试论发电厂电气设备检修方案的优化

我国发电厂电气设备的检修一直执行以时间为基础的定期预防性检修制度，但随着发电厂电气设备的电压等级提高、单机容量增大、以及运行年限的变化，再沿用以固定时间为依据的预胜检修制度就显的越来越不合适。因此，以在线检测为主要方式的各种电气设备绝缘状态监测技术不断发展，由定期计划检修不断发展到状态检修也就成了电力设备检修制度改革的必然趋势。

一、电气设备检修的几种方式

电气设备检修分为事后维修、预防性定期检修、状态检修和改进性检修等等。

事后维修是当设备发生故障或其他失效时进行的非计划性维修;预防性定期检修主要是指一种以时间为基础的预防检修方式也称计划检修;状态检修或预知维修是从预防性检修发展而来的更高层次的检修体制，是一种以设备状态为基础、以预测设备状态发展趋势为依据的检修方式;改进性检修是为了消除设备的先天性缺陷或频发故障，对设备的局部结构或零件的设计加以改进，并结合检修过程实施的修方式。改进性检修通过检查和修理实践，对设备易出故障的薄弱环节进行改进，改善设备的技术性能，提高可用率。与技术改造针对补偿设备的无形磨损相比较，改进性检修是要通过改进和提高设备的可靠性、维修性来提高设备的可用率。

二、电气设备现行检修体制的缺陷

目前我国电力系统电气设备的服役状况参差不齐，对于电气设备的检修水平也不能一概而论，但是总的来说，我国目前对于电气设备的检修体制还是停留在事后维修、预防性检修的层面上，对于国外一些先进的检修体制应用的不多。我国当前发电设备检修体制现状的主要问题表现在以下几个方面：

1. 临时性检修频繁。我国目前电力系统内存在着很多老期甚至是超期服役的电力设备，这些设备可靠性很差，往往在一次检修结束后运行很短的一段时间就会再次发生故障，对于这样的电力设备往往是出故障即临时检修，导致了大量的临时性频繁检修，对于电力设备的电气可靠性也将大打折扣。

2.维修不足。目前电力系统也有很多设备，不对其运行状态进行监测，直至发生故障才进行检修，平常根本不进行状态检修与维护，这导致了很多电力机组及设备维修不足，有时故障恶化会造成本可避免的严重事故损失。

3. 维修过剩。另一方面，有些电力设备就存在着维修过剩的现象，对一些运行状态较好的设备，由于缺乏认识，认为比较重要的设备，定期进行状态检修，在一定程度上造成了设备有效利用时间的损失，甚至有可能引发新的故障。

4. 盲目维修。多数电气电力设备，对于其维修往往是依据老电气工人的经验，缺乏科学的维护检修制度，对电气设备要么是不修，要么是频繁检修，要么是无法对症下药的检修，存在着盲目检修的现象，造成了很多电气设备提前报废

三、实施状态检修的必要性

目前，各发电厂均按照原电力工业部颁布的《发电厂检修规程》执行计划 检修。《规程》规定，发电厂机组大修一般4～6年一次，每次50-80天，小修天天2次，每次10-12天，并规定：“到期必修，修必修好”。用以指导检修安排的依据就是这些时间量，只要检修周期已到，不管设备好坏，运行状态如何，就要检修。显然，这种检修制度有失科学性。

根据全国供电可靠性统计资料计划检修停电占停电原因的80%以上，为了提高供电可靠性，迫切要求减少年均检修所需的时间，而传统的计划检修，不同的电气设备周期不同，难以协调同步，必然会造成设备不同程度的多次停电。此外多次的检修操作，会造成人力物力浪费及事故发生率增大。由于传统的检修体制存在明显的缺陷，一些发达国家已开始了基于设备状态评价的状态检修。这种维修体制是建立在管理方式和科学技术进步、尤其是检测和诊断技术发展基础之上的。它应用状态检测和故障诊断等技术获取信息，在故障将要发生之前或继续运行己经很不经济的时候，进行有目的适当和必要的维修。当然对所有设备进行状态检修是不经济也是不可能的，我们认为对系统影响不大的设备可进行故障维修，对设备本身故障与时间关系密切的设备采用定期检修，同时在以上各种检修方式中推行改进性检修。

