电气装置

电气设备维修技术的探讨与发展

发布时间:2022/6/27 16:33:05   

陕西蓝星的电气自动化系统,在安排方面,用电设备安装在各配电室和生产控制中心,配件量多,所要执行的信息处理任务庞大,而维修工作也相对复杂。电气设备所需要的保护装置要求高,动作速度快,一个保护动作通常要在40ms以内完成。随着企业的深化改革和技术进步,降低运行成本,提高供电、用电稳定性,采取合理有效的电气维修技术是我们电力工作者一直关心的问题。

一、电气设备的“健康”状况存在差异

首先是设备的先天条件不一样,进口设备和国产设备的技术状况不一样。同样是国产设备,不同厂商因技术和管理水平不一样,使其产品质量也不一样,因此应当承认设备投运的初始状态是千差万别的。

其次,设备的使用环境不一样,不同的环境将对设备运行状况产生不同的影响。设备所处环境主要有两种:一是设备所处的外部自然环境不一样,尤其是用电设备,大部分暴露在室外,因温度、湿度、污染、紫外线、日照等有较大差异,对设备的影响有很大不同。例如:原料的环境渐湿,粉尘过大.好多电机外壳、风叶罩、螺丝都被腐蚀、覆盖,严重影响电机的散热、稳固和寿命:还有接触器、继电器等电气元件的金属机构也被腐蚀损坏,经常出现拒动等故障,严重影响电气设备的正常运行;二是设备在电力系统的位置不同,所承受系统的运行电压、短路电流和热稳定时间等不尽相同,尤其是故障时系统短路容量差异较大。

二、电气设备的维修制度

1、定期维修的弊端由于电气设备的初始状况和现场设备运行状况有很大差异,即现场设备的健康”状况好坏相差甚大,而定期维修制度儿乎无视这些状况的差异,而采用一刀切的定期维修方式,其最主要的表现在维修结果上,要么维修过剩,要么维修不足。实际情况大多是出现维修过剩,经常出现“小病大治”、“无病亦治”的盲目维修的现象,这种维修过剩的结果必然出现以下弊端:

(1)一些状态良好的设备,因盲目维修而出现故障或潜在故障,维修达不到恢复设备原有的可靠性的作用,而是增加了设备的故障隐患和隐患率。

(2)降低了设备的可用性,许多维修迫使设备停机,中断设备的正常运行,这是增加停机维修次数的必然结果,而提高设备可靠性是设备单位非常重要的基本考核指标。目前,定期维修是电气设备停运的主要原因,往往占全部停运时间的60以上。

(3)增大设备运行管理成本,使企业在市场和发展竞争中不堪重负。电气设备的大修费用是企业管理中主要的支出费用、该费用在用电单位经济活动中所占比例不小,这直接影响了企业的经济效益,因此要提高企业的经济效益也必须对企业设备现行所执行的定期维修制度进行改革,以经济效益的观点和要求来指导维修策略的分析选择。

2.状态维修的优点与不足

(1)目前,国家对电气设备状态检修没有明确的规定要求,也没有具体的规程和标准,原因是各地区的电气设备有很大差别,状态检修是按各地区自身设备的特点和运行状况,运行时间和在线检测设备及工作经验而定。相关设备状态检测手段还不成熟,从确保设备安全运行的角度出发,具体的实施力度也不是很大。要实现设备的状态检修,就必须要对设备运行状况进行在线监测,并对监测到的数据进行分析比较,才能确定设备的运行情况,从而确定是否检修。

(2)电力系统的可靠性在很大程度上取决于电力设备的可靠性。随着电网容量的增大和用电单位对供电可靠性要求的提高,维修管理的重要性日益显现出来,维修费用占电力成本的比例也不断提高;如何采取合理的维修策略和正确决定维修计划,以保证在不降低可靠性的前提下节省维修费用,便成为电力单位面临的重要课题。

(3)由于电气设备各部件之间使用寿命存在个体差异,即便是同一类设备,由于运行环境和外界的影响不同,其使用寿命也存在一定的差别,因此,按照某一同定的检修周期对电气设备进行计划检修,势必存在这样一种情况,有的使用寿命过期了还来不及修理,只好在设备出现了突发性的故障或事故后进行事后检修和抢修,既对系统生产造成了危害,又使检修工作处于仓促应付的局面;而有的设备还没达到使用寿命周期就提前检修了,既降低了电气设备的可用率,又浪费了人力、物力.财力。

