火力发电厂电气设备状态检修对策分析

高伟策

（国能四川天明发电有限公司，四川江油 621700）

0.引言

我国在电力生产中仍旧以火力发电为主，可以满足社会各行业的电能资源需求，推动社会稳定和谐发展。在用电量持续升高的趋势下，百万机组在火力发电厂中的应用也越来越常见，其运行原理和组成结构都呈现出复杂性的特点，只有做好全面控制，才能降低运行风险，满足电力生产的多元化需求。电气设备在长期运行中难免会受到外界环境、自身性能、人员操作等因素的影响，容易引发故障问题，生产效率和安全受到影响。为此，必须以状态检修为核心，实时化关注电气设备的运行状态，以采取更加切实有效的预防及控制措施。

1.火力发电厂电气设备状态检修概述

1.1 意义

近年来，电力行业的竞争逐渐加剧，有助于推动市场经济发展，以督促企业提供更好的供电服务，满足人们的多元化用电需求。在火力发电厂的日常工作中，应该做好电气设备的状态检修，以设备状态信息为主要依据，对其故障出现的概率和设备运行趋势进行分析和预测，为管理人员和技术人员提供可靠的支持。尤其是当前火力发电厂的投资规模越来越大，多个百万机组在运行中对于设备可靠性的要求更高，一旦出现故障问题则会导致设备停止运行，引发严重的经济损失，而且会带来大范围的停电事故，影响社会正常用电，因此，状态检修工作至关重要，是决定火力发电厂生产经营效益的关键工作，只有不断提高状态检修水平，才能更加实时化地了解电气设备的运行状况，准确评估设备的使用寿命，提前采取预防和控制措施，以降低成本投入，达到防患于未然的效果。通过状态检修也可以有效提高设备利用率，火力发电厂的运行能力也会随之上升，可以增强自身的核心竞争力，在未来转型发展中占得先机。

1.2 特点

状态检修相较于传统检修方式而言呈现出前瞻性特点，主要是在故障出现之前对电气设备的故障隐患实施评估和分析，然后有技术人员采取优化措施，降低故障出现的概率，因此属于一种事前控制措施，避免故障问题给火力发电厂造成难以挽回的损失。状态检修的对象主要包括了发电机、断路器、变压器、高压开关和避雷器、电力电缆等，因此呈现出复杂性和综合性的特点，对于检修人员的工作经验和综合能力要求较高，需要掌握不同设备的检修要点和难点，编制切实可行的检修计划与方案[1]。随着机组复杂程度的提高，任何一个部件出现故障问题后都有可能造成设备故障问题，但是材料类型、部件运行特点和运行状态的差异性较大，给检修工作带来了较大的难度，需要结合实际情况采取更具针对性的检修方法和措施，使故障隐患得到及时排查与控制。同时，状态检修的方式也可以提高整体工作效率，节约了检修工作的时间，降低对火力发电厂正常生产工作的影响，具有经济性特点。

2.火力发电厂电气设备状态检修的要点

2.1 变压器状态检修

变压器具有电压变换的作用，也是决定电力生产效率与质量的关键设备，当前变压器的规格逐渐提升，需要结合具体的结构特点和运行特点实施状态检修。首先，应该采用溶解气体分析技术实施检修。由于设备在运行中的温度不同，而且热应力的作用效果存在差异，这会导致变压器油的状态发生改变，造成杂质气体的存在，因此在状态检修中需要针对杂质气体的类型和含量进行测定，以采取处理措施，主要包括了CH4和C2H4、C2H2等。在环境温度不断提高的趋势下，也会产生烃类气体，其具有较强的氧化性，导致变压器油的性能发生改变，因此在工作中也需要对温度实施全面控制，获取乙炔、乙烷和甲烷等气体指标实施科学评估[2]。其次，应该获取绝缘油的实际状况。变压器油可以通过构造一层绝缘膜维持设备的良好运行效果，需要针对含水量、击穿电压和油介损等参数实施科学评估，及时做好变压器油的更换，防止造成设备的老化问题，以延长变压器的使用寿命。最后，还应该获得可靠的试验指标，以满足变压器的状态检修要求。为了评估变压器的绝缘性能，需要获得精确的绝缘电阻值，如果数值过低则需要进行维修，以增强设备绝缘性，防止对人员安全形成威胁。此外，当变压器出现故障问题后，也会导致泄漏电流增大，因此通过电流值的检测也可以了解变压器运行状态。

2.2 发电机状态检修

发电机组在整个系统运行中扮演着重要角色，尤其是百万机组的引入提高了火力发电厂的生产效率，同时也会导致管理难度的提升。发电机的运行环境较为复杂，容易受到高温和振动等因素的威胁，密封性和绝缘性等指标会出现较大的改变，这是造成发电机运行故障的主要原因。在状态检修过程中，首先，要开展日常监测。抽气装置的良好运行状态，可以充分发挥润滑系统的优势，降低生产能耗，因此在监测工作中应该以该装置为重点，降低杂质气体的影响，针对具体含量实施检测和评估，以做好维修和更换处理。氢气在线监测装置的应用可以实时化了解套管的运行状态，防止氢气泄露而引发严重的电力事故。碳刷也是发电机中的主要构件，需要对其安装效果和温度实施全面检查，及时更换磨损严重的碳刷，维持发电机的安全运行[3]。其次，应该获得更加详细的运行参数。一旦短路状况出现在出线端当中，则会危害发电机的运行，因此应该针对电流和电压参数进行实时化分析，以预防短路故障。做好负序电流的监测，严格控制电流值，防止电流值过大而威胁转子安全。及时消除三相不平衡问题，降低发电机运行风险。

