发电厂电气设备精密点检体系及其应用分析

发电厂电气设备精密点检体系及其应用分析

尚建德

(青海桥头发电有限责任公司青海省810000)

摘要：国内火力发电厂一直存在设备检修过剩和检修不足的问题。介绍了中国华电集团公司的精密点检体系，结合振动分析、红外分析、超声分析、油液分析和电机电流分析5种技术手段，全面、准确地掌握设备运行状态。

关键词：发电厂；电气设备；精密点检体系；应用分析

前言：在很长时间以来，我国火力发电厂的设备都是采用计划检修模式，按照一定的检修周期进行预防性检修。这种检修方法不具有针对性，工作量过大，存在着检修过度或者检修不足的问题，因此我们应在电气设备检修采用精密点检体系，从而为电气设备的检修提供更加贴切的建议。

一、发电厂电气设备精密点检体系解析

所谓精密点检，主要是利用精密仪器或者仪表对设备进行全面、系统的测试，并运用诊断技术等在设备不解体状况下，了解设备运行温度、应力等物理量，通过对比标准数据，以此来掌握设备运行状态，最终实现对设备的维护和保养目标。为提高火力发电设备的可靠性，提高检修的针对性，延长机组大修周期，降低检修维护成本，在总结点检定修和状态检修工作经验的基础上，陕西煤业化工集团府谷能源开发有限公司经过认真论证，结合自身特点建立了精密点检体系，并在所属发电企业试点并推广。精密点检运用振动分析、红外分析、超声分析、油液分析、电机电流分析5种技术手段，对设备进行全方位的体检，发现问题并找出问题的根源;针对故障的根源性原因提出改善建议并指导维修;建立完善科学的状态监测系统，预测故障发生的趋势;采取标准化的预知保养方法，建立详尽的设备全寿命周期管理档案;实现精密点检工作的标准化与规范化。

二、发电厂电气设备精密点检技术解析

华电精密点检体系涵盖的5种技术手段均为目前成熟且广泛应用的故障诊断技术。根据设备特点，使用其中一种或多种技术[1]，为设备制定具有针对性的状态监测方案，力求全面、准确评估设备的运行状态。对同一台设备采用多种技术手段进行诊断，既可以从多角度了解设备的故障情况，还可以相互印证各技术手段，确保故障诊断的准确性。

（一）振动故障精密点检技术

火力发电厂转动机械较多，其振动故障多且不易处理。转子系统的故障往往都以异常振动的形式表现出来，通过采集振动信号并进行频谱分析，可以判断引起振动故障的原因。精密点检配备了先进的振动频谱分析仪，内嵌专家系统，能自动进行故障诊断，结合人工分析可提高故障诊断的效率和准确率。振动分析技术可以诊断转子系统不平衡、不对中及松动等常见故障;通过特征频谱识别，还可以发现轴承磨损、齿轮磨损等难以准确诊断的问题。

（二）红外故障精密点检技术

红外故障诊断技术利用红外热成像原理显示设备表面温度分布情况，以判断设备内部状况，具有图形直观、判断准确、安全可靠、诊断效率高等特点，在电气设备的预防性检修中发挥了重要作用。精密点检配备了先进的红外热成像仪，用于检测输变电设备电压致热或电流致热型缺陷，如主变压器、互感器、避雷器等设备的引线接触不良问题;还用于快速检测转动机械运行时的温度异常，如轴承和齿轮等转动部件温度异常、润滑和冷却系统温度异常，帮助判断转动机械设备故障原因。

（三）超声故障精密点检技术

超声故障诊断技术通过接收设备故障时产生的超声波并进行分析，判断设备存在的缺陷，应用广泛。超声可用于输变电设备局部放电检测，判断绝缘状态;也可以用于压力容器及管道的泄漏检测，可以迅速定位噪声来源，准确发现泄漏部位;还可用于判断旋转机械转动部件故障[2]，如轴承寿命早期出现的轻微磨损、润滑不良问题。轴承故障通常采用振动监测的方法，由于振动探头的频率响应范围在20kHz以下，只能发现轴承中后期故障，此时轴承已出现明显的磨损，而轴承早期故障频率一般在25～60kHz，在超声监测范围内，可以弥补振动分析手段的不足。

