新技術在電氣設備狀態檢修中的應用
傳統的電廠設備檢修,都是按照《SD370-87電廠設備檢修規程》規定進行的。規程規定主機、主設備和輔助設備檢修周期各為多少年,并由發電部門統一制訂檢修滾動計劃,將機組的檢修性質定義為大修、中修、小修和擴大性檢修等,各設備的檢修被安排進不同的檢修時段。在這種情況下,即使有些機組檢修計劃安排的非常周密,也是針對某些特殊項目,其他常規項目仍然是按照滾動計劃檢修。不管設備該不該修,一到檢修周期所有設備統統檢修一遍。這樣做的直接后果是:
①設備到期就修,造成人力、物力、財力的浪費;
②給檢修計劃的安排造成困難;
③造成部分設備檢修質量失控;
④個別不需要檢修的設備由于經常檢修造成損壞。
設備狀態檢修是指根據先進的狀態檢測和診斷技術提供的設備狀態信息,來判斷設備的異常和預知設備的故障,并在故障發生前進行檢修的方式。即通過應用現代檢修管理技術,用先進的設備狀態檢測手段和分析診斷技術,實時了解設備的健康狀況和運行工況,及時給出設備的壽命評估,然后根據設備的健康狀態,合理安排檢修項目和檢修時機,最大化地降低檢修成本乃至發電成本,提高設備的可用性。
狀態檢修技術包含以可靠性為中心的檢修技術和預測檢修技術。這項技術最初應用于航空、航天系統,后應用于核電站,現已成功地應用于發電廠設備的檢修。電力系統的可靠性在很大程度上取決于電力設施的可靠性,隨著電網容量的增大和用戶對供電可靠性要求的提高,檢修管理的重要性日益顯現。檢修費用占電力成本的比例也不斷提高,檢修費用同燃料費用一樣占有重要比例。如何采取合理的檢修策略和制訂正確的檢修計劃,保證在不降低可靠性的前提下節省檢修費用,便成為電力部門面臨的重要課題。過去常用的計劃檢修和以它為基礎根據經驗決定延長或縮短檢修周期的做法已不能滿足需要,必須采用新技術。
2 設備狀態檢修
以可靠性為中心的檢修和預測性檢修是互相緊密聯系而又不同的兩個技術領域。前者是在評估元件可能故障對整個系統可靠性影響的基礎上決定檢修計劃的一種策略,后者是根據對潛伏故障進行在線或離線測量的結果和其他信息來安排檢修的技術。其關鍵是依靠先進的故障診斷技術對潛伏故障進行分類和嚴重性分析,以決定設備(部件)是否需要立即退出運行和制訂應對措施。因此,電力設備狀態檢修技術涉及復雜的可靠性評價、傳感技術、信息采集處理技術、干擾抑制技術、模式識別技術、故障嚴重性分析、壽命估計等領域。
實施狀態檢修的前提是:
①健全的設備管理體制;
②完善的檢修質量管理體系;
③靈活的設備運行方式;
④齊全的設備管理臺帳;
⑤高素質的檢修隊伍、運行隊伍和設備管理人員;
⑥具備狀態檢修的設備記錄和檢測手段;⑦先進的測試、分析設備。
電廠的大部分設備要求實行狀態檢修,常用的檢測技術有振動檢測、油液分析、紅外線熱成像、超聲波檢漏、電機狀態檢測等。這里僅就電氣設備作說明。
狀態檢修涉及的電氣設備,主要是針對需要經過時效考驗并隨著負載變化而出現的工況和壽命發生變化的電氣一次設備,包括發電機、斷路器、高低壓電動機、大型變壓器、中小型變壓器、高壓開關、隔離閘刀、CT(電流互感器)、CVT(電容式電壓互感器)、PT(電壓互感器)、避雷器、母線及連接、中壓開關、配電變壓器、高壓套管、電力電纜、變頻器、整流組件、絕緣子、電力電容器等。這里介紹一些新技術,不包括具體的設備選型,僅供設備訂購或管理時參考。
3 新技術的應用
(1)紅外線點溫計:可手持操作,方便靈活,直觀迅速,幾乎適用于所有電氣設備的表面測溫和故障發熱檢測。
(2)紅外線熱像儀:既可以在線檢測電氣設備正常的運行狀況,也可以在檢修中進行熱像分析。它適用于發電機、斷路器、高低壓電動機、大型變壓器、中小型變壓器、高壓開關、隔離閘刀、CT、CVT、PT、避雷器、母線及連接、中壓開關、配電變壓器、高壓套管、電力電纜、變頻器、整流組件、絕緣子、電力電容器等設備的檢測[3]。在停機檢修中還可以輔助進行發電機定子鐵損試驗和發電機轉子護環的拆裝工作等[4]。
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