四、发电厂电气设备状态检修的应用

针对计划性检修制度存在的弊端，我公司积极采用状态检修，通过国内外的实践经验，在经过仔细的分析，可以得出状态检修的内在规律，我们可以把发电厂的电气设备的状态检修归纳为：发电厂评估、作好基础管理工作、作好基础技术工作、状态检修的实施和完善化这四个步骤。为了实施状态检修，还需三大系统的支持：设备检测与诊断系统，它包括大型在线监测诊断系统以及便携式监测诊断仪，通过监测和分析设备的运行状态，最终得出故障的诊断结果;运行维修决策系统，它可帮助管理人员在出现故障时选择维修的方案，通过对维修费用以及效益进行评估，为检修决策提供支持;设备综合管理系统，它可以管理设备的动、静态以及检修过程。

状态检修大体可以按照以下几个基本步骤实施：

1.作好基础技术工作，收集基础数据，完善原始资料

以现代化信息治理手段，具体记录现场数据。采集设备实时状态数据，加强定期测试，累计试验数据。形成原始资料，利用这些数据、资料、定期全面分析，判定设备状态，从中可以发现问题。使检修更具有针对性。关于数据采集的具体做法如下：

(1)分门别类地将全厂设备的技术参数、厂家设计规定，按设备台帐方式建立数据录入计算机;

(2)建立设备现有的备品备件数据库;

(3)实现电站计算机监控系统，有选择地采集现场的一些实时数据，通过不断积累和加工，进行分析整理，建立数据信息库;

(4)建立表示设备运行状态的电压、电流、温度、振动、压力、流量等参数的直方图以及变化趋势的曲线等;

(5)定期进行分析，作出结论，判定设备是否运行正常。

2.完善设备状态监测系统，加强对主要电气设备的检修方案的优化

发电机组的状态评估，主要是指发电机、汽轮机、轴瓦等设备。发电机的监测主要是空气间隙、圆度情况、结构的变化以及线棒振动等，评估是否有磁极分离、电路不平衡以及断路等现象的发生。汽轮机的监测可根据其控制周期主要取决于叶片汽蚀补焊时间长短的这个规律制定监测手段，判断出叶片的汽蚀程度并制定出相关的计划。发电机组的状态检测，电厂可根据机组的设备来配置方案，遵照以往实际的运行经验，可以总结出比较固定的故障模式以及后果的应对表。若是发电机匝间短路，原因就可能是绝缘老化，可能导致发电机停机，没有电能输出。若是励磁机无法提供励磁电流的话，就可能是碳刷磨损造成的。若是定子线圈的温度过高，就可能是负荷过大或者冷却器发生故障。只有对各种情况进行到位的分析总结，才能够对发电机组故障进行逻辑分析并制定出科学、合理的检修方案。

变压器的评估及检测，可以根据目测、检修记录、生产运行、历史问题以及变压器各个时间的不同状态参数，结合最新的技术手段来判断变压器的运行状态。进行评估的内容一般有：噪音、过负荷、油温、短路情况、本体套管和附件的密封、冷却器、开关、油泵等的运行情况，通过各种试验对变压的状态进行确定。

3.应用统计数据，预测设备状态。

首先要找出统计数字与机组状态参数之间的联系。我们对机组运行小时数、发电量、启停机次数等进行统计分析，我们发现有些设备虽然检修周期已到，但其运行小时累计比其他同类型设备少，于是就适当延长了设备的大修周期。而有些设备虽然未到大修周期，发现一些重大缺陷及时进行了处理。由于运用了这种方式进行了预测，每次小修前，就做好了相应的技术预备工作，节省了检修时间。

4.加强设备维护保养工作，及时消除设备缺陷。

设备维修保养工作的好坏，对设备运行状态有着重要的影响，如透平油的处理，润滑油的加注，设备轮换运行，甚至设备吹灰等清洁工作，每一项都不应该忽视。对设备存在的缺陷应及时消除处理，做到大缺陷不过天，小缺陷不过班。确保设备处于健康运行状态。

五、结束语

改革传统的检修制度，实施状态检修制度是设备治理的一场重大变革，它不仅仅有利于保证安全生产，降低检修费用，提高设备利用率和企业自身效益，更重要的是有利于培养生产技术治理人员运用科学的思维，正确的观点和方法分析问题，有利于培养尊重实践，实事求是的工作作风和敢于实践，敢于开拓创新的精神。在社会主义市场经济的条件下，不仅仅是电力企业自身的需要，也是时代的需要，形势发展的需要。

参考文献：

[1] 孟祥忠.变电站微机监控与保护技术[M].北京:中国电力出版社,2004.

[2] 陈祖嘉,吴渭林.对设备检修维护工作的探讨[J].电力安全技术,2003,(12):39-40

[3] 李建兰.火力发电设备优化维修关键技术研究[D].武汉：华中科技大学,2008.

[4] 许靖,王晶,高峰,等.电力设备状态检修技术研究综述[J].电网技术,2000,24(8).