电力设备状态检修技术简析

　　内容摘要：电力系统实行状态检修的目的是为了延长设备寿命， 确保发供电可靠性， 降低检修成本， 减少检修风险。本文通过对国内外设备状态检修技术的发展、 应用现状以及新技术的应用进行了分析阐述。

　　关键词：电力设备,状态检修技术

　　前言

　　设备状态检修是一种先进的检修管理方式，能有效地克服定期检修造成设备过修或失修的问题。提高设备的安全性和可用性，而在火力发电厂实施设备状态检修是企业实现管理现代化、提高综合实力的有效途径之一，也是建设现代化火力发电厂的重要内容，是管理创新、技术创新的具体体现。纯计划检修是在计划经济管理模式下针对我国的国情而实施的一种设备检修管理模式。固定的检修周期不随现场设备的运行条件、环境和设备的换型、运行可靠性的提高而变化，从而形成了设备到期就必修，不论其健康状况如何均来一个大拆、大卸、大组装。因此，开展状态检修与预防性检修、故障检修相结合的混合式检修势在必行。

　　一、检修体制的演变

　　1.1维修观念的演变经过2个阶段：事后维修、故障维修(18世纪第一次产业命)和预防性维修(19世纪第二次产业革命)。

　　1.2定期检修。中国电力工业的定期检修制度是20世纪50年代从苏联引入的。直到80年代，定期检修仍是主流的维修制度。定期检修在保证重大机械设备正常工作中确实起到了直接防止或延迟故障的作用.但这种维修方法，不可避免地会产生“过剩维修”，不但造成设备有效利用时间的损失和人力、物力、财力的浪费，甚至会引发维修故障。

　　1.3以可靠性为中心的检修(RCM)。RCM是一种以用最低的费用来实现机械设备固有可靠性水平为目标的检修方式。该检修方式能比较合理地安排大修间隔。有效预防严重故障的发生。RCM于1984年由美国电力研究院将其用于核电厂的检修。

　　1.4状态检修(cBM)或预知性维修(PDM)。这种维修方式以机械设备当前的实际工作状况为依据，通过高科技状态监测手段，识别故障的早期征兆.对故障部位、故障严重程度及发展趋势作出判断，从而确定各机件的最佳维修时机。状态检修是当前耗费最低、技术最先进的维修制度，它为设备安全、稳定、长周期、全性能、优质运行提供了可靠的技术和管理保障。但状态检修需要监测的内容多，投资大，并存在一定的风险。要能熟练地运用于设备维修还需要长时间的经验积累。

　　二、 状态检修技术发展概况

　　状态检修随着故障诊断技术的发展而逐渐进入“实用化”， 并由于其巨大的效益而在工业界引起广泛重视理论研究和生产实践都在进一步深入。 国外在状态检修技术研究与实践应用方面都已取得了较成功的经验。美国, 德国, 日本, 法国都有应用这项技术的报道。与状态检修密切相关，能直接提高状态检修工作质量的理论与技术主要包括3个方面的内容，即设备寿命管理与预测技术、设备可靠性分析技术、设备状态监测与故障诊断技术和信息管理与决策技术。

　　设备状态监测是故障在线诊断和离线分析的基础) 从国内情况看,汽轮机等大型旋转机械的状态监测技术已经达到相当高的水平,我国科技工作者已开发出了一系列状态监测系统, 并成功地应用于生产实践) 另外,发电机状态监测的技术手段也已很成熟,只是在实际应用时,如何准确判断电机状态，还需进一步工作经验积累) 从国外来看， 美国电力研究院(EPRI)下属的监测诊断中心利用40多项先进的测量技术和分析软件，对美国50多家最大的电力公司的电厂、 电网中80%的设备进行了在线监测和故障分析，了解设备的运行状况和健康水平， 并据此制定设备维护和检修计划)加拿大魁北克水电公司也开发了一种在线状态监视系统! 使机组维修和专业技术人员不停机就能了解水电机组的状态)关于开关的状态检修及故障诊断，由于其故障机理较为清楚，故障诊断原理与方法比较成熟。国内已研究出检测装置和检测方法)对于绝缘及电气参数的劣化与开关故障，机械参数与物理参数的诊断都已有较为成熟的理论。从70年代初至今，故障诊断技术的研究已经由单一地偏重故障机理与诊断方法的研究发展到故障诊断专家系统的研制开发。

　　三、状态检修与检修周期的适当调整

　　3.1电气设备预防性试验是判断电气设备能否继续运行，系统运行是否可靠的一种测试手段。随着电网的发展，社会的进步，必须建立以设备状态为依据的检修制度，破除单纯以时间为基础的设备检修制度.提高设备运行和维护质量，提高供电可靠性.使设备检修制度由低级向高级发展。