(4)随著新技术、新设备、新工艺的推广使用,特别是真空、六氟化硫介质断路器的推广采用、新型电力变压器的投产等,急需采用新的电气设备检修模式,传统的检修模式已明显满足不了现代电力生产的需要。一方面强调“到期必修”,并不是按设备的实际状况检修,造成检修人员,材料等浪费,降低设备可用率;另一方面设备健康状况不可控,由于未到周期,不进行检修,使设备健康状况日益下降,造成电力系统和用电单位损失。例如:年12月31日,联合二线运行中的助燃风机突发事故,查为过热故障,重启十来分钟后又停。启动备用风机,无反应。紧急买了一台软起才解决问题。查其原因,环境粉尘过大,近期空气中湿气也相当厉害,致使变频器通风道似泥状物堵死造成过热停机;备用机软起也因其原因拒动,严重影响了企业系统正常运行。如果我们经常对助燃风机控制柜进行状态检查,通过对备用风机进行定时点动试车,提前采取措使,完全可以避免此类故障发生,对此类设备重新制定临时维修周期。

3、设备的状态监测技术

电气设备状态监测为设备的故障诊断和性能评估提供了依据,因此有必要对它们的运行状态进行实时监测,及时了解和掌握设备的状况,以确保整个电力系统的安全稳定运行。状态检测是指通过各种测量,检测和分析的方法,结合系统运行的历史和现状,对设备的运行状态进行评估,以便了解和掌握设备的运行状况,并且对设备状态进行显示和记录,对异常情况进行处理,并为设备的故障分析诊断、性能评估提供基础数据。下面以变压器为例,分析状态监测的方法及作用。

变压器状态监测方法主要有:变压器油气色谱分析、局部放电、绝缘监测等。

(1)变压器油气色谱分析

变压器运行时,变压器油中的固体有机绝缘材料在运行电压的作用下,会因电、热、局部电弧等多种因素作用逐渐变质,解裂出包括H2、co、CH4、C2H2、C2H4、C2H6等在内的多种气体。变压器油气色谱分析法主要是通过监测和分析变压嚣油中气体的组分、浓度及产生速率,从而判断变压器内部是否存在过热性故障(导电回路,铁心多点接地引起过热等)和放电性(局部放电和电弧放电等)故障等。由于这种方法具有实时性和连续性的特点,能及时发现被监测设备存在的故障,被公认为是检测变压器(包括本体,套管)缺陷最直接、准确的方法,一直受到人们的重视。

(2)变压器局部放电监测

局部放电既是设备绝缘老化的先兆,也是造成绝缘老化并最终发生绝缘击穿的一个重要原因。很多故障都可以从局部放电量和放电模式的变化中反映出来,变压器局部放电过程中伴随着电脉冲、电磁辐射,超声波等现象,可能引起变压器局部过热及产生特征油气,常用的声学检测法是将几个高频声学传感器装在变压器箱的外部,这些传感器对局部放电或电弧放电产生的暂态声音信号非常敏感,能够检测出放电信号和放电部位。局部放电检测的其它方法还有光学检测、化学检测、电气测量等。

(3)变压器绝缘状态监测

变压器绝缘状态监测是保证变压器可靠运行的手段之一,变压器绝缘的老化、失效是一个缓慢发展的潜伏性故障。变压器绝缘状态监测主要有外壳接地线电流检测和高低压套管接地引下线电流检测以及铁芯接地线电流检测等。电容套管检测是为了检测套管的正常运行电容电流、电容量的变化和介损的变化;外绝缘泄漏电流检测是为了检测变压器套管外绝缘的积污程度,并通过纵向横行的比较进行判断;铁芯接地在线监测装置能及时监视主变压器铁芯接地的情况。

4、实施电气设备状态检修的措施

电气设备状态检修是融现代检测技术、现代诊断技木等一体的新兴技术,是一种科学、合理、经济的检修模式,其特点是检修时机和工期是预知的,检修项目是明确的。实施电气设备状态检修的措施有以下几点:

(1)开展状态检修从当地实际情况出发,既不能“一刀切”“一阵风”,也不宜不分主次,各种设备—起上。始终要着眼于如何才有利于提高本单位的运行可靠性,如何才能获得更好的社会及经济效益。要有长期的规划,以便逐步推进,更需要在认真汲取各兄弟单位经验的基础上,注意总结经验教训。

