邓昕昂

（浙江大唐乌沙山发电有限责任公司，浙江宁波 315700）

0 引言

火电厂电气设备的维修开始于20 世纪80 年代，西方发达国家重视对火电厂电气设备的维护，以美国、英国、德国为主要代表，开始有针对性地对电气设备进行检查，以延长火电厂设备的使用寿命。我国约在90 年代后期引进西方设备维修技术。在电力工业发展初期，主要采用对电气设备进行定期维护保养的方法。自2002 年实施电厂分离政策以来，电厂电气设备维修正在逐步引入和推广[1]。

电气设备的运行状况直接影响供电的安全与使用寿命，这是火力发电厂运行的关键组成部分之一。电气设备的检查和维护，基本上由计划维护和故障排除两部分组成，但在实践中，这两种方法都显示出许多优缺点。随着火力发电厂效率的提高，需要大幅度提高火电机组的稳定性，因此需要改进现有的检修方法。目前供热企业面临的挑战是尽快找到灵活的服务方式，以改变目前相对被动的服务状态[2]。

1 火电厂电气设备实施状态检修的意义

我国的火电厂电气设备的维护方法缺乏灵活性，且维护成本高，因此仍然采用日常维护和故障排除。80 年代在进行相关一次性电气设备维修过程中，利用监控系统技术，但这对于当时企业条件有限，因此，无法进行较为全面的检修与维护。此外，火电厂主要应对的电气设备数量多，维修难度大。本文主要讨论3类火电厂正常运行条件下的设备，即异步电机、发电机和油变压器。维修不仅是电气检修技术，也是缩短初期定期检修周期后的制度。

1.1 有利于杜绝生产过程中的安全隐患

早期的电力工业采用定期维护、定期检修电气设备的方法弊端严重，未能解决设备故障和切实可行的解决方案，导致安全威胁和事故层出不穷。如果大型火力发电厂的电气设备出现故障，会造成大规模停产，影响民众生产生活，会导致社会矛盾加剧。中小型火电厂机组大多数经过改造，一些火电厂甚至没有预警和安全系统，事故响应制度、定期检查维修方法滞后，电气设备故障将危及大量生命财产安全。定期维护需要专门的人员进行检查，也需要服务人员的专业性技能和经验。然而，机械维修团队对公司的实际日常生产影响不大，若出现问题的相关检修或维护不足，就需要高昂的检修运营成本。定期维护要对机械设备的运行时间、状态进行初步了解。引入维护机制和技术可以更好地避免上述问题，消除安全隐患，及时对设备缺陷处进行维护，为火电厂发展提供更好的生产设备[3]。

1.2 延长设备寿命有效控制成本

火力发电厂的电气设备投资占火力发电厂总运行成本中固定资本投资的大部分，火电厂电气设备的公共维护主要是基于信息化和自动化的方法。根据计算机终端初步数据和电气设备使用状态信息的反馈进行分析，并结合专业建议，反馈给当地热电厂、维修人员或相关员工。通过引入电气设备公共维护，及时解决设备故障，有效提高火电厂电气设备的寿命和性能，降低故障设备更换频率，有效控制整体运行成本和资金投入到火力发电厂。

1.3 火电厂异步电机状态分析

虽然感应电机不是火力发电厂的必备设备，但所有感应电机的旋转辅助设备都必须以感应电机为基础。由于感应电机的旋转特性，其损耗比较大。由于大部分零件都用于感应电动机，其应用更加复杂，导致故障的可能性增加，并且容易受到负载、灰尘、湿气、雨水等外部因素的影响。异步电机的维护过程占据了整个火电厂机械维护中的绝大部分，维护成本过高。感应电机必须多次检查，对机械设备的检查越多，越容易提前发现问题。选择日检部位，制定周检、月检、季检部位，了解感应电机的健康状况。根据以往的经验，影响感应电机状况的主要因素是绝缘和轴承。

1.4 火电厂变压器的状态分析

大型油浸式变压器是发电厂的关键设备，负责电压电平的互连和能量的传输。主要部件包括主变压器、启动变压器、备用变压器和厂用变压器。油浸式变压器不需要反复拆卸和检查，以免损坏设备主体，通常可以自动正常工作。以前的维修规则规定，大型油浸变压器只在投产后5 年检查吊装外壳，之后每10年检查一次吊装外壳。由于充油变压器发生故障的可能性比较低，从而增加了生产设备的风险，增加设备维修过程的人力、物力以及财力。油浸变压器进行维修时，要根据其具体的情况，对变压器的安全性进行整合评估，最后来确定变压器是否要进行维修，精确到准确的维修位置。随着检测技术的不断发展，可以提高监测设备的精准率，使变压器状态处于最佳。

