試論發電廠電氣設備檢修方案的優化

我國發電廠電氣設備的檢修一直執行以時間為基礎的定期預防性檢修制度，但隨著發電廠電氣設備的電壓等級提高、單機容量增大、以及運行年限的變化，再沿用以固定時間為依據的預勝檢修制度就顯的越來越不合適。因此，以在線檢測為主要方式的各種電氣設備絕緣狀態監測技術不斷發展，由定期計劃檢修不斷發展到狀態檢修也就成了電力設備檢修制度改革的必然趨勢。

一、電氣設備檢修的幾種方式

電氣設備檢修分為事后維修、預防性定期檢修、狀態檢修和改進性檢修等等。

事后維修是當設備發生故障或其他失效時進行的非計劃性維修;預防性定期檢修主要是指一種以時間為基礎的預防檢修方式也稱計劃檢修;狀態檢修或預知維修是從預防性檢修發展而來的更高層次的檢修體制，是一種以設備狀態為基礎、以預測設備狀態發展趨勢為依據的檢修方式;改進性檢修是為了消除設備的先天性缺陷或頻發故障，對設備的局部結構或零件的設計加以改進，并結合檢修過程實施的修方式。改進性檢修通過檢查和修理實踐，對設備易出故障的薄弱環節進行改進，改善設備的技術性能，提高可用率。與技術改造針對補償設備的無形磨損相比較，改進性檢修是要通過改進和提高設備的可靠性、維修性來提高設備的可用率。

二、電氣設備現行檢修體制的缺陷

目前我國電力系統電氣設備的服役狀況參差不齊，對于電氣設備的檢修水平也不能一概而論，但是總的來說，我國目前對于電氣設備的檢修體制還是停留在事后維修、預防性檢修的層面上，對于國外一些先進的檢修體制應用的不多。我國當前發電設備檢修體制現狀的主要問題表現在以下幾個方面：

1. 臨時性檢修頻繁。我國目前電力系統內存在著很多老期甚至是超期服役的電力設備，這些設備可靠性很差，往往在一次檢修結束后運行很短的一段時間就會再次發生故障，對于這樣的電力設備往往是出故障即臨時檢修，導致了大量的臨時性頻繁檢修，對于電力設備的電氣可靠性也將大打折扣。

2.維修不足。目前電力系統也有很多設備，不對其運行狀態進行監測，直至發生故障才進行檢修，平常根本不進行狀態檢修與維護，這導致了很多電力機組及設備維修不足，有時故障惡化會造成本可避免的嚴重事故損失。

3. 維修過剩。另一方面，有些電力設備就存在著維修過剩的現象，對一些運行狀態較好的設備，由于缺乏認識，認為比較重要的設備，定期進行狀態檢修，在一定程度上造成了設備有效利用時間的損失，甚至有可能引發新的故障。

4. 盲目維修。多數電氣電力設備，對于其維修往往是依據老電氣工人的經驗，缺乏科學的維護檢修制度，對電氣設備要么是不修，要么是頻繁檢修，要么是無法對癥下藥的檢修，存在著盲目檢修的現象，造成了很多電氣設備提前報廢

三、實施狀態檢修的必要性

目前，各發電廠均按照原電力工業部頒布的《發電廠檢修規程》執行計劃 檢修。《規程》規定，發電廠機組大修一般4～6年一次，每次50-80天，小修天天2次，每次10-12天，并規定：“到期必修，修必修好”。用以指導檢修安排的依據就是這些時間量，只要檢修周期已到，不管設備好壞，運行狀態如何，就要檢修。顯然，這種檢修制度有失科學性。

根據全國供電可靠性統計資料計劃檢修停電占停電原因的80%以上，為了提高供電可靠性，迫切要求減少年均檢修所需的時間，而傳統的計劃檢修，不同的電氣設備周期不同，難以協調同步，必然會造成設備不同程度的多次停電。此外多次的檢修操作，會造成人力物力浪費及事故發生率增大。由于傳統的檢修體制存在明顯的缺陷，一些發達國家已開始了基于設備狀態評價的狀態檢修。這種維修體制是建立在管理方式和科學技術進步、尤其是檢測和診斷技術發展基礎之上的。它應用狀態檢測和故障診斷等技術獲取信息，在故障將要發生之前或繼續運行己經很不經濟的時候，進行有目的適當和必要的維修。當然對所有設備進行狀態檢修是不經濟也是不可能的，我們認為對系統影響不大的設備可進行故障維修，對設備本身故障與時間關系密切的設備采用定期檢修，同時在以上各種檢修方式中推行改進性檢修。

