電廠設備維修中狀態維修技術及運用實踐研究

李國強

摘 要：電廠的設備穩定是電廠正常運轉的重要基礎保障，直接關系著電廠的發電效率和經濟效益，隨著社會的發展，對電廠的性能有了更高的要求。該文分析了電廠設備維修中狀態維修技術的重要性，同時也對狀態維修技術的實踐應用進行了探究。

關鍵詞：電廠設備 設備維修 狀態維修技術

中圖分類號：TM92 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）07（b）-0045-02

在電廠設備維修中，狀態維修技術有著明顯的優勢，現在這一項技術發展迅速，進一步保障了電氣設備的安全運行，提高了電廠的工作效率，擴大了電廠的經濟效益，在各大電廠中發揮了重要的作用。

1 狀態維修技術及其重要性

電氣設備的消耗使得設備的穩定性下降，主要因素是輸電線路的故障。狀態維修技術可以有效地處理輸電線路的故障來提高整個電氣設備系統的穩定性，在電廠設備維修中發揮著十分重要的作用。

狀態維修技術主要是通過檢測技術了解到電氣設備當前的運行狀態，同時通過相關技術對設備進行分析，發現故障立即維修，實現對最佳維修時機的把握，從而保障了電氣設備的安全穩定與電廠正常運行。

2 狀態監測技術

狀態監測技術就是通過對設備狀態信息進行收集，再進行信息的處理，與已建好的設備故障模式進行對比，來實現對故障的監測和診斷。

2.1 狀態監測特征量

狀態監測特征量的選取依靠傳感器技術，隨著傳感器技術的進步可被監測的特征量逐漸增多，目前監測的電氣設備及其監測特征量如下。

變壓器：目前常用充油電力變壓器、SF6氣體絕緣變壓器和環氧樹脂澆注絕緣變壓器。對應監測特征量：油中氣體含量、局部放電、繞組的形變、鐵芯接地電流、高壓套管介損、微水質量分數等。

氧化鋅避雷針：實現對租型電流和總泄電流的監測。

電容設備：電流互感器、電壓傳感器（電容式）、電容器、電纜等。對應監測特征量：介損、泄漏電流、等值電容值等。

高壓斷路器：油斷路器、真空斷路器、SF6斷路器。對應監測特征量：分、合閘線卷電流，動態回路的電阻值，操作機構的速度、行程和機械振動頻率等相關數據。

通過狀態監測技術來實現對電氣設備的狀態特征量的監測，不同電氣設備的特征量存在交叉，分析特征量數據的關鍵點是準確對應不同特征值所對應的電氣設備，也是分析的難點。而同一電氣設備在不同狀態下的特征值、數據值存在重疊，這樣就為設備的故障分析增加了困難，所以是要實現故障的準確判斷，就要對設備進行盡量多的特征值監測，同一設備某種狀態對應特征值越多就越容易判斷是否存在故障。

2.2 狀態監測間隔期

狀態維修通過對設備運行狀態的特征值的監測分析，來判斷設備是存在故障，如果存在故障則進行及時維修，如果特征值數據正常則跳過維修程序。由于狀態維修要發揮實時監測的作用，所以，要在設備整個運行過程中進行監測，也要考慮監測的可實現性。監測間隔時間的合理把握可以節省成本也會提高設備的安全系數。具體方法如下。

第一，依照安全性的要求來確定監測時間間隔。首先對設備特征值監測，如果發現數據異常但該設備可以正常運行就認為該設備存在潛在故障，此時將潛在故障發展為故障的概率設為Pa，要把Pa控制在合理值一下就可以確定狀態監測的時間間隔Tc。具體公式為：

Pa=（1-p）

n=logPa/log（1-p）

Tc=T/n

Tc太小會導致維修資源的浪費，所以要全面考慮來確定Tc，然而Pa為零是不可能的，所以監測是必要的，把Pa控制在一定值以內就可保障設備系統的安全性。通常來說，當設備存在潛在故障時，在一個周期T內要進行3次監測，所以，設備狀態的監測間隔不能大于T/3。

第二，依照經濟要求確定監測間隔。設備的潛在故障不足以危害設備的安全時，就要以最少費用消耗為原則來確定狀態監測的時間間隔。對實際情況進行全面分析，合理安狀態監測的時間間隔，為電廠在保障安全性系數的同時謀求最大化經濟效益，減少不必要的資源浪費。

2.3 在線監測和狀態維修的關系

電子設備的監測方法按照是否需要斷電監測分為離線監測和在線監測兩種，離線監測的方法簡便、統一，所用儀器通用性強且費用低，有著統一的監測要求和標準，實際操作性強。例如：變壓器的出廠檢測，每種型號變壓器的基本要求都相同并且標準嚴格。在線監測是指在帶電狀態下進行設備的監測。一般分為不定期或按需求做定期的間隔性檢測和實地或準時對運行中的設備進行檢測兩種檢測方式。

在線監測能夠在設備運行中實現故障的監測和排查，一旦發現故障可以在第一時間內對故障進行維修，所以，在線監測工作是是狀態維修的關鍵基礎環節和必要前提，做好在線監測十分重要。

3 狀態預測

隨著電力電子技術的發展，電力設備的數量眾多，如果對設備進行逐一離線監測需要大量的時間。設備運行狀態的預測可以在設備當前運行的基礎上實現對未來運行狀態的預測，可以減少設備監測時間，從而提高了工作效率。在預防實驗開始前預測參數值，就可以預測設備運行狀態，有效地防治了設備故障，提高了電氣設備的可靠性。

設備運行狀態預測可以掌握設備從安全運行狀態轉變為故障狀態的具體過程，從而為維修人員深刻了解故障機理，更好地做好維修工作，提高維修效率提供了理論上的支持。傳統的狀態監測方法只能得到某時刻的狀態數據，從而只能判斷這一時刻電力設備的好壞程度，所以，只能對故障進行事后的維修。對比之下，狀態預測可以實現對設備變化過程的監控，能夠有效地預測設備故障，未維修工作提供理論依據。

4 狀態評估

狀態評估是指在進行狀態監測后進行數據收集、狀態分析，最后對設備進行狀態評估。狀態評估是狀態維修的依據，狀態的維修需要根據狀態評估的結果來進行，所以狀態評估在維修中起著決定性作用。

故障診斷是狀態評估中的主要內容，狀態維修與故障診斷的關系十分密切。隨著電力電子技術的進一步提高，為了實現故障診斷的可靠性，在一些電力設備上安裝一些檢測裝置，在狀態監測過程中可以收集大量信息，為故障診斷提供依據。例如：變壓器的故障診斷通常運用三比值法，在此基礎上一些學者又開始引入人工神經網絡、專家系統、模糊算法等先進方法來進行故障診斷。

5 結語

狀態維修通過對設備的狀態監測和狀態診斷的基礎上對設備進行維修護理工作。首先要通過先進的傳感器和信息化技術實現對設備運行過程的全面監測，這位維修提供了數據基礎，其次通過評估系統對設備進行故障評估，為維修工作提供決策基礎，最后依據結果監測、評估結果進行故障的維修工作。

參考文獻

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