火电厂设备维修中状态维修技术的应用

杨红利

摘 要：火力发电在我国电力事业中仍然占有重要地位，对我国人民的生活和生产活动有着重要的影响，是我国国民经济事业发展的重要保障之一，因此保障火电厂设备的完好率就显得至关重要，这不仅直接影响着电力企业的经济效益，而且还有着重大的社会意义。文章对火电厂电气设备维修中状态维修技术的应用做了一番探讨，希望为我国火力发电事业的发展提供有益的借鉴。

关键词：火电厂；电气设备维修；状态维修技术；应用分析

我国经济事业的飞速发展需要大量的能源提供动力支撑，在当今社会经济形势下，我国电力能源的消耗量日益增大，这就对我国电力事业的发展提出了更高的要求，尤其是对在其中占有重要地位的火力发电来说，其生产发展的稳定性是直接影响着国计民生的问题。为保证火力发电企业生产的稳定性，对电厂设备的定期检测工作是保证火电厂正常运营的有效措施，特别是状态维修技术的应用在其中起着重要的作用。

1 火电厂电气设备状态监测技术的应用

1.1 合理确定状态监测特征量

传感器技术在科技日新月异的今天得到了快速的发展，这就为电气设备中可被监测的种类提供了技术支持，所以当前的许多的火电厂电气设备都引入了相关的监测技术，其相关状态监测特征量的确定通常包括如下方面：首先是变压器，在电力企业中主要用到的是SF6气体、环氧树脂浇注绝缘变压器和充油电力变压器，而绕组变形和绝缘程度、油中溶解气体含量、局部放电等特征量的测定多是在对其监测的过程中需要测定的内容。其次是套管、电流互感器、电缆、电容器和电容式电压互感器等火电厂电容型设备的监测，在这个过程中我们主要针对的是等值电容、介损、泄露电流等特征量的检测。第三是火电厂电气设备中氧化锌避雷器的监测，在对其监测的过程中，主要涉及泄露电流、过电压保护值等特征量。第四是火电厂电气设备中高压断电路的检测，SF6真空断路器和油断路器是火电厂中主要应用的断路器类型，在对其监测的过程中接触电阻、真空度、开关机械特性和通气性等是需要重视的特征量。

1.2 恰当选择状态监测的间隔期

在火电厂电气设备状态维修技术的应用中对设备故障的判断主要利用的是监测技术，为了保证出现异常状况的设备能够得到及时的维修，防止事故状态的进一步扩大，这就需要相关的部门单位制定科学的检查方案和计划，合理确定设备检测的间隔期，当设备在检测过程中出现异常的时候，相关人员还需在此基础上制定更加详细的监测措施，在确定设备的故障及原因之后及时地制定出完备的处理方案，以保障设备的后续正常运营。

首先，在制定科学合理的状态监测间隔期时，相关部门和人员要重视其与安全性标准的结合，根据设备当前运行的各项性能指标所反映的安全状况而定，主要原理如下，我们把设备中已经出现的潜在故障积极转换为功能故障的设为Pa，把对电气设备状态监测的间隔期设为Tc，可利用一下公式将概率表示为：

在对火电厂设备的检测中需要我们从诸多方面考虑到影响Tc的因素，如果不按照严格的操作进行，则很容易造成维修资源的浪费。在火电厂电气设备的使用过程中，设备一直处于完好的状态是不可能的，所以这就需要相关监测人员在设备状态维修监测中充分负起责任，通过严格的监测技术，将设备功能性故障发生的次数尽量减少，并且尽可能地提早确定相关设备的预防和处理方案，以保证设备的正常运行。而当设备的安全运营经受到了设备故障的不利影响后，相关部门要将状态维修的间隔期定在T/3内，也就是说在T内的检测不能少于三次。

其次，火电厂电气设备的状态监测间隔期的选择还要考虑到火电厂的经济效益要求，为了节约维修资源，实现资源的优化配置，当设备出现的异常故障不影响其整体的使用效果时，我们可以利用预防性维修措施替代故障维修，所以这就需要相关部门和人员在充分考虑了经济效益因素后对状态监测的间隔期再做决定，将状态维修在单位时间的实施次数设为n，故障率设为？姿，由？姿（n）=k/n可知，设备检测出故障的概率随着n的值增大而变大，设备故障的发生率变小。当在结合经济性要求决定火电厂电气设备状态维修的间隔期时，相关部门和人员要将一事故后维修所用的平均费用进行充分考虑，设为CF，还要考虑一次状态维修消耗的平均费用？姿，所以我们可以利用相关公式计算出总体的维修费用C：

