浅谈火电厂电气一次设备状态检修问题

王茂洲

[摘    要]当前社会背景下，火电厂在发电形式上，依然占据主流地位。而社会经济的发展，带动人们生活质量的上升，令人们对供电质量的要求，相较过去有所上升。为保证火电厂的运行较为稳定，火电厂一定要对电气一次设备状态检修问题引起足够重视。本文将基于火电厂电气一次设备状态检修的必要性，重点对火电厂主要电气一次设备状态检修方法，以及检修应当注意的主要设备问题进行探讨，希望可以为电气一次设备状态检修带来新思路。

[关键词]火电厂;电气一次设备;状态检修

[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）11–00–03

[Abstract]Under the current social background， thermal power plants still occupy the mainstream position in the form of power generation. The development of social economy leads to the rise of people's quality of life， which makes people's demand for power supply quality rise compared with the past. In order to ensure the stable operation of thermal power plant， thermal power plant must pay enough attention to the condition maintenance of electrical primary equipment. Based on the necessity of primary equipment condition maintenance in thermal power plant， this paper focuses on the main electrical primary equipment condition maintenance methods and the main equipment problems that should be paid attention to. Hope to bring new ideas for electrical primary equipment condition maintenance.

[Keywords]thermal power plant; electrical primary equipment; condition overhaul

火電厂一次设备的运行状态，会直接影响到火电厂供电安全与质量，对于火电厂工作人员而言，应重视对电气一次设备的检修与维护。电气检修工作主要涵盖检修故障与计划检修，但是在实际检修工作落实时，检修方式仍然存在较大缺陷。近些年，我国火电厂的发展水平逐渐上升，对电气机组稳定性的要求也逐渐提升。实现检修方法的创新，达到了优化检修方式的目的，从而实现了火力发电厂可持续发展。

1 火电厂电气一次设备状态检修的必要性

1.1 降低设备维修费用

当前社会背景下，我国很多火力发电厂在设备检修方面都是定期检修，这样不但使设备工作效率得以提升，而且也提升了工作人员操作环境和设备运行的安全性。但是需要注意的是，设备状态检修和设备定期检修存在较大差异，设备状态检修在发现设备隐患时，可以保证在最短时间内，对设备发生的各类问题可以有效预测，从而达到了降低设备维修费用的目的[1]。

1.2 增加设备使用寿命

检修电气一次设备，可以对整个发电厂的设备应用状态做监控，还能兼顾设备运行数据的记录工作，对数据进行调整，还能保证工厂设备的安全性。虽然每个设备的使用年限都是相对固定的，但是在实际运行中，达不到预期使用年限才是常态，在使用年限内报废的情况并不鲜见。若发电厂应用状态检修的方式，可以使设备使用年限有所提升，在设备采购资金的节省上，效果较为显著。

1.3 防止出现意料之外的安全隐患

传统火电厂对设备进行定期检修，在采购材料、培训工作人员等方面的花费较多。状态检修设备可以节约修理设备资金，降低安全隐患出现的概率，有效提升了员工工作效率，使发电厂经济效益得以全面提升[2]。

2 火电厂电气一次设备状态检修方法

2.1 信号交换方法

信号交换方法应用的是数学变换方法，对电力信号、故障信息进行分离与了解。通常情况下，检测方法主要采用的是小波换算方法。举例来说，对设备故障进行诊断与分析之前，小波换算法可以检测信号突出点，后续提取来自电机定子绕组的故障信息。这种方式可以对电机定子电流变化状态，进行检测和监控，针对外部负载变化、负载不对称的现象，进行分析与研究，判断其出现异常的情况。可以看出，小波换算法在检测时，兼顾电极故障问题的分析与诊断任务的同时，不会对负载产生影响[3]。

2.2 人工神经网络诊断方法

人工神经网络诊断方法可以自动化获取相关信息，适应能力较强，尤其适合全面针对设备的各类复杂故障。与此同时，人工神经网络诊断还可以检测并诊断设备故障严重程度。人工神经网络诊断方法主要是应用传感器设备，实现对故障信号获取的功能，例如电压、噪声电流等。另外，人工神经网络诊断方法还可以利用傅里叶级数，掌握电气设备故障信号，后续将特征频谱信号作为输入样本，用于诊断人工神经网络诊断方法的依据。人工神经网络诊断方法在自学能力和联想记忆能力方面较强，从而达到输入输出映射故障和信号的功能，达到故障诊断效果[4]。

3 火电厂主要电气一次设备状态检修

我国火电厂在检修环节上不够灵活，而且检修成本并不低，采用计划检修和故障检修的情况较多。而且火电厂电气一次设备数量较多，检修难度不低。

3.1 发电机检修

发电机是火电厂设备中的重中之重，对火电厂正常运行至关重要，一旦出故障极其容易引发重大事故，带来不可估量的经济损失与人员受伤事故。鉴于发电机不具备较好的运行环境，也更容易受到其他设备的影响，基于此，针对发电机的检查，通常要先行停机。检修发电机时，不仅对运行数据有较高要求，更需要停机状态下各种实时数据。对此类数据的收集将辅助技术人员更精准分析当前发电机的状态。发电机具备较为庞大的汽轮组系统，可以通过其他部位的检测数据，判断发电机运行状态。检修工作应当尽量全面、深入了解发电机的相关特点，构建并完善发电机在运行常态下的检修體系，使档案资料库趋于更好的发展。以年度为单位，还应当系统分析发电机，进而对发电机健康运行状态进行精准分析（图1）。

