新技術在電氣設備狀態檢修中的應用

傳統的電廠裝備檢修，都是依照《SD370-87電廠裝備檢修規程》劃定進行的。規程劃定主機、主裝備和輔助裝備檢修周期各為幾多年，并由發電部門統一制定檢修轉動計劃，將機組的檢修性質界說為年夜修、中修、小修和擴年夜性檢修等，各裝備的檢修被放置進分歧的檢修時段。在這類情況下，即使有些機組檢修計劃放置的很是周密，也是針對某些非凡項目，其他常規項目依然是依照轉動計劃檢修。不管裝備該不應修，一到檢修周期所有裝備統統檢修一遍。這樣做的直接后果是：①裝備到期就修，造成人力、物力、財力的浪費；②給檢修計劃的放置造成堅苦；③造成部門裝備檢修質量失控；④個體不需要檢修的裝備由于經常檢修造成損壞。
裝備狀態檢修是指憑據進步前輩的狀態檢測和診斷技術提供的裝備狀態信息，來判定裝備的異常和預知裝備的故障，并在故障發生前進行檢修的方式。即經由過程運用現代檢修治理技術，用進步前輩的裝備狀態檢測手段和分析診斷技術，實時領會裝備的健康狀態和運行工況，實時給出裝備的壽命評估，然后憑據裝備的健康狀態，合理放置檢修項目和檢修時機，最年夜化地下降檢修成本甚至發電成本，提高裝備的可用性。
狀態檢修技術包括以靠得住性為中心的檢修技術和猜想檢修技術。這項技術最初運用于航空、航天系統，后運用于核電站，現已成功地運用于發電廠裝備的檢修。電力系統的靠得住性在很年夜水平上取決于電力舉措措施的靠得住性，隨著電網容量的增年夜和用戶對供電靠得住性要求的提高，檢修治理的重要性日益顯現。檢修費用占電力成本的比例也不竭提高，檢修費用同燃料費用一樣據有重要比例。若何接納合理的檢修策略和制定準確的檢修計劃，保證在不下降靠得住性的條件下節省檢修費用，便成為電力部門面臨的重要課題。曩昔經常使用的計劃檢修和以它為根蒂根基憑據經驗決議延長或縮短檢修周期的做法已不能知足需要，必需采用新技術。
2　裝備狀態檢修
以靠得住性為中心的檢修和猜想性檢修是相互慎密聯系而又分歧的兩個技術領域。前者是在評估元件可能故障對整個系統靠得住性影響的根蒂根基上決議檢修計劃的一種策略，后者是憑據對竄伏故障進行在線或離線丈量的成效和其他信息來放置檢修的技術。其要害是依靠進步前輩的故障診斷技術對竄伏故障進行分類和嚴重性分析,以決議裝備（部件）是否需要立即退出運行和制定應對措施。是以，電力裝備狀態檢修技術觸及復雜的靠得住性評價、傳感技術、信息收集處置技術、干擾抑制技術、模式識別技術、故障嚴重性分析、壽命估量等領域[1]。
實施狀態檢修的條件是：①健全的裝備治理體系體例；②完善的檢修質量治理系統；③靈活的裝備運行方式；④齊全的裝備治理臺帳；⑤高素質的檢修隊伍、運行隊伍和裝備治理人員；⑥具有狀態檢修的裝備記實和檢測手段；⑦進步前輩的測試、分析裝備。
電廠的年夜部門裝備要求實行狀態檢修，經常使用的檢測技術有振動檢測、油液分析、紅外線熱成像、超聲波檢漏、機電狀態檢測等[2]。這里僅就電氣裝備作說明。
狀態檢修觸及的電氣裝備，主要是針對需要經過時效考驗并隨著負載變化而泛起的工況和壽命發生變化的電氣一次裝備，包括發機電、斷路器、凹凸壓電念頭、年夜型變壓器、中小型變壓器、高壓開關、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、母線及毗連、中壓開關、配電變壓器、高壓套管、電力電纜、變頻器、整流組件、盡緣子、電力電容器等。這里介紹一些新技術，不包括具體的裝備選型，僅供裝備訂購或治理時參考。
3　新技術的運用
（1）紅外線點溫計：可手持操作，利便靈活，直觀迅速，幾近適用于所有電氣裝備的概況測和暖故障發燒檢測。
（2）紅外線熱像儀：既可以在線檢測電氣裝備正常的運行狀態，也能夠在檢修中進行熱像分析。它適用于發機電、斷路器、凹凸壓電念頭、年夜型變壓器、中小型變壓器、高壓開關、隔離閘刀、CT、CVT、PT、避雷器、母線及毗連、中壓開關、配電變壓器、高壓套管、電力電纜、變頻器、整流組件、盡緣子、電力電容器等裝備的檢測[3]。在停機檢修中還可以輔助進行發機電定子鐵損實驗和發機電轉子護環的拆裝工作等[4]。