C=Cf？姿（n）+nCp，可得出C=Cfk/n+nCp，在dC/dt=0的条件下可确定最终状态监测间隔期。

尽管利用上述方法对于相关人员在状态监测间隔期的确定过程中有着帮助作用，但是其可操作性的难度仍然较大，其有效利用还需要具体数据的支持，但是当前技术条件和经验中对这些数据的利用明显存在不足。

2 火电厂电气设备状态预测技术的应用

火电厂电气设备状态预测技术的应用，是指通过对电气设备运行过程中相關特征量实际值和预测值的对比综合分析，从而对设备运行的实际性能、安全状况等作出全面判断的一种技术，通常采用的预测方式如下：首先是回归分析预测法，这种方式主要是通过将数学模型建立在火电厂以前相关设备资料和信息的基础上，实现对设备未来运行状态的预测分析；其次是模糊预测法，这种方法主要是通过模糊规则库和线性逼近非线性动态系统的建立来对相关设备的运行状态进行预测，这种方法对技术人员的要求较高，他们不仅要掌握模糊逻辑，而且还要具备更高的专业知识，但是这种预测方法也存在着缺陷，其预测精度是一大软板；第三时间序列预测法，这种方法在火电厂电气设备的状态预测技术中运用较为普遍，能够很容易地反映出各个观测时间段内的数值的关联性和连续性，很容易看出相关数值的连续变化状态，是一种较为传统的预测方法；第四神经网络法，这种对火电厂电气设备状态预测的技术是人工智能的非线性系统预测方法，主要是类似于人类的神经网络系统，在将历史数据总结为样本之后，依次不断地建立起相应的网络结构，然后指定训练计划让网络不断训练，就可以使网络在电力系统负荷预测的精度方面得到有效地提高。

3 火电厂电气设备状态评估技术的应用

火电厂电气设备状态评估技术主要是根据当前掌握的设备监测数据，在综合分析的基础上对设备维修的最佳时间做出判断，并且为维修方法的选择提供依据。首先是判断是否需要对设备进行维修，我们在综合比较分析设备数据的基础上，需要对设备故障发生的可能性做出判断，如果分析当前获得的设备监测数据发现设备将要出现故障，或者其在运行中的安全性和稳定性达不到相关技术标准，我们就需要对设备维修做出判断。其次在我们决定设备维修之后，还要根据判断得到的结果，对设备的进一步具体检测和维修方案的制定进行详细规划，制定出一套科学合理的实施方案，并及时开展相关工作。评估状态所得的结果能够为后续故障原因的分析和确定，设备维修方案的规划提供重要的参考，是火电厂电气设备状态维修技术应用的重要组成部分。我们在这里可以对变压器的监测评估作为例子，来说明状态评估的工作是怎样在故障诊断的过程中起作用的。在当代的火力发电厂的建设和改造中，很多电厂都引入了对变压器设备的相关测试和检测装置，以实现对变压器设备的在线监测，通过这类监测设备的使用，相关部门和人员就会收集到很多数椐信息。

但是由于在变压器使用的过程中其本身出现的故障以及导致故障的原因具有多样性的特点，所以在对这类故障进行确定和分析时就会遇到很大的麻烦，相关部门和人员必须一一分析影响的因素，才能找出导致变压器出现故障的原因，这在很大程度上减慢了对故障做出诊断的速度。我们在故障设备的诊断过程中，通常考虑的主要是故障的有无、在线还是离线、开始还是结束等因素，最常用的思维方式就是故障的類别、严重程度、具体原因、解决方案，以尽快地解决设备中出现的故障。但是随着电力科技的快速发展，当前的电厂电气设备的维修已经可以在不进行故障诊断的情况下实施，这就为降低电气设备的故障发生率，提高电气设备状态维修效率提供了很大的便利。

电力事业的发展在我国基础设施建设中占有重要的地位，影响着社会生活和生产的方方面面，而火力发电事业是其重要的组成部分，这类电厂的正常运营对于保障国家电网的正常供电，满足人们日益增长的用电需求有着重要作用，这就为火电厂的正常运营和运营效率提出了更高的要求。为了保证其内部工作的顺利开展，对电气设备进行定期的检测工作是一个有效的预防故障发生的途径，状态维修技术在火电厂设备维修中的应用就是在这种背景下被提出来的。文章分析了火电厂电气设备状态监测技术、状态预测技术和状态评估技术在火电厂设备状态维修中的应用，希望能为我国电力事业的发展提供有益的借鉴。

参考文献

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