新技術(shù)在電氣設(shè)備狀態(tài)檢修中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的電廠裝備檢修，都是依照《SD370-87電廠裝備檢修規(guī)程》劃定進(jìn)行的。規(guī)程劃定主機、主裝備和輔助裝備檢修周期各為幾多年，并由發(fā)電部門統(tǒng)一制定檢修轉(zhuǎn)動計劃，將機組的檢修性質(zhì)界說為年夜修、中修、小修和擴年夜性檢修等，各裝備的檢修被放置進(jìn)分歧的檢修時段。在這類情況下，即使有些機組檢修計劃放置的很是周密，也是針對某些非凡項目，其他常規(guī)項目依然是依照轉(zhuǎn)動計劃檢修。不管裝備該不應(yīng)修，一到檢修周期所有裝備統(tǒng)統(tǒng)檢修一遍。這樣做的直接后果是：①裝備到期就修，造成人力、物力、財力的浪費；②給檢修計劃的放置造成堅苦；③造成部門裝備檢修質(zhì)量失控；④個體不需要檢修的裝備由于經(jīng)常檢修造成損壞。
裝備狀態(tài)檢修是指憑據(jù)進(jìn)步前輩的狀態(tài)檢測和診斷技術(shù)提供的裝備狀態(tài)信息，來判定裝備的異常和預(yù)知裝備的故障，并在故障發(fā)生前進(jìn)行檢修的方式。即經(jīng)由過程運用現(xiàn)代檢修治理技術(shù)，用進(jìn)步前輩的裝備狀態(tài)檢測手段和分析診斷技術(shù)，實時領(lǐng)會裝備的健康狀態(tài)和運行工況，實時給出裝備的壽命評估，然后憑據(jù)裝備的健康狀態(tài)，合理放置檢修項目和檢修時機，最年夜化地下降檢修成本甚至發(fā)電成本，提高裝備的可用性。
狀態(tài)檢修技術(shù)包括以靠得住性為中心的檢修技術(shù)和猜想檢修技術(shù)。這項技術(shù)最初運用于航空、航天系統(tǒng)，后運用于核電站，現(xiàn)已成功地運用于發(fā)電廠裝備的檢修。電力系統(tǒng)的靠得住性在很年夜水平上取決于電力舉措措施的靠得住性，隨著電網(wǎng)容量的增年夜和用戶對供電靠得住性要求的提高，檢修治理的重要性日益顯現(xiàn)。檢修費用占電力成本的比例也不竭提高，檢修費用同燃料費用一樣據(jù)有重要比例。若何接納合理的檢修策略和制定準(zhǔn)確的檢修計劃，保證在不下降靠得住性的條件下節(jié)省檢修費用，便成為電力部門面臨的重要課題。曩昔經(jīng)常使用的計劃檢修和以它為根蒂根基憑據(jù)經(jīng)驗決議延長或縮短檢修周期的做法已不能知足需要，必需采用新技術(shù)。
2　裝備狀態(tài)檢修
以靠得住性為中心的檢修和猜想性檢修是相互慎密聯(lián)系而又分歧的兩個技術(shù)領(lǐng)域。前者是在評估元件可能故障對整個系統(tǒng)靠得住性影響的根蒂根基上決議檢修計劃的一種策略，后者是憑據(jù)對竄伏故障進(jìn)行在線或離線丈量的成效和其他信息來放置檢修的技術(shù)。其要害是依靠進(jìn)步前輩的故障診斷技術(shù)對竄伏故障進(jìn)行分類和嚴(yán)重性分析,以決議裝備（部件）是否需要立即退出運行和制定應(yīng)對措施。是以，電力裝備狀態(tài)檢修技術(shù)觸及復(fù)雜的靠得住性評價、傳感技術(shù)、信息收集處置技術(shù)、干擾抑制技術(shù)、模式識別技術(shù)、故障嚴(yán)重性分析、壽命估量等領(lǐng)域[1]。
實施狀態(tài)檢修的條件是：①健全的裝備治理體系體例；②完善的檢修質(zhì)量治理系統(tǒng)；③靈活的裝備運行方式；④齊全的裝備治理臺帳；⑤高素質(zhì)的檢修隊伍、運行隊伍和裝備治理人員；⑥具有狀態(tài)檢修的裝備記實和檢測手段；⑦進(jìn)步前輩的測試、分析裝備。
