發(fā)布時間:2010-5-29 6:48:11 作者:yztpdq 來源:本站 瀏覽量:7481 【字體:
大 中 小】
設(shè)備狀態(tài)檢修是指根據(jù)先進的狀態(tài)檢測和診斷技術(shù)提供的設(shè)備狀態(tài)信息,來判斷設(shè)備的異常和預(yù)知設(shè)備的故障,并在故障發(fā)生前進行檢修的方式。即通過應(yīng)用現(xiàn)代檢修管理技術(shù),用先進的設(shè)備狀態(tài)檢測手段和分析診斷技術(shù),實時了解設(shè)備的健康狀況和運行工況,及時給出設(shè)備的壽命評估,然后根據(jù)設(shè)備的健康狀態(tài),合理安排檢修項目和檢修時機,最大化地降低檢修成本乃至發(fā)電成本,提高設(shè)備的可用性。
狀態(tài)檢修技術(shù)包含以可靠性為中心的檢修技術(shù)和預(yù)測檢修技術(shù)。這項技術(shù)最初應(yīng)用于航空、航天系統(tǒng),后應(yīng)用于核電站,現(xiàn)已成功地應(yīng)用于發(fā)電廠設(shè)備的檢修。電力系統(tǒng)的可靠性在很大程度上取決于電力設(shè)施的可靠性,隨著電網(wǎng)容量的增大和用戶對供電可靠性要求的提高,檢修管理的重要性日益顯現(xiàn)。檢修費用占電力成本的比例也不斷提高,檢修費用同燃料費用一樣占有重要比例。如何采取合理的檢修策略和制訂正確的檢修計劃,保證在不降低可靠性的前提下節(jié)省檢修費用,便成為電力部門面臨的重要課題。過去常用的計劃檢修和以它為基礎(chǔ)根據(jù)經(jīng)驗決定延長或縮短檢修周期的做法已不能滿足需要,必須采用新技術(shù)。
1 設(shè)備狀態(tài)檢修
以可靠性為中心的檢修和預(yù)測性檢修是互相緊密聯(lián)系而又不同的兩個技術(shù)領(lǐng)域。前者是在評估元件可能故障對整個系統(tǒng)可靠性影響的基礎(chǔ)上決定檢修計劃的一種策略,后者是根據(jù)對潛伏故障進行在線或離線測量的結(jié)果和其他信息來安排檢修的技術(shù)。其關(guān)鍵是依靠先進的故障診斷技術(shù)對潛伏故障進行分類和嚴(yán)重性分析,以決定設(shè)備(部件)是否需要立即退出運行和制訂應(yīng)對措施。因此,電力設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)涉及復(fù)雜的可靠性評價、傳感技術(shù)、信息采集處理技術(shù)、干擾抑制技術(shù)、模式識別技術(shù)、故障嚴(yán)重性分析、壽命估計等領(lǐng)域。
實施狀態(tài)檢修的前提是:
①健全的設(shè)備管理體制;
②完善的檢修質(zhì)量管理體系;
③靈活的設(shè)備運行方式;
④齊全的設(shè)備管理臺帳;
⑤高素質(zhì)的檢修隊伍、運行隊伍和設(shè)備管理人員;
⑥具備狀態(tài)檢修的設(shè)備記錄和檢測手段;
⑦先進的測試、分析設(shè)備。
電廠的大部分設(shè)備要求實行狀態(tài)檢修,常用的檢測技術(shù)有振動檢測、油液分析、紅外線熱成像、超聲波檢漏、電機狀態(tài)檢測等。這里僅就電氣設(shè)備作說明。
狀態(tài)檢修涉及的電氣設(shè)備,主要是針對需要經(jīng)過時效考驗并隨著負(fù)載變化而出現(xiàn)的工況和壽命發(fā)生變化的電氣一次設(shè)備,包括發(fā)電機、斷路器、高低壓電動機、大型變壓器、中小型變壓器、高壓開關(guān)、隔離閘刀、CT(電流互感器)、CVT(電容式電壓互感器)、PT(電壓互感器)、避雷器、母線及連接、中壓開關(guān)、配電變壓器、高壓套管、電力電纜、變頻器、整流組件、絕緣子、電力電容器等。這里介紹一些新技術(shù),不包括具體的設(shè)備選型,僅供設(shè)備訂購或管理時參考。
2 新技術(shù)的應(yīng)用
(1)紅外線點溫計:可手持操作,方便靈活,直觀迅速,幾乎適用于所有電氣設(shè)備的表面測溫和故障發(fā)熱檢測。
(2)紅外線熱像儀:既可以在線檢測電氣設(shè)備正常的運行狀況,也可以在檢修中進行熱像分析。它適用于發(fā)電機、斷路器、高低壓電動機、大型變壓器、中小型變壓器、高壓開關(guān)、隔離閘刀、CT、CVT、PT、避雷器、母線及連接、中壓開關(guān)、配電變壓器、高壓套管、電力電纜、變頻器、整流組件、絕緣子、電力電容器等設(shè)備的檢測[3]。在停機檢修中還可以輔助進行發(fā)電機定子鐵損試驗和發(fā)電機轉(zhuǎn)子護環(huán)的拆裝工作等[4]。
(3)超聲波流量探測儀:適用于在線測量發(fā)電機定子進(出)水總管的流量、停機檢修中發(fā)電機定子線棒的流量、高壓電動機的冷卻水流量和斷路器附屬系統(tǒng)的冷卻水流量以及大型變壓器循環(huán)油系統(tǒng)的流量等。
(4)振動分析系統(tǒng):適用于大型發(fā)電機和電動機的振動檢測和分析,包括定子繞組端部振型分析、轉(zhuǎn)子軸系振動分析、轉(zhuǎn)子軸振動監(jiān)視器。通過觀察軸承振動的軌跡、平均值的幅值和性質(zhì)來判斷其振動的問題等。