　　3.2适当延长设备检修期。我们在调查设备状况的同时，加强常规试验，利用先进仪器确定被试的重点设备并确定重点试验项目，保证设备的正确检修。同时，凡是有停电的机会，我们都要对设备进行详细的整体检查。在设备大修过程中，严格按检修工艺要求做，保证设备的检修质量。延长检修期后，我们分别对运行5—8年大修的设备健康状况调查，进行总结从而科学地确定设备检修期。

　　3.3断路器情况SF6断路器、真空断路器经过多次与厂家研究，决定根据其运行状况进行检修。国产的累计操作次数超过2000次进行检修。CY5型液压机构坚持6年大修一次。新型模块式液压机构因其性能比较稳定，同时安装工艺要求严格，我们只对部分易损件进行更换，不进行解体大修。电磁机构、弹簧机构、气动机构根据运行状况大修。以上均需在发现异常情况时进行临时检修。

　　3.4隔离开关情况6组Gw4一110型刀闸大修时，因安装时采用二硫化钼润滑脂经检查保持良好。导电回路接触部分情况很好。检修前手动操作刀闸，各部分均比较灵活。所以，大修期可延长2—3年，6年大修一次。其它刀闸与上述情况相同，大修周期也延长到6年。但刀闸嘴弹簧必须2年检查一次。小修周期统统两年一次，发现威胁安全运行缺陷时进行临时检修。

　　3.5变电设备检修期

　　(1)变压器大修周期，新安装的变压器投运前要进行吊罩检查，以后根据运行情况确定大修。全封闭变压器确认内部有故障时安排检修。小修周期，两年进行一次。临时检修，运行中的变压器发现异常状况或经试验判明内部有故障时应进行检修。变压器在承受出口短路后应考虑临检。

　　四、新技术的应用

　　1、红外诊断技术

　　红外线诊断技术具有远距离、非接触、不停电简便、灵活、安全、投入产出比高的特点。它不仅可以检测出各种类型的设备外部接触性过热故障而且能比较有效地检测出设备内部导流回路的缺陷和绝缘故障。

　　在现场进行电气设备红外检测和故障诊断时。往往受到一些主客观因素的限制，因此我们必须考虑准确性的印象因素和处理方法。由于电气设备故障红外诊断时，故障诊断削断标准往往是以设备的额定电流时的温升为依据，因此当检测时实际电流小于额定电流时，应该把现场实际温升换算成为额定电流时的温升。

　　任何红外测量仪器都是通过测量电气设备表面红外辐射功率来获得设备温度信息的。并且在红外诊断仪器接受来自目标红外辐射功率相同的情况下，因目标表面反射率不同，将会得到不同的检测结果。为了.准确的测量电气设备温度，必须要知道受检同标的发射率值，并将该值作为计算温度的重要参数输入计算机或调整红外测量仪的修正值。以便对所测量部件的温度输出值进行发射率修正。

　　2、设备状态监测

　　设备状态监测是故障在线诊断和离线分析的基础。从国内情况看，汽轮机等大型旋转机械的状态监测技术已经达到相当高的水平。另外发电机状态监测的技术手段也已很成熟，但是，是在实际应用中，如何准确判断电机状态，还需进一步住工作中积累经验。从70年代初至今，故障诊断技术的研究已经由单一的偏重故障机理与诊断方法的研究发展到故障诊断专家系统的研制开发。迄今为止，困内外现有的々家系统尚不能对机组振动故障进行自动诊断。还依赖于有经验的专家进行判断，其主要原因是由于这些专家系统所包含的知识还不足以全面反映振动故障的征兆与其原因之间的映射关系。

　　状态检修的关键是对状态检修全过程的管理。真正意义上的状态榆修其成本消耗最低.设备运行具有最大口，靠性。因此在实施状态检修时.一方面对—些非主要运行设备可实行状态检修，而对主要发电设备，由于其影响性和经济性应大力依靠监测手段，预测其运行的最后程度，实行计划检修，并在设备有可能造成较严重后果或经济损失较大时，对其进行预防性检修。

　　结束语

　　进入二十一世纪电力工业将有更大的发展，状态检修作为我国电力系统实现体制转变，提高电力设备的科学管理水平的有力措施，是今后在电力生产中努力和发展的方向。

　　参考文献

　　1 .《火电厂设备状态检修概论》〔M〕. 武汉： 华中理工大学能源科学与工程学院，1998

　　2.《电力设备诊断技术概论》〔M〕北京： 水利电力出版社，2008

　　3.《采用以可靠性为中心的检修》(M)编制发电设备检修计划的介绍 ，2009

　　4.《电力设备状态检修技术研究综述》(M)，水利电力出版社，2010

《电力设备状态检修技术简析》

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