（四）油液故障精密点检技术

油液故障诊断技术利用油液所携带的设备工况信息，如磨屑颗粒大小、质量浓度及成分等)掌握设备的当前工作状况，判断设备当前的润滑和磨损状态，从而为设备的正确维护提供依据，达到预知性维修的目的，是设备状态监测、故障诊断和状态检修的主要技术手段之一。对旋转机械润滑油定期进行监测，根据润滑油污染状况综合判断转动部件的润滑、磨损情况，对于延长设备使用寿命具有重要价值。如轴承润滑油监测:根据SKF轴承寿命的研究，轴承润滑的污染状况可使轴承的寿命相差500倍，可见油液监测的重要性。

（五）电机电流故障精密点检技术

运行中的电机，其定子电流频谱包含丰富的信息，不同故障的谱线会发生特定的变化，从而可以确定故障类型。通过电机电流故障诊断技术，能发现电机转子断条、裂环、相间短路、转子偏心等其他技术手段难以诊断的问题。该技术利用电流互感器采集电机运行电流信号，通过频谱分析仪进行诊断分析，方法简单、诊断准确。利用该技术手段，多次发现火力发电厂高压电机问题，如循环水泵电机、电动给水泵电机转子笼条断裂问题。

三、发电厂电气设备精密点检体系的应用策略

（一）成立高技术、高资质的专业团队

点检人员的专业素质在发电厂电气设备具有非常重要的作用，精密点检体系涉及到很多高新、复杂的技术，对于点检人员的综合素质要求比较高，在实践我们得知，点检人员需要三至五年的研究和实践[3]，才能够全面掌握这此点检技术，确保点检}_作的质量。因此，在电气设备检修作，我们应建立一支具有专业性、较强执行力的状态监测和分析诊断团队，使这部分专业人员独立存在于发电厂，不招聘兼职人员，也不容许点检人员的职能分解到其他专业，保障点检人员的专业性。同时，要确保精密点检团队的稳定性，使其能够较长时间保持固定的人员，防撞发生培训困难、点检工作不够规范等情况，不利于精密点检体系的顺利实施。

（二）严格遵循相关原则

在发电厂电气设备检验的过程，应严格遵循“科学化、标准化、制度化”的原则，即在工作采用科学的方法，一切工作都按照精密点检体系的标准来进行，并且建立和完善各种点检制度。具体来说，首先，我们应在精密点检的过程，严格按照科学的流程方法来进行，不断提高点检人员的专业技术，注重日常奠定案例的分析与积累，作为发电厂电气设备的检测人员，我们应通过定期和不定期的监测来获取想要的数据，并且掌握发电厂各个电气设备的使用情况和发展趋势，对其可能发生的故障进行关注，从而保障电气设备的顺利运行。其次，我们应在发电厂建立状态监测技术标准，由于我国当前尚未建立一套统一的规范和标准，因此我们可以关注国际上的做法，并对企业的实际情况进行了解，从而制定出适合企业实际情况的标准，在实践根据情况的不断变化而进行修正，从而使各项标准更加符合电厂需求。在日常工作，也要严格对各项规范和标准进行落实，从而使精密点检体系在保障电气设备运行质量方面发挥重要作用。最后，我们应重视对各项规章制度的落实，根据电厂的实际情况建立规章制度。如制定《设备状态监测管理标准》、《状态监测设备分管理制度》、《设备定期检测项目和周期标准》[4]、《状态监测仪器操作规范》、《设备状态信息交流管理办法》、《设备状态监测技术标准》等管理办法和制度，以确保精密点检或状态监测工作有条不紊地进行。

结语：必须构建完善、全面的电气设备精密点检体系，还要将其合理应用在发电厂电气设备的日常管理中，才能加强发电厂的运行效率与安全性，从而为人们提供更加优质、安全、高效的电能服务。

参考文献：

[1]王中娇.发电厂电气设备精密点检体系及其应用[J].城市建设理论研究(电子版),2017(11):112.

[2]李怀洋.火力发电厂电气设备安全管理及故障防范研究[J].机电技术,2015(04):156-157.

[3]成国良.火电厂设备健康监测与远程故障诊断[D].石家庄铁道大学,2015.

[4]高翔.点检定修在大型火电机组设备检修中的应用[D].华北电力大学（北京）,2010.