(5)發(fā)電機在線綜合分析專家系統(tǒng):可以綜合發(fā)電機的各種工況參數(shù),例如對溫度、電壓、電流、振動、勵磁、絕緣、壽命等進行分析,并對照專家系統(tǒng)給出結(jié)論和處理意見。
(6)發(fā)電機在線檢測裝置:包括發(fā)電機工況監(jiān)測儀、發(fā)電機槽局部放電監(jiān)測儀、無線電頻率監(jiān)測儀、電刷工況監(jiān)測儀、轉(zhuǎn)子繞組匝間短路監(jiān)測儀、氫氣露點監(jiān)測儀、氫氣漏入水中監(jiān)測儀、氫氣漏出發(fā)電機外監(jiān)測儀等[5]。
(7)故障錄波器:適用于電氣設(shè)備故障情況下的參數(shù)記錄,也可以用于特定時段電氣設(shè)備的狀態(tài)分析。
(8)發(fā)電機定子繞組在線振動分析系統(tǒng):用于實時記錄、分析定子繞組的振動情況。該技術(shù)要求在定子繞組端部加裝振動傳感器。目前ALSTOM公司已在沙角C發(fā)電廠670MW機組和大亞灣核電站900MW機組上安裝使用[6]。
(9)發(fā)電機不抽轉(zhuǎn)子故障診斷技術(shù):其主要結(jié)構(gòu)是一個可以沿著發(fā)電機氣隙爬動的機械裝置(小車),小車上有光學(xué)探頭和振動裝置(振動頻率為20HZ)。不抽轉(zhuǎn)子就可以對發(fā)電機定、轉(zhuǎn)子進行故障診斷。還可以進行以下幾個方面的分析:運行特性分析(輔助設(shè)備、勵磁系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)分析,汽輪機發(fā)電機組軸系的軸電壓、軸電流分析,轉(zhuǎn)子繞組絕緣分析);內(nèi)部檢查(整個發(fā)電機本體及輔助設(shè)備的檢查,轉(zhuǎn)子繞組的絕緣檢查,勵磁裝置、繼電保護裝置、同期裝置的檢查);水冷機組的流量分析(定子繞組水流量分析,定子冷卻水系統(tǒng)工況鑒定);定子腔體試驗(定子槽鍥狀況測定,定子鐵芯層間絕緣質(zhì)量試驗,發(fā)電機軸承絕緣檢查);繞組絕緣試驗(直流泄漏試驗,交流耐壓試驗,局部放電試驗);保護、控制和同期試驗(發(fā)電機保護試驗,勵磁裝置試驗,同期裝置試驗,發(fā)電機輔助裝置、控制設(shè)備檢查);振動分析(發(fā)電機定子、轉(zhuǎn)子、汽輪機缸體、發(fā)電機基礎(chǔ)振動分析等)。該技術(shù)已在石洞口第二發(fā)電廠使用。
(10)在線熱態(tài)絕緣監(jiān)測系統(tǒng):可以在線測量發(fā)電機、電動機和變壓器的熱態(tài)主絕緣和軸承絕緣狀況等。
(11)運行小時計數(shù)器:安裝在開關(guān)上的運行小時計數(shù)器,它用來顯示轉(zhuǎn)動設(shè)備的實際運行小時數(shù)。根據(jù)運行小時數(shù)來安排開關(guān)、電機和轉(zhuǎn)動設(shè)備的檢修。
(12)電能質(zhì)量管理器:它安裝在開關(guān)或設(shè)備附近,可直接在開關(guān)或就地控制盤上顯示設(shè)備的電能質(zhì)量,包括電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、用電量及原始參數(shù),并可實現(xiàn)對設(shè)備的操作和事故追憶打印輸出。還可利用通訊接口實現(xiàn)遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)的傳輸和將參數(shù)進入DCS畫面。這一裝置適用于高、中、低壓開關(guān)控制系統(tǒng)。
(13)新型電機和節(jié)能電機:它可使運行成本大大降低,設(shè)備可靠性大大提高。例如采用Y2系列等新型電機,可使設(shè)備效率大大提高;采用高防護等級電機,可提高設(shè)備的適用環(huán)境能力和可靠性;又如在粉塵大的地方,應(yīng)推廣使用封閉式電機,該電機風(fēng)路分內(nèi)、外兩個部分,互相隔絕,通過冷卻器交換熱量。
(14)紅外線--色譜綜合分析法:利用紅外線檢測發(fā)現(xiàn)充油電氣設(shè)備可能的故障部位,配合色譜分析進行定性判斷。它適用于油浸式電力變壓器、高壓油斷路器、CT、CVT、高壓套管、電力電容器的故障檢測。
(15)Hydran 201R氣體監(jiān)視器:可以在線檢測變壓器油中氣體的含量,能及時有效地發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部出現(xiàn)的早期故障。該技術(shù)是對離線色譜分析的重要補充。它適用于油浸式電力變壓器的在線檢測。該監(jiān)視器已在珠海發(fā)電廠和河南新鄉(xiāng)供電局投運[8]。
(16)油樣在線分析儀:適用于油浸式電力變壓器、高壓油斷路器、CT、CVT、高壓套管、電力電容器的故障在線檢測[9]。
(17)在線SF6密度測試儀:適用于SF6斷路器的氣體密度監(jiān)測。
(18)在線
SF6微水測試儀:適用于SF6斷路器的氣體中微水含量監(jiān)測。
(19)避雷器在線泄漏電流指示儀:適用于避雷器的在線泄漏電流指示和監(jiān)測。