故障在不同程度上会导致电厂生产、转换、输配电能中断或停止甚至造成极大的安全隐患，后果十分严重。电气一次设备的状态检修主要是利用诊断技术和状态监视技术，测试出设备存在的故障，并对故障信息进行分析、判断，维护电力系统的正常运行。

电厂电气一次设备的状态检修需耗费一定时间，一般根据电力设备损耗情况来确定。在故障引发事故或问题之前采取状态检修，能保证将电力设备故障引发的安全问题或造成的经济损失控制在最小范围内，确保维修质量和检修效率。开展状态检修工作时，可通过对比运行数据与标准数据，然后根据设备的运行情况，制定出明确的检修计划。

二、技术支撑

电厂在开展电气一次设备状态检修时，首先需要做的基础工作是收集其状态信息，主要是在线运行状态、热备用状态、冷备用状态和检修状态。在线运行状态设备主要包括状态监测和离线数据收集，其中离线数据收集涉及设备投入使用前的信息、设备参与检修试验的信息、设备运行环境信息以及是否存在历史缺陷信息等。

对在线运行状态进行监测必须配备一定的技术。当前，我国电气一次设备的监测技术设备主要有油色谱在线监测仪、局放红外热成像仪、避雷器在线监测仪等。其中，油色谱在线监测仪是用于变压器等油浸电力设备的在线监测，对绝缘油中溶解的各种故障特征气体的浓度和变化趋势进行准确检测，从而获得相应的监测数据，然后将数据提供到故障检测系统，便于系统对故障做出综合分析诊断，从而快速准确地找到设备存在的问题，并采取维修措施，避免故障发展为事故。而局放红外热成像仪用于设备绝缘状态的监测，避雷器在线监测仪主要用于避雷器状态的监测，包括远程监测。电气一次设备相对独立工作，和二次设备相比，其状态检修技术要相对简单[1]。

三、状态检修原则

电气一次设备状态检修要与电厂的实际情况相结合，制定检修计划，及时对设备出现的各种问题进行维修，确保电气一次设备的正常使用。开展电气一次设备状态检修时，必须遵循以下原则：

1.设备绝缘良好

电厂对电气一次设备开展状态检修工作时，首先要选择具有良好绝缘性的设备。只有优质的绝缘材料才能符合电力设备的材料要求，其抗腐蚀性也更好。其次，技术人员必须对一次设备材料进行绝缘特性检测，将检测材料设备的绝缘性和相应标准、规范进行比较，确保设备和材料具备良好的绝缘性。

2.检修操作应严格

电气一次设备状态检修基本是在设备带电的情况下进行，这增加了检修工作的危险性，因此检修前要对检修人员做好相关的安全培训，只有那些具有丰富经验或是具备过硬专业素质的工作人员才能参与检修。当工作人员在开展状态检修时，必须安排安全监理人员进行全程监护，及时提醒和纠正不当、粗心的操作，一旦出现问题，也能及时做好应急工作，促进电气一次设备状态检修的安全开展。

3.热故障诊断

对电气一次设备进行温度丈量时，需用到红外线热成像原理技术，该技术能对一次设备运行状况是否正常做出精确判断。运行过程中的一次设备可能存在接头处发热现象，此时通过红外线热成像技术能将设备的发热方位和发热温度进行精确丈量，从而准确地对热故障进行辨识。

四、状态检修的应用

电气一次设备状态检修的内容分别是隔离开关检修、断路器检修、变压器检修。

1.隔离开关

隔离开关常见故障主要是接触不良和开关触点过热现象。产生接触不良的主要原因通常由安装调试或制造工艺造成，即未利用铜铝过渡材料对铜铝接触进行处理，安装时未将接触面打磨完全，导致隔离开关无法完全合闸、触头臂与接线座连接螺母松动，其结果是接线座产生过热现象。由此，需从制作工艺方面对隔离开关的隔离面进行设计，规范过渡材料使用，并要在安装过程中将接触面进行完全打磨，降低隔离开关的故障发生率。由于隔离开关是故障频发点，在装置技术不精的情况下，需经常性地对开关进行调试或调整，最好有针对性地进行隔离开关的要点维修[2]。

2.断路器

断路器可切断故障电路，避免安全事故的发生，确保电源线路及电动机的安全。温度过高、拒动、误动、反常声响、起火等是断路器较为常见的故障。其中断路器拒动主要是因为蓄电池欠压、二次接线时存在错误操作、线圈层间短路、线圈低电压不合格、互感器衔接过错使得控制回路短路、接触不良、直流系统电压过高以及过低等。

总之，断路器拒动的原因较多，当断路器遇到故障时，通过故障表征逐一排查，此间需要投入备用系统维系电力系统的运转。当出现越级跳闸时，要先检测断路器的动作，如果是保护动作导致越级跳闸，需合上拒跳的隔离开关，使断路器继续运行供电即可。当出现其他原因造成的越级跳闸，则要断开每一条线路，逐一排查送电方式是否存在故障，直到找出故障点进行维修。

3.变压器

变压器主要承担了交流输电、变电、配电的作用，可以说是电力系统的核心，其组件为铁心、油箱、绕组及其他附件等。因变压器导致的故障通常会增加供电能耗，或是引起整个供电系统的瘫痪，影响电力生产安全。

变压器故障主要包括接线柱松动、引导烧断、接触不良、开焊等，此时需及时检修变压器的引线部分的运行状态，排查故障。当变压器出现受潮、老化等问题时，需对变压器做老化实验，检测绝缘纸含水量，进行油简化实验和绝缘特性实验等，然后采取维修措施。变压器运行中出现异常响声多是由于抵押线路短路或接地、内部零件松动所致。此外，瞬间负荷增加、大容量设备的瞬间启动等也会造成变压器异响，需通过声音异常进行排查，找出原因。