四、發電廠電氣設備狀態檢修的應用

針對計劃性檢修制度存在的弊端，我公司積極采用狀態檢修，通過國內外的實踐經驗，在經過仔細的分析，可以得出狀態檢修的內在規律，我們可以把發電廠的電氣設備的狀態檢修歸納為：發電廠評估、作好基礎管理工作、作好基礎技術工作、狀態檢修的實施和完善化這四個步驟。為了實施狀態檢修，還需三大系統的支持：設備檢測與診斷系統，它包括大型在線監測診斷系統以及便攜式監測診斷儀，通過監測和分析設備的運行狀態，最終得出故障的診斷結果;運行維修決策系統，它可幫助管理人員在出現故障時選擇維修的方案，通過對維修費用以及效益進行評估，為檢修決策提供支持;設備綜合管理系統，它可以管理設備的動、靜態以及檢修過程。

狀態檢修大體可以按照以下幾個基本步驟實施：

1.作好基礎技術工作，收集基礎數據，完善原始資料

以現代化信息治理手段，具體記錄現場數據。采集設備實時狀態數據，加強定期測試，累計試驗數據。形成原始資料，利用這些數據、資料、定期全面分析，判定設備狀態，從中可以發現問題。使檢修更具有針對性。關于數據采集的具體做法如下：

(1)分門別類地將全廠設備的技術參數、廠家設計規定，按設備臺帳方式建立數據錄入計算機;

(2)建立設備現有的備品備件數據庫;

(3)實現電站計算機監控系統，有選擇地采集現場的一些實時數據，通過不斷積累和加工，進行分析整理，建立數據信息庫;

(4)建立表示設備運行狀態的電壓、電流、溫度、振動、壓力、流量等參數的直方圖以及變化趨勢的曲線等;

(5)定期進行分析，作出結論，判定設備是否運行正常。

2.完善設備狀態監測系統，加強對主要電氣設備的檢修方案的優化

發電機組的狀態評估，主要是指發電機、汽輪機、軸瓦等設備。發電機的監測主要是空氣間隙、圓度情況、結構的變化以及線棒振動等，評估是否有磁極分離、電路不平衡以及斷路等現象的發生。汽輪機的監測可根據其控制周期主要取決于葉片汽蝕補焊時間長短的這個規律制定監測手段，判斷出葉片的汽蝕程度并制定出相關的計劃。發電機組的狀態檢測，電廠可根據機組的設備來配置方案，遵照以往實際的運行經驗，可以總結出比較固定的故障模式以及后果的應對表。若是發電機匝間短路，原因就可能是絕緣老化，可能導致發電機停機，沒有電能輸出。若是勵磁機無法提供勵磁電流的話，就可能是碳刷磨損造成的。若是定子線圈的溫度過高，就可能是負荷過大或者冷卻器發生故障。只有對各種情況進行到位的分析總結，才能夠對發電機組故障進行邏輯分析并制定出科學、合理的檢修方案。

變壓器的評估及檢測，可以根據目測、檢修記錄、生產運行、歷史問題以及變壓器各個時間的不同狀態參數，結合最新的技術手段來判斷變壓器的運行狀態。進行評估的內容一般有：噪音、過負荷、油溫、短路情況、本體套管和附件的密封、冷卻器、開關、油泵等的運行情況，通過各種試驗對變壓的狀態進行確定。

3.應用統計數據，預測設備狀態。

首先要找出統計數字與機組狀態參數之間的聯系。我們對機組運行小時數、發電量、啟停機次數等進行統計分析，我們發現有些設備雖然檢修周期已到，但其運行小時累計比其他同類型設備少，于是就適當延長了設備的大修周期。而有些設備雖然未到大修周期，發現一些重大缺陷及時進行了處理。由于運用了這種方式進行了預測，每次小修前，就做好了相應的技術預備工作，節省了檢修時間。

4.加強設備維護保養工作，及時消除設備缺陷。

設備維修保養工作的好壞，對設備運行狀態有著重要的影響，如透平油的處理，潤滑油的加注，設備輪換運行，甚至設備吹灰等清潔工作，每一項都不應該忽視。對設備存在的缺陷應及時消除處理，做到大缺陷不過天，小缺陷不過班。確保設備處于健康運行狀態。

五、結束語

改革傳統的檢修制度，實施狀態檢修制度是設備治理的一場重大變革，它不僅僅有利于保證安全生產，降低檢修費用，提高設備利用率和企業自身效益，更重要的是有利于培養生產技術治理人員運用科學的思維，正確的觀點和方法分析問題，有利于培養尊重實踐，實事求是的工作作風和敢于實踐，敢于開拓創新的精神。在社會主義市場經濟的條件下，不僅僅是電力企業自身的需要，也是時代的需要，形勢發展的需要。

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