電廠的年夜部門裝備要求實行狀態(tài)檢修，經(jīng)常使用的檢測技術(shù)有振動檢測、油液分析、紅外線熱成像、超聲波檢漏、機電狀態(tài)檢測等[2]。這里僅就電氣裝備作說明。
狀態(tài)檢修觸及的電氣裝備，主要是針對需要經(jīng)過時效考驗并隨著負(fù)載變化而泛起的工況和壽命發(fā)生變化的電氣一次裝備，包括發(fā)機電、斷路器、凹凸壓電念頭、年夜型變壓器、中小型變壓器、高壓開關(guān)、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、母線及毗連、中壓開關(guān)、配電變壓器、高壓套管、電力電纜、變頻器、整流組件、盡緣子、電力電容器等。這里介紹一些新技術(shù)，不包括具體的裝備選型，僅供裝備訂購或治理時參考。
3　新技術(shù)的運用
（1）紅外線點溫計：可手持操作，利便靈活，直觀迅速，幾近適用于所有電氣裝備的概況測和暖故障發(fā)燒檢測。
（2）紅外線熱像儀：既可以在線檢測電氣裝備正常的運行狀態(tài)，也能夠在檢修中進(jìn)行熱像分析。它適用于發(fā)機電、斷路器、凹凸壓電念頭、年夜型變壓器、中小型變壓器、高壓開關(guān)、隔離閘刀、CT、CVT、PT、避雷器、母線及毗連、中壓開關(guān)、配電變壓器、高壓套管、電力電纜、變頻器、整流組件、盡緣子、電力電容器等裝備的檢測[3]。在停機檢修中還可以輔助進(jìn)行發(fā)機電定子鐵損實驗和發(fā)機電轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)的拆裝工作等[4]。
（3）超聲波流量探測儀：適用于在線丈量發(fā)機電定子進(jìn)（出）水總管的流量、停機檢修中發(fā)機電定子線棒的流量、高壓電念頭的冷卻水流量和斷路器附屬系統(tǒng)的冷卻水流量和年夜型變壓器輪回油系統(tǒng)的流量等。
（4）振動分析系統(tǒng)：適用于年夜型發(fā)機電和電念頭的振動檢測和分析，包括定子繞組端部振型分析、轉(zhuǎn)子軸系振動分析、轉(zhuǎn)子軸振動監(jiān)視器。經(jīng)由過程觀察軸承振動的軌跡、平均值的幅值和性質(zhì)來判定其振動的問題等。
（5）發(fā)機電在線綜合分析專家系統(tǒng)：可以綜合發(fā)機電的各類工況參數(shù)，例如對溫度、電壓、電流、振動、勵磁、盡緣、壽命等進(jìn)行分析，并對照專家系統(tǒng)給出結(jié)論和處置定見。
（6）發(fā)機電在線檢測裝配：包括發(fā)機電工況監(jiān)測儀、發(fā)機電槽局部放電監(jiān)測儀、無線電頻率監(jiān)測儀、電刷工況監(jiān)測儀、轉(zhuǎn)子繞組匝間短路監(jiān)測儀、氫氣露點監(jiān)測儀、氫氣漏進(jìn)水中監(jiān)測儀、氫氣漏動身機電外監(jiān)測儀等[5]。
（7）故障錄波器：適用于電氣裝備故障情況下的參數(shù)記實，也能夠用于特按時段電氣裝備的狀態(tài)分析。
（8）發(fā)機電定子繞組在線振動分析系統(tǒng)：用于實時記實、分析定子繞組的振動情況。該技術(shù)要求在定子繞組端部加裝振動傳感器。今朝ALSTOM公司已在沙角C發(fā)電廠670MW機組和年夜亞灣核電站900MW機組上安裝使用[6]。
