电气设备检修技术及问题探讨
电气设备检修技术及问题探讨
刘广宁
摘 要:本文主要对电气设备检修模式及管理和实践,阐述了现阶段实行以定期检修为主,定期检修与状态检修相结合,继续由定期检修向状态检修过渡的模式。
关键词:电气设备;定期检修;状态检修
1 电气设备的检修方式1. 1 故障检修故障检修又称事后检修,故障检修是让设备一直运行,仅在设备故障后才进行检修或改造。在事故损失小、影响面小,设备价值低的前提下,这种检修方式是一种经济的方式,在低压配电设备中采用较多。但对电厂的高压电气设备,要保持电气设备的健康状态,确保输电厂安全稳定输送电,应最大可能地限制故障的出现,故障出现后的检修已是迫不得己的事,这不应是电厂采用的检修管理方式。1. 2 定期检修根据经验及统计数据,在掌握设备平均寿命及故障率的基础上,按照预定时间或检修周期进行的检修称为定期检修。它包含了电气设备的定期预防性试验内容。长期以来,对电气设备采取定期检修的方式,获得了大量的经验,为预防设备故障发生和保证电厂安全运行发挥了重大作用。这种方式使电厂运行方式能较早、较充分地进行安排。但定期检修坚持到期必修,不管设备状态如何,有失科学性,会发生检修过剩,造成不必要的人、财、物浪费;同时,如果检修质量得不到控制,反而会给设备带来更多的缺陷和故障。近年来,有人提出,到每次定期检修后出现一个磨合期,使检修的故障率可能有一个升高。因此,对不需检修的电气设备的过度检修,不但会浪费人力、物力,也不利于设备可靠性的提高。这也是定期检修难以解决的问题。1. 3 状态检修状态检修是以设备状态为基础,以预测设备状态发展趋势为依据的检修方式。它是基于可靠性和预防性为中心的维修技术,根据对潜伏性故障进行离线测量和在线监测的结果,结合巡视数据、历史可靠性数据和人工智能技术等,对设备进行状态评估,并以此来指导安排设备的维修。它能有效地避免周期性定期检修带来的弊端,是较为理想的检修方式,也是今后发展的趋势。但目前作为电气设备状态检修的重要手段。对设备运行状态评估所需的检测技术,还达不到较为完善的水平,特别是在线监测的技术和装置等,还远未达到实用化水平,尚处于试点、探索、积累经验的阶段。其中,对检修工作量较大的高压开关、GIS组合电器故障发展监测的传感技术、信号变送、数据采集处理和诊断未取得实质性进展,试点运行还谈不上经验。电气设备在线监测技术在我国的发展已有十几年的历史,虽取得一定的经验,但有许多问题未得到彻底解决,有的是属于理论性的,如在线、离线测量和停电试验的等效性、测量方法的有效性、大气环境变化对监测结果的影响等,解决这些问题需要加强基础性研究,积累在线监测装置(系统)的运行经验;另一类属于测量方法和系统设计、制造水平方面的问题,例如通过传感器设计及数字信号处理技术来提高检测结果的可信度等。这些问题的存在,在一定程度上阻碍了在线监测技术的推广应用和经验积累,使检修所需的监测“判据”和诊断技术标准在总体上未取得全面、突破性的进展。因此,对电气设备尤其是主设备,要以个别监测参数的变化为依据进行设备状况诊断和制定检修计划,在具体实施中还有相当大的困难和风险。目前,定期检修是电气设备主要的检修方式。在实际检修工作中,针对电厂中电气设备的故障情况,通过对故障成因的深入分析,制定“反事故措施”,采取主动检修的形式,对同类型有类似问题而尚未出现故障的设备进行检修和改造。从这方面看,目前的定期检修又可认为是状态检修的一种初级形式。2 电气设备的检修模式现阶段电厂的电气设备检修可实行定期检修为主,定期检修与状态检修相结合,逐步向状态检修过渡的检修模式。实行定期检修为主 ,定期检修与状态检修相结合,即坚持维系定期检修体系的定期预防性试验制,根据不同电气设备的检修周期、运行和检修(包含点检或抽检)状况,辅助带电或在线的监测手段,通过综合分析,调整检修周期和范围,制定和实施不同的检修内容和计划,对电气设备状态进行控制。它立足于现有的技术和装备资源,充分利用了定期检修和检测的丰富经验,考虑了目前作为电气设备状态检修的重要手段。对设备运行状态评估所需的检测技术,特别是在线监测的技术和装置等还远未达到实用化水平。2.1 带电检测和在线监测新技术的应用(1) 避雷器在线监测有两种手段,一是利用串接在避雷器接地回路中的电流表在线测量避雷器内部的泄露电流,分析受潮情况;另一种是用便携式仪器测量带电运行避雷器的阻性电流 ,诊断避雷器老化情况。该技术已在全省开展 ,发挥了重要作用。(2) 变压器油中H2 在线监测利用安装于变压器散热器汇油管或放油阀处的传感器,监测油中可燃性气体(主要是氢气)浓度,当气体达到一定浓度时报警。与现有成熟技术的色谱分析技术比较,可作为周期性色谱分析的补充,对发现变压器内部早期过热现象起一定作用。 (3) 红外检测技术应用红外仪检测由电流效应引起的电力设备载流接点的异常温升和由电压效应引起的反映设备内部损耗变化的异常发热,是一种非接触式的带电测试方法。