重新考虑定期巡检，实时监测用电设备的运行状态，实施分级监测，分析采集数据的部分关键参数，确定状态等级，判断变压器是否需要大修等，综合判断变压器的健康状况，了解变压器各部件的实时变化，最终更准确地了解长期安全运行的状态，起到一定的预防作用，减少意外事故发生，提高变压器的检修效率。

2 设备状态检修的实施思路

开展火电厂电气设备维修工作：①要建立可靠的火电厂设备管理和运行体系，并成立专门的团队负责国家电气设备的维护工作；②要引进外部先进技术和人才，打造国家维修体系；③与内部管理和应急部门合作，有目的地测试和评估维护工作的状态。在对火电厂电气设备进行状态维修时，可以按图1 分为5 个步骤。

图1 火电厂电气设备状态检修步骤

2.1 评估设备重要性

电气设备检测前需明确该设备在运行系统中的重要性，根据运行系统的运行流程，确定设备的重要程度，并进行优先排序，以便更好地界定下一步监控步骤。

2.2 状态监测方法确定

状态监控方法主要是根据当前的现状，了解现有设备的运行情况，其在设备的具体作用与摆放位置。针对现有不同种类的设备，需要利用不同的监测方法，对所产生的安装差异性监测确立精确指标。例如，火电厂设备通过机组的相对效率，温度控制是基于温度变化的趋势和梯度。

2.3 故障检测与诊断

根据设备运行实时数据和状态，判断设备运行情况。具体的实施情况可分为以下4 个方面，即日常远程诊断、针对性诊断、现场诊断和定期远程诊断。日常的诊断方法主要适合远程监控故障，可以选择出制定的目标与检测方法，进行远程检测。远程设备一般针对设备进行周期性检测，如每月或每个季度，这也适用于关键的线路故障。

2.4 提供状态检修决策

在监控和故障排除3 个阶段后，第4 阶段主要用于做出维护状态的决策。主要的维护决策有3 个特点：①及时性；②准确性；③可操作性。火电厂电气设备的日常维护工作人员一般为初级技工人员，更专业的工程师不对火电厂设备进行例行检查。因此，维护工作人员要依据设备的维护系统来拟定出解决方案，可以通过远程维护人员的帮助下来完成设备故障维修；中高级别故障需要工程师就地修复，及时准确上报。新旧设备的维修方案也必须因产品差异而确定，因此在维修方案方面，还需要引入神经网络或专家系统作为实际操作的基准。

2.5 改进检修流程

通过以上4 个步骤的维修工作，可以不断优化和改进整体维修流程。经过一段时间的公修和体验，需要综合考虑公修各类设备的需求和特点，调整公共维修的一般电气设备的结构、思路和具体阶段。

3 对火电厂电气设备状态检修的建议

火电厂电气设备中的发电机，是火电厂的重要组成部分，在火电厂生产过程中起到重要的作用。如果发生故障，通常是严重的事故，会导致巨大的经济损失和人员伤亡。为了避免损失和事故的发生，需要提前确定发电机的大修计划，尽快处理，防患于未然。

由于火电厂发电机的运行条件相对较差，这会很容易受到其他运行设备的干扰，因此通常情况下需要关闭电气设备的测试。火电厂电气设备不仅需要特定的运行数据，还需要对设备进行实施检查，并对所检测的数据进行收集，所收集到的数据可以帮助技术人员对火电厂一次性电气设备运行状况。在大修过程中，更注重的是全面的检测和维护，而不仅仅是对故障进行处理。维修技术人员应精通设备，尽快完善正常运行的监控系统，建立完善全面的档案数据库，并利用积累的数据进行年度系统分析，准确判断发电机的性能。

火电厂电气设备的有条件检修不仅是简单的检修，还需要注意设备运行维护的管理制度，必须自上而下做好相应的工作。

4 结束语

火力发电厂电气设备状态判断的实施，是根据各类设备的当前运行状况，利用信息技术进行预警诊断监测，主要目的是协助定期检查和售后服务，而不是更换。在实际运行中，使用状态监测可以更好地实现对火电厂电气设备成本的管理和控制，传统的维护方法是无效的、昂贵的、不可预测的。这将状态监控放在第一位，维护第二，并根据不同的设备提供特定和特定的维护方法，不仅可以提高生产的安全性和可靠性，降低维护成本，提高设备效率，增加企业的经济效益，还可以教会技术人员用科学的思维和方法分析问题，塑造面向实干的作风和实践、创新的精神。