3.2 异步电动机状态分析

尽管异步电动机在火电厂的设备中重要性不如发电机，但是各类辅助转动要想运转良好，则一定要充分依赖异步电动机。而且异步电动机有很多重要的应用场合，应用环境较为复杂，因此增大了电动机出现故障的几率，来自外界的粉尘、雨水、负荷、潮气等，都会对其性能产生重要影响。关于异步电动机的检修工作，如果针对全部部件进行检修，则不符合经济效益最大化的原则，因此，检修对象应主要聚焦于低压异步电机、功率较大油系统电机以及高压电机。检测次数应适当增多，这样也更容易发现问题。针对日常的检测工作，还需要根据情况，制定周检、月检、季检等计划，进而对异步电动机工作情况了如指掌。通常情况下，较容易影响异步电动机的是轴承与绝缘两个部分[6]。

3.3 变压器状态分析

发电厂的各种关键性设备中包括变压器。变压器主要负责电能输送和电压等级互联等任务。如果检修对象为油浸式变压器，则在检修环节无需对其进行拆卸，防止对设备主体造成较大损伤。传统检修规程下，大型油浸式变压器都是在投入生产5年之后，进行吊罩检测，之后再进行吊罩的检测就是以10年为单位。油浸式变压器的检测同样需要大量资源支持，视具体情况判断变压器安全程度，对变压器需要和不需要检修的部位进行合理区分。

随着测试技术不断发展，其在变压器状态的判断上有了新的用武之地，可以实现对电气设备的定期检修到实时监测运行状态的转换。监控可以划分不同的等级，分析收集的各种重要参数，对变压器是否有必要检修进行判断，进而对变压器运行程度进行综合判断，从而有效防止出现突发事故，使检修成本大幅降低[7]。

3.4 断路器状态分析

火电厂主要电气一次设备状态检修中也包含断路器状态检修，其实质就是在电气设备运作极端，通过数字化信息传播手段检测中断信号，对当前断路器的运行健康状态进行科学分析。首先，检修系统会依照断路器发射弧长，对绝缘牵引线、电气隔板等的烧伤程度进行正确判断，通常情况下，检修系统弧长发射越长时间，开端电流就会产生越大的运行参数，断电器自身运行寿命就越难以得到保障。此外，可以针对断路器做随即试验，对断电器平均燃弧时间进行自主设定，基于断电次数进行累积。经过一段时间，就能通过观察曲线的方法，检查分和闸路径，进而判断状态检修系统运行情况。同时可以依照回路静态、动态电阻程序，评估绝缘状态，进而达到明确机械故障的目的，减少电气设备运行所受到的限制。

3.5 控制室综合检查

针对控制室的综合检查，同样是火电厂电气一次设备状态检修的常规性监测项目，工作人员应当主要将检查目标聚焦于火电厂电机子轴连接端口，对绕点电阻实际功率进行测量。此外，应选定轴承元件的连接方式为定向区间，达到测量电机温度的目的，并对水管中存在的泄漏情况进行检查。同时，电机控制系统会受到核磁共振的影响，进行有关内部结构的检验，将电子装置（绕线式）作为测量平台，此时轴电流会通过波点形式，向不同信道传输数据，系统比对实际数值之后，就能对最后检查结果产生科学判断，并在此基础上，对一次性设备状态做精确分析[8]。

4 结语

综上所述，火力发电厂在日常运行阶段，应重视电气一次设备对电网供电安全性和质量产生的影响，将检测电气一次设备状态，作为工作中的重中之重。鉴于传统检修方式工作效率不高，火电厂空耗许多人力物力，预见性和针对性却不强，因此在火电厂日常运行中，应重视检修方式的改善和创新。在设备状态的检修项目上，应将设备状态检修的重点，聚集于变压器、异步电动机、发电机、断路器等设备上，针对设备的不同情况，选择不同检修方式。同样不能忽视的还有控制室的综合检查，在提高设备稳定性、有效推动火电厂稳定发展的同时，促进电力能源安全性的提升。

参考文献

[1] 侯炜，刘永生，张灵凌，等.IEC61850过程层技术在火电厂厂用电系统中的应用方案[J].电力系统及其自动化学报，2018，30（1）：139-143.

[2] 余耀，麻亚东，张弓，等.火电厂电气监控系统在线监测方案的研究与设计[J].东北电力大学学报，2014，34（6）：80-85.

[3] 欧阳朝辉，段彩丽，刘云.提高发电厂AGC系统运行可靠性的管理措施和技术措施[J].电网技术，2005（18）：35-38.

[4] 张岭江，彭亚昕，谭云丹，等.基于因子与聚类分析的我国建筑业产业竞争综合实力评价研究[J].建筑经济，2018（4）：96-102.

[5] 李现坤，曾德标，楚王伟，等.基于光纤应变传感器的型架定位器位置检测方法研究[J].工程设计学报，2020，27（3）：287-292.

[6] 孙发友，蒙祖强.一种设备状态监测的贝叶斯正则化BP神经网络[J].网络安全技术与应用，2019（10）：48-53.

[7] 戴海波，余晓.信息化背景下变电运维在设备状态检修中的作用探究[J].科学与信息化，2016（36）：109-110.

[8] 焦新福，常永霞，陈美荣.火电厂辅机设备的状态检修技术系统开发研究[J].中国科技博览，2010（21）：115.