从开展效果看,红外技术对检测电气设备各类接头过热缺陷非常有效,并且也检测发现了少数设备内部缺陷。但对后者,目前未形成有效的“判据”,经验积累还需时间。2.1.1主要电气设备进行检修的基本方式对设备“状态”的确定:充分利用现有的检测诊断技术、定期预防性试验作为主要手段,在线检测技术作为补充。对互感器、避雷器、电容器等设备,结合预防性试验进行小修,根据设备运行状态进行检修或更换。避雷器的在线监测已取得明显效果。根据设备状况,进行针对性检修。如我厂主接地网和线路的集中接地体、设备接地引下线选点开挖检查,视结果确定检修范围、内容;进行线路盐密测量,确定污秽等级,分析外绝缘水平,指导调爬工作,提高防污闪工作;应用红外检测的电气设备各类外部接头过热缺陷和对处于积累经验阶段的用红外检测到的部分电气设备(套管、电流、电压互感器)内部异常,再进行预防性试验诊断,进行针对性的检修处理。根据设备缺陷、故障情况 ,对同类设备状况进行安全评估,制定反事故措施,有计划地进行大修改造。2.1.2存在的问题存在失修现象。由于现有检测手段对设备状态不能准确评估,定期检修管理存在漏洞,部分设备尤其是隔离开关存在失修现象。在线监测技术还不能取代停电预防性试验工作除在线监测技术装置的稳定性存在问题外,主要的是监测“判据”未取得进展。对进口和国产SF6开关、组合电器检修项目与周期,还正在逐步摸索与积累经验。2. 2 电气设备检修模式的管理与控制围绕电气设备保持良好状态,确保电厂安全稳定运行目标开展的检修管理工作,计划管理和控制是重要环节。定期预防性检修需要计划,状态检修也需要计划,通过计划的管理和实施,奠定达到电厂检修管理目标的基础。2.2.1 对电气设备状态的控制对电气设备的状态控制,主要靠日常巡视检查、定期停电的外部检查和修理(又称为“小修”),以及对设备的内部检查和修理(又称为“大修”),都是基于对设备故障诊断经验和技术的成熟。对于在线检测,一方面是技术不够成熟,另一方面是随着电气设备本身制造水平的提高,没有必要对每台设备都进行在线检测因此,坚持维系定期检修体系的定期预防性试验制,根据不同电气设备的检修周期、运行和检修状况,辅助带电或在线的监测手段,通过检修计划的制定和实施,对电气设备状态进行控制。首先应立足于现有装备的资源,确保常规技术监督测试项目和运行、检修记录等基础数据得到有效、充分利用。2.2.2 检修计划的制定检修计划的制定,根据定期检修的周期,结合设备运行状态予以确定。对于不同的电气设备,采取不同的策略;对同一设备的不同部位,确定不同的检修内容。变压器:在巡视和定期预防性试验的基础上,进行外部检查和修理(小修),根据历年预防性试验和小修结果,综合分析,确定内部检查和修理(大修)的时机。互感器:结合巡视和预防性试验进行小修,根据其结果确定大修或更换。断路器:随着装备水平的提高, SF6 断路器正在替代油断路器。其操作机构检修可结合预防性试验进行,一般情况下,机构每隔5～6年大修一次,每隔1年或2 年机构小修一次;本体的大修尚无经验,在满足不超过大修工况的,可采取抽检,广东省明确规定对同类型、同一时期出厂的SF6断路器,每隔10～13年对灭弧室进行抽样解体,视状况确定检修范围。3 检修计划实施的管理与计划调整加强反馈控制,对检修计划进行动态管理。通过检修计划执行过程最新信息的不断收集、分析,对运行状态发生变化的电气设备进行计划的动态调整。通过定期、带电和在线检测、巡视,分析诊断设备状态发生变化;通过点检、抽检,发现设备状况劣化,扩大检修范围;通过对故障设备的分析,发现同类设备的共性问题,制定反事故措施,采取进一步的主动检修;通过对外部环境的监测分析,污秽等级发生变化,设备外绝缘水平配置出现问题等,检修计划应作相应调整和滚动修订,在另一方面也体现状态检修的现实意义。4 稳步推进电气设备状态检修在现阶段实行以定期检修为主,定期检修与状态检修相结合的模式管理的同时,应注意状态检修工作的推进。(1) 明确目标。通过对公司现行状况进行分析评估,找出在管理、人员配置、监测技术、设备监测信息收集及数据库建立等方面的差距,有针对性的确定阶段性目标。(2) 提高监测手段 ,合理调整试验和检修周期。在充分利用现有的技术条件和装备资源、搞好常规测试和测试数据的综合分析工作的基础上,不断采用相对成熟的检测新技术,提高对设备状态诊断的水平,逐步改变到期必修的传统检修方式。(3) 明确范围 ,扩大试点,开发和应用在线监测诊断技术。为减少因误判断、重复停电干扰现阶段的正常检修管理因素,现阶段建议采用分散的在线监测技术,重点对单项设备的监测;对缺陷发展快、故障出现突发性强的超高压设备扩大试点范围。通过积累,逐步得到状态监测的判据,以逐步过渡到真正意义上的状态检修。
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