火电厂电气设备可靠性管理探究

火电厂电气设备可靠性管理探究

梁擎宇

国家能源泰安热电有限公司 山东泰安 271000

摘要：电气设备是火电厂中的关键部分，其可靠性水平关系着全厂设备的运行状况以及所发出电能的变换和传输，进而影响到整个机组的可靠性指标。做好电气设备可靠性管理，对于保证电力生产的安全经济有序运行具有重要意义。为此，设备管理工作者需要积极拓展设备管理模式，结合集团一体化集中管控系统建设，合理安排检修计划和检修内容，不断提升电气设备管理的科学化、信息化、经济化，从而为火电厂安稳运行提供良好保障。

关键词：火电厂；电气设备；可靠性；管理探究

1导言

可靠性管理是指用系统工程的观点对设备的可靠性进行控制，即对设备全寿命周期中各项可靠性工程技术活动进行规划、组织、协调、控制、监督，以实现确定的可靠性目标。火电厂要经济可靠地按系统需求发出并送出所需电能，可靠性是评价其运行性能的关键指标之一，其核心内容是设备的可靠性管理。

火电厂电气设备主要有电机（包括发电机，电动机等），配电设备（包括断路器、隔离开关、变压器等），保护、测控及通讯设备（包括继电保护，励磁调节器，通讯交换机等）。设备类型繁多，故障出现的原因和检修维护方式也各不相同。引入可靠性管理理念，可以将原先的质量第一的单项指标，扩展为可靠性和经济性有机结合的评价体系，更好的推进设备检修由计划检修向状态检修转变，有效降低备品，人工和材料的消耗，实现企业经营提质增效的目的。

2 电气设备可靠性管理框架

针对不同的设备类型，在满足各标准、规范要求的前提下，提高设备检修的合理性，以最少的资源消耗，有针对性地对设备隐患进行检查和修理，保证设备安全性和可靠性的固有水平。

1. 数据收集

在火电厂电气设备可靠性管理工作中，无论是对设备所开展的检修还是消缺工作，都需要其运行数据作为参考。对电气设备数据进行有效的检测与采集，对于提升设备可靠性管理水平至关重要。根据设备类型建立台账，并记录重要设备典型工况下的运行参数，比如磨煤机电机在不同煤量下运行的电流、振动、绕组和轴承温度等。随着设备的使用，不断增添巡检、缺陷、定期工作和检修记录，着重填写设备故障的原因，检修内容，试验数据、备品更换数量以及设备健康运行小时数。这一阶段是可靠性管理的基础。

2. 数据分析

结合上步的数据，根据《DL/T 302.1-2011火力发电厂设备维修分析技术导则 第1部分：可靠性维修分析》，参照分析流程划分设备的重要性等级，对各类电气设备的故障模式和影响进行分析，确定其可靠性管理策略。

（3）可靠性管理的实施

1. 在设备投运初期，因为设计、制造、安装、调试等方面的原因，在短时间内出现某些故障，称为早期故障。在试运阶段应把好验收关，尽量暴露设备的早期故障并及时修复，不将有隐患的设备投入运行。

2. 设备投运后，在有效寿命期中，设备故障往往归结为设备运行中的随机故障，而且故障率一般比较低，并维持相对稳定。如微机保护中等电子产品，其故障率函数符合浴盆曲线，并有三个明显的区域。

区域Ⅰ是早期失效期：对应设备投运初期，这个阶段故障大多是由于设计、

制造、安装过程中的缺陷造成。

区域Ⅱ是偶然失效期：其特点是故障率较低，而且比较稳定，往往可以近似看作常数。处于此区域的设备故障率无法进行人为干预，只能通过订购足够的板卡、继电器等备品备件，在故障发生后，尽快将设备重新投运。另外，在设备使用过程中应尽量延长此区域，比如让设备处于合适的工作环境，调节温湿度，更换滤网，清扫灰尘等。

区域Ⅲ是耗损失效期：在此区域，设备使用寿命已至，故障率急剧提升。如《DL/T 587-2007微机继电保护装置运行管理规程》中要求微机保护装置的使用年限一般不低于12年。实际运行中，继电保护装置多在10-12年退出运行。《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》要求微机保护装置的开关电源模件宜在运行 6 年后予以更换。在设备管理中要提前做好更换计划，避免设备超期服役达到这一阶段。

3. 对电机等转动设备，影响其可靠性因素太多，不仅与设备本身、运行环境有关，也与其拖动负载有关。在做好设备运行状态监测的基础上，我厂采用计划检修为主，状态性检修为辅的检修策略——重要电动机每两年拆解检修更换轴承，一般电动机根据其运行状态，负载高低确定检修计划。重要电动机还应做好事故备品的订购工作。

4. 电气试验是一种可靠性鉴定试验。对停电检修间隔时间长，停电影响范围大的高压电气一次设备，可在按规定要求做好预防性试验的基础上，增加在线监测手段，如红外成像监测，变压器油中气体分析诊断等。

5. 通过做好可靠性事件（即故障和检修）统计评价，将可靠性指标预测和评价结合起来，对比分析，找到影响可靠性指标的关键原因和设备的薄弱环节，并实施相应的技改工作。我厂在进行了发电机碳刷电流在线监测装置改造后，多次通过警告信息，处理了各组碳刷电流不平衡的隐患，有效降低了环火故障发生的概率。

3结语

火电厂电气设备的可靠性管理是保证机组安稳运行的重要工作，对于电气设备可靠性的把握和据此制定的设备检修方案，能使电厂用较低的维护成本，实现较高的安全效益。诚然，由于单单一家火电厂设备数据样本不够丰富，无法利用统计学规律和函数有效进行可靠性数据的定量分析。但是相信，随着集团公司一体化集中管控系统建设和信息化系统升级，整个集团各火电厂设备数据可实现共享，这将会大大充实样本数量，从而推动火电厂电气设备可靠性管理工作效率的提升。

参考文献

1. 《发电设备可靠性评价规程》 DL/T 793-2012

2. 《DL/T 302.1-2011火力发电厂设备维修分析技术导则 第1部分：可靠性维修分析》

3. 任立明《可靠性工程师必备知识手册》

4. 鲁宗相《电厂事故的可靠性预测与防范》