摘要：熱電廠在我國的供熱和發(fā)電中都是重要的組成部分，和人們的生產生活密切相關。目前我國的熱電廠電氣設備的運行當中仍然存在一些故障，主要存在于備用電源、發(fā)電機以及電氣接地等多個環(huán)節(jié)，同時發(fā)電機溫度過高也容易形成安全隱患，基于此，本文提出了一些熱電廠電氣設備的維修養(yǎng)護策略，并以此為基礎進一步探討了設備管理的要點，以供參考。
關鍵詞：熱電廠；電氣設備；設備管理；維修養(yǎng)護
熱電廠的工作環(huán)境較為復雜，所以對于電氣設備的運行要求更高，而更為規(guī)范、有序的設備管理和維修養(yǎng)護制度都是必不可缺的。在當前熱電廠生產的過程中，電氣設備故障的出現(xiàn)會對供熱供電都造成一定的影響。目前我國很多發(fā)電廠在電氣設備安全運行方面都存在一定的不足，為了確保熱電廠設備供電廠設備的穩(wěn)定運行以及熱電廠的正常運轉，就需要從多個方面入手，基于目前熱電廠電氣設備實際安全問題，以先進的管理制度和檢修手段為依托，做好設備管理和維修養(yǎng)護工作。
1.熱電廠電氣設備運行管理的必要性
熱電廠電氣設備的性能和工作狀態(tài)對于熱電廠運行穩(wěn)定和生產成本有著較為顯著的影響作用，進而決定著設備功能的發(fā)揮和熱電廠經(jīng)濟效益。目前我國熱電廠當中應用的設備數(shù)量較多，且規(guī)模較大，結構復雜，不同的熱電廠的設備選型又有所差別，所以這就造成了熱電廠設備的安裝、維護管理和維修工作的復雜性。這就需要對于熱電廠電氣設備安全管理給予重視，提高設備的安全性和準確性，從而保證電力生產的有序進行。由于近年來熱電廠不斷投入現(xiàn)代化儀器設備，信息技術的應用也越來越廣泛，因而熱電廠的設備管理中也集成了一定的信息收集、數(shù)據(jù)傳輸和存儲查詢等方面的工作內容。與此同時，落后的設備管理方法和體制也對于相關工作的開展造成了一定的阻礙，具體包括以下幾點：首先，管理層次不清晰，信息收集方式落后，且信息渠道和數(shù)據(jù)標準不統(tǒng)一；其次，定額標準沒有得到統(tǒng)一和規(guī)范，基礎數(shù)據(jù)缺乏規(guī)范和完整性；再次，數(shù)據(jù)統(tǒng)計和匯總效率低下，綜合分析能力不足，因而導致決策缺乏科學依據(jù)的現(xiàn)象；最后，信息存儲介質仍然以報表為主，給查詢和檢索帶來了不便。
2.熱電廠電氣設備運行故障分析
(1)備用電源故障在發(fā)電機使用過程中，一旦出現(xiàn)斷電或故障，就需要啟用備用電源，來確保供電的進行。結合電壓的不同，備用電源大多分為兩類，分別是高壓備用電源和低壓被動電壓，而熱電廠需要基于自身發(fā)電機的數(shù)量和控制形式來做好設備選型。備用電源需要具備自動切換的功能，但是在切換的過程中，電氣設備就會降速運行，且該速度和正常運行速度差異較大，在這種情況下，備用電源完成切換，電氣設備就會受到較大電壓沖擊，影響電氣設備的正常使用。很多發(fā)電機由于自身容量較大，所以在切換電源的過程中，就會造成較為嚴重的影響，同時如果切換到備用電源的時間過長，就會損壞電氣設備，嚴重時甚至導致設備損壞。(2)發(fā)電機電壓故障為了確保人們的生活和生產用電的穩(wěn)定供應，就需要確保輸出電壓能夠穩(wěn)定在一定水平上，無論是電壓過高還是電壓不足，都會對正常用電造成一定的影響。電壓的穩(wěn)定實際上并非是指電壓數(shù)值穩(wěn)定在某個具體的數(shù)字上，而是指電壓在某個區(qū)間內保持有限的波動。發(fā)電廠為了提高電壓穩(wěn)定性，達到會增加勵磁，但是勵磁的增加也會提高發(fā)電機的工作溫度，導致鐵耗損的提升，形成絕緣老化，這對于發(fā)電機的正常運行而言造成的威脅是相當明顯的，最終依然會降低發(fā)電機運行功率。(3)電氣接地故障由于工業(yè)生產用電和家庭生活用電總量的提升，發(fā)電機一直處于高負荷運轉狀態(tài)，電氣設備短路問題也無法避免。電氣接地故障大致上可分為兩種，分別是交流接地故障和直流接地故障。交流接地故障主要是由于電機殼和繞組受潮而引起的，而沒有發(fā)生短路，但是電力系統(tǒng)接地，就會形成直流接地故障。如果直流接地故障沒有及時得到處理，就會造成接地短路，對電氣系統(tǒng)的運行造成影響。(4)發(fā)電機過熱問題由于發(fā)電機經(jīng)常處于高速運轉狀態(tài)，所以在運行過程中，就會由于銅耗而形成能量，以熱能的形式輸出出來，并提高發(fā)電機的工作溫度。溫度的升高會加速絕緣體老化，對發(fā)動機正常運轉形成阻礙。如果發(fā)電機冷卻系統(tǒng)無法有效散發(fā)銅耗過程中所形成的熱量，就會導致發(fā)電機始終處于高溫運行狀態(tài)。(5)長時間磨損造成的普遍故障一般來說，發(fā)電廠供電電力系統(tǒng)由五部分組成，分別是主要接線、變壓器、發(fā)電設備、開關以及配電設備，而整體供電流程又可分為供用電和廠用電這兩個部分。在熱電廠日常供電工作當中，需要確保供電安全性和穩(wěn)定性，實現(xiàn)安全生產，在此基礎上提高供電系統(tǒng)的操作性能，從而確保持續(xù)供電的實現(xiàn)，減少能源浪費，提高經(jīng)濟效益。導致出現(xiàn)熱電廠設備故障的原因有很多。在熱電廠的供電設備機組，大多處于長期的高速超負荷運行，因而磨損、滑環(huán)現(xiàn)象都較為嚴重。除此之外，在較長時間的運行過程中，運行摩擦也會導致刷頭出現(xiàn)嚴重磨損，且固定刷架附近也容易積累大量灰塵污垢，這些都會導致碳刷出現(xiàn)嚴重振動，很可能會偏離