2.3 断路器状态检修

高压断路器是火力发电厂的重要设备之一，在状态检修工作中应该提高重视程度，以维持良好的运行状态，降低高压断路器的风险，各类电气设备的启停和线路投切都会受到断路器的影响，而且可以实现故障控制。首先，应该关注断路器的机械振动问题，在分合闸操作中会引发振动问题，这是造成断路器故障问题的主要原因，必须在合闸中随着力矩的增大会造成明显的振动，而且会沿着设备传播，而在分闸中连杆机构则会受到电磁铁的影响，需要做好分合闸测试工作，以确定具体的振动程度并实施优化[4]；其次，应该获得精确的电流参数，电磁铁会受到电流影响而出现磁通，达到分合闸的要求，如果电流出现异常状况，那么可能发生误动故障和拒动故障，因此可以作为状态检修的主要指标；再次，还应该对触头的行程和速度实施评估，行程量主要包括超行程、平均行程等，这是评估断路器运行状况的主要指标，也能够及时通过行程量的异常状况分析操动机构的故障问题，以采取控制措施[5]；最后，要全面了解动态电阻数据，烧损问题在弧触头中较为常见，因此在状态检修中需要了解动态电阻数值，以更加准确地评估断路器的运行情况。

3.火力发电厂电气设备状态检修的对策

3.1 做好故障诊断

对于电气设备故障的科学诊断，可以为设备运行维护和检修提供可靠依据，提高工作效率，解决传统模式下的盲目性问题。随着科学技术水平的提升，诊断技术也呈现出多样化的特点，可以通过信号变换和人工神经网络的形式开展工作。依托信号变换可以解调相关故障信号，以确定更加全面和精确的故障信息，比如在火力发电厂电气设备状态检修中就可以采用小波变换法，通过获取局部突变点的实际情况分析发电机的定子绕组运行状态，找到负载不对称问题和外部负载的突变问题，及时采取针对性处理措施。人工神经网络的方式则实现了智能化诊断，符合当前火力发电厂的转型升级要求，尤其是在电气设备的复杂故障诊断中效果更好，准确分析故障程度及影响特点。其中，BP网络法是当前应用效果较好的一种故障诊断技术，能够更加快速地获取电流和电压、噪声参数，充分发挥该技术的自主学习优势，故障诊断更加精确和高效。

3.2 开展在线监测

在线监测技术可以满足实时化控制的要求，因此要建立完善的在线监测系统，为视频监控、数据检测、数据分析、防误管理和保护测控等工作创造良好的条件。其中，在线运行管理和在线监控监视是该系统的两大基本功能，可以实现对火力发电厂内部各类电气设备的集成化管控，当出现异常问题时及时发出警报信息，同时实现了故障信息的自动化记录与分析，为检修人员的工作提供依据[6]。在应用软件的支持下，可以满足事故反演的工作需求，更加全面的评估故障问题，呈现出强大的可视化特征。在此过程中应该做好数据分类工作，包括事件记录信息、提示信息和告知信息等，以更加准确地评估电气设备的运行状态，确定具体的故障点。

3.3 完善技术档案

为了满足规范化管理的要求，还应该建立完善的技术档案，以全面评估电气设备的运行现状和未来变化趋势，确定设备是否需要更换或者威胁。火力发电厂应该引入先进技术手段，构建符合状态检修工作要求的数据库系统，将设备出厂信息和安装记录、试验结果、检测报告等纳入数据库系统当中，为各个部门及人员的使用提供依据[7]。传统档案管理模式无法满足新时期状态检修的要求，因此在工作中应该以数字化档案为核心，更加准确和便捷地记录设备信息，同时借助于大数据技术实现数据的快速采集和分析比较，得到更加准确的评估报告，解决状态检修工作中的盲目性问题。

3.4 健全管理制度

随着火力发电厂生产规模的扩增，状态检修的范围也在增大，因此在工作中应该建立可靠的管理制度，对状态检修工作的各个环节加以约束和规范，避免该项工作流于形式化。确定电气设备状态检修的细则和具体的管理标准，确保各项制度与时俱进，为技术管理和故障处理提供依据。为了提高各部门之间的工作协同性，还应该建立完善的责任制度，对状态检修中各个岗位人员的职责实施划分，以提高检修工作水平，使其在明确个人职责的基础上做好密切交流与沟通，及时共享电气设备的状态检修信息，解决信息孤岛问题[8]。建立完善的奖惩制度，针对操作不当或者检修不认真而引发设备故障的人员实施惩罚，增强责任意识和重视程度，在状态检修中实现全员参与。

3.5 提高人员素养

随着机组复杂性的提升，对于检修工作人员技术能力的要求也越来越高，因此应该组建一支高水平的检修队伍，以改善电气设备的运行状况。为此，应该对过往检修工作中的问题加以总结和反思，全面了解设备的故障类型和具体原因，以确定合理的状态检修计划，制订培训方案，确保各项培训内容与状态检修工作内容相契合，避免在培训中造成资源浪费问题[9]，鼓励检修工作人员自主学习先进技术和知识，了解各类电气设备的运行特点和原理，在状态检修中做到心中有数。

4.结语

电气设备的运行状况会对火力发电厂的整体生产效益和供电效果产生影响，因此应该针对各类设备做好全面的状态检修，以及时发现其中的故障隐患并实施控制，预防重大安全问题，尤其是要关注变压器、发电机和断路器的运行原理及特点，针对其故障规律采取有效的状态检修措施，维持电气设备的高效化运行。此外，还应该通过做好故障诊断、开展在线监测、完善技术档案、健全管理制度和提高人员素养等途径，逐步提升状态检修工作水平，创造良好的电力生产环境。