（9）發(fā)機電不抽轉(zhuǎn)子故障診斷技術(shù)：其主要結(jié)構(gòu)是一個可以沿著發(fā)機電氣隙爬動的機械裝配（小車），小車上有光學(xué)探頭和振動裝配（振動頻率為20HZ）。不抽轉(zhuǎn)子就能夠?qū)Πl(fā)機電定、轉(zhuǎn)子進(jìn)行故障診斷。還可以進(jìn)行以下幾個方面的分析：運行特征分析（輔助裝備、勵磁系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)分析，汽輪機發(fā)機電組軸系的軸電壓、軸電流分析，轉(zhuǎn)子繞組盡緣分析）；內(nèi)部檢查（整個發(fā)機電本體及輔助裝備的檢查，轉(zhuǎn)子繞組的盡緣檢查，勵磁裝配、繼電庇護(hù)裝配、同期裝配的檢查）；水冷機組的流量分析（定子繞組水流量分析，定子冷卻水系統(tǒng)工況鑒定）；定子腔體實驗（定子槽鍥狀態(tài)測定，定子鐵芯層間盡緣質(zhì)量實驗，發(fā)機電軸承盡緣檢查）；繞組盡緣實驗（直流泄漏實驗，交流耐壓實驗，局部放電實驗）；庇護(hù)、控制和同期實驗（發(fā)機電庇護(hù)實驗，勵磁裝配實驗，同期裝配實驗，發(fā)機電輔助裝配、控制裝備檢查）；振動分析（發(fā)機電定子、轉(zhuǎn)子、汽輪機缸體、發(fā)機電根蒂根基振動分析等）。該技術(shù)已在石洞口第二發(fā)電廠使用[7]。
（10）在線熱態(tài)盡緣監(jiān)測系統(tǒng)：可以在線丈量發(fā)機電、電念頭和變壓器的熱態(tài)主盡緣和軸承盡緣狀態(tài)等。
（11）運行小時計數(shù)器：安裝在開關(guān)上的運行小時計數(shù)器，它用來顯示轉(zhuǎn)動裝備的現(xiàn)實運行小時數(shù)。憑據(jù)運行小時數(shù)來放置開關(guān)、機電和轉(zhuǎn)動裝備的檢修。
（12）電能質(zhì)量治理器：它安裝在開關(guān)或裝備四周，可直接在開關(guān)或就地控制盤上顯示裝備的電能質(zhì)量，包括電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、用電量及原始參數(shù)，并可實現(xiàn)對裝備的操作和事故追思打印輸出。還可哄騙通訊接口實現(xiàn)遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)的傳輸和將參數(shù)進(jìn)進(jìn)DCS畫面。這一裝配適用于高、中、低壓開關(guān)控制系統(tǒng)。
（13）新型機電和節(jié)能機電：它可以使運行成本年夜年夜下降，裝備靠得住性年夜年夜提高。例如采用Y2系列等新型機電，可以使裝備效率年夜年夜提高；采用高防護(hù)品級機電，可提高裝備的適用情況能力和靠得住性；又如在粉塵年夜的地方，應(yīng)推行使用封鎖式機電，該機電風(fēng)路份內(nèi)、外兩個部門，相互阻遏，經(jīng)由過程冷卻器交換熱量。
（14）紅外線--色譜綜合分析法：哄騙紅外線檢測發(fā)現(xiàn)充油電氣裝備可能的故障部位，配合色譜分析進(jìn)行定性判定。它適用于油浸式電力變壓器、高壓油斷路器、CT、CVT、高壓套管、電力電容器的故障檢測。
（15）Hydran201R氣體監(jiān)視器：可以在線檢測變壓器油中氣體的含量，能實時有用地發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部泛起的早期故障。該技術(shù)是對離線色譜分析的重要彌補。它適用于油浸式電力變壓器的在線檢測。該監(jiān)視器已在珠海發(fā)電廠和河南新鄉(xiāng)供電局投運[8]。
（16）油樣在線分析儀：適用于油浸式電力變壓器、高壓油斷路器、CT、CVT、高壓套管、電力電容器的故障在線檢測[9]。
（17）在線SF6密度測試儀：適用于SF6斷路器的氣體密度監(jiān)測。
（18）在線SF6微水測試儀：適用于SF6斷路器的氣體中微水含量監(jiān)測。
（19）避雷器在線泄漏電流指示儀：適用于避雷器的在線泄漏電流指示和監(jiān)測。