（3）超聲波流量探測儀：適用于在線丈量發機電定子進（出）水總管的流量、停機檢修中發機電定子線棒的流量、高壓電念頭的冷卻水流量和斷路器附屬系統的冷卻水流量和年夜型變壓器輪回油系統的流量等。
（4）振動分析系統：適用于年夜型發機電和電念頭的振動檢測和分析，包括定子繞組端部振型分析、轉子軸系振動分析、轉子軸振動監視器。經由過程觀察軸承振動的軌跡、平均值的幅值和性質來判定其振動的問題等。
（5）發機電在線綜合分析專家系統：可以綜合發機電的各類工況參數，例如對溫度、電壓、電流、振動、勵磁、盡緣、壽命等進行分析，并對照專家系統給出結論和處置定見。
（6）發機電在線檢測裝配：包括發機電工況監測儀、發機電槽局部放電監測儀、無線電頻率監測儀、電刷工況監測儀、轉子繞組匝間短路監測儀、氫氣露點監測儀、氫氣漏進水中監測儀、氫氣漏動身機電外監測儀等[5]。
（7）故障錄波器：適用于電氣裝備故障情況下的參數記實，也能夠用于特按時段電氣裝備的狀態分析。
（8）發機電定子繞組在線振動分析系統：用于實時記實、分析定子繞組的振動情況。該技術要求在定子繞組端部加裝振動傳感器。今朝ALSTOM公司已在沙角C發電廠670MW機組和年夜亞灣核電站900MW機組上安裝使用[6]。
（9）發機電不抽轉子故障診斷技術：其主要結構是一個可以沿著發機電氣隙爬動的機械裝配（小車），小車上有光學探頭和振動裝配（振動頻率為20HZ）。不抽轉子就能夠對發機電定、轉子進行故障診斷。還可以進行以下幾個方面的分析：運行特征分析（輔助裝備、勵磁系統的運行數據分析，汽輪機發機電組軸系的軸電壓、軸電流分析，轉子繞組盡緣分析）；內部檢查（整個發機電本體及輔助裝備的檢查，轉子繞組的盡緣檢查，勵磁裝配、繼電庇護裝配、同期裝配的檢查）；水冷機組的流量分析（定子繞組水流量分析，定子冷卻水系統工況鑒定）；定子腔體實驗（定子槽鍥狀態測定，定子鐵芯層間盡緣質量實驗，發機電軸承盡緣檢查）；繞組盡緣實驗（直流泄漏實驗，交流耐壓實驗，局部放電實驗）；庇護、控制和同期實驗（發機電庇護實驗，勵磁裝配實驗，同期裝配實驗，發機電輔助裝配、控制裝備檢查）；振動分析（發機電定子、轉子、汽輪機缸體、發機電根蒂根基振動分析等）。該技術已在石洞口第二發電廠使用[7]。
（10）在線熱態盡緣監測系統：可以在線丈量發機電、電念頭和變壓器的熱態主盡緣和軸承盡緣狀態等。
（11）運行小時計數器：安裝在開關上的運行小時計數器，它用來顯示轉動裝備的現實運行小時數。憑據運行小時數來放置開關、機電和轉動裝備的檢修。
（12）電能質量治理器：它安裝在開關或裝備四周，可直接在開關或就地控制盤上顯示裝備的電能質量，包括電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、頻率、用電量及原始參數，并可實現對裝備的操作和事故追思打印輸出。還可哄騙通訊接口實現遠方數據的傳輸和將參數進進DCS畫面。這一裝配適用于高、中、低壓開關控制系統。
（13）新型機電和節能機電：它可以使運行成本年夜年夜下降，裝備靠得住性年夜年夜提高。例如采用Y2系列等新型機電，可以使裝備效率年夜年夜提高；采用高防護品級機電，可提高裝備的適用情況能力和靠得住性；又如在粉塵年夜的地方，應推行使用封鎖式機電，該機電風路份內、外兩個部門，相互阻遏，經由過程冷卻器交換熱量。
（14）紅外線--色譜綜合分析法：哄騙紅外線檢測發現充油電氣裝備可能的故障部位，配合色譜分析進行定性判定。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）Hydran201R氣體監視器：可以在線檢測變壓器油中氣體的含量，能實時有用地發現變壓器內部泛起的早期故障。該技術是對離線色譜分析的重要彌補。它適用于油浸式電力變壓器的在線檢測。該監視器已在珠海發電廠和河南新鄉供電局投運[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測。