(2)状态检修要从源头抓起,必须重视从规划、设计、设备选型、设备制造和运输、安装、调试、验收、投运以及运行、操作等全过程管理,尤其要保证设备的初始状态良好。如:对刀闸进行检修,几乎每一次倒母线操作,都会出现一些刀闸卡死、万向节断裂、触指脱落等故障。除了制造厂的材质差,材料单薄、防锈能力不强、结构不合理等设计因素外,刀闸多年得不到应有的修理和必要的维护,也是重要的原因之一。要解决刀闸问题,一是要购买质量特别好的刀闸;二是要经常对刀闸进行维护,并按一定的周期进行检修。

(3)没备状态监测是状态检修系统最基本的措施之一,如红外线测温,油色谱分析等是发现设备潜伏性故障的一种有效手段。它为系统提供实时的、准确无误的设备状态信息,为诊断设备状态提供分析依据。它所提供信息的准确性、及时性和全面性在某种程度上是决定设备检修成功与否的关键因素之一。因此,应综合分析,决定对设备进行那些状态监测,以保证设备状态信息的全面性。同时,应采取合适的监测装置对设备进行状态监测,以保证设备状态信息的准确性,及时性。

(4)选择合适的状态监测点和检测设备。电气设备是一个复杂的设备系统,发生故障的形式多种多样,其基本表现形式是震动、温度以及嗓音等异常,故障后果一般表现为稳定性破坏。而状态检修的核心是设备的状态分析和故障诊断,状态分析和故障诊断则需要大量的设备运行、维修和监测数据。因此,应根据电气设备的不同特点,考虑选择合适合理的监测点和监测设备。

(5)加强电气设备状态检修管理。电气设备状态检修管理不同于一般企业管理,因为它不直观地反映产品的投入产出效益,它是以一种服务后置效应而体现的。因此,电气状态检修管理更强调人的主观能动性。一是检修计划编制要适应电力市场的变化;二是电气设备检修的安全问题;三是加强检修成本核算。同时,我们也应遵循以下原则;加快开展状态检修的步伐落实状态检修;没有大的运行缺陷的设备,不危及运行安全的设备,尽量不要盲目安排停电检修;不要纯粹的完成任务而将设备停电检修处理。状态检修管理是供电系统最基本的管理部分,它直接影响到供电的安全和质量。努力加强电气设备状态检修管理,特别是安全管理、质量管理、成本管理,进一步提高检修管理人员的综合素质,是我们适应新形势应该做出的必然选择。

(6)设备状态检修是一种先进的检修管理模式,能有效的克服定期检修造成设备过修

或失修的问题,从“到期必修”到“应修必修”,提高设备的可用性,安全性和可靠性。实施设备状态检修是对现行检修管理体制的改革,是一项复杂的系统工程,现在仍然处于探索阶段。实施电气设备状态检修要有长期目标,总体规划,要扎实稳妥,分布实施,逐步推广。

三、状态检修在玻璃厂中的应用

年3月份大检修是陕西蓝星自投产一来第一次大检修,此次大检修的重点是将玻璃厂生产工艺,设备隐患进行整改和维修;我们电器检修人员利用平时积累的工作经验,合理利用设备状态监测记录,真正做到“应修必修”,提高检修的针对性和有效性:尽量避免了定期检修所带来的维修过剩或维修不足,防止了“小病大治”,“无病亦治”的盲目维修现象.通过大检修,我们可以看到各个设备在电力系统中的地位和影响不同,每个设备中的部件对设备功能的影响也不相同,有没有必要对所有设备进行状态监测,故障诊断,状态维修呢?既能否用状态维修完全替代定期维修呢?事实上,对所有设备及部件进行状态监测和状态诊断在技术上有困难,而且对所有设备及部件进行状态监测在费用上我们也难以承受。

四、结束语

综上所述,未来的状态检修不可能完全替代定期维修,而我们应该扬其长避其短,同时利用状态维修与定期维修,科学合理地选择不同检修方式,形成一套融故障检修、定期检修、状态检修和改进性检修为一体的,优化的综合检修方式,这样才能更有效的做好电气设备的维护工作,提高电气设备的稳定性和利用率,降低生产成本,同时才能为企业创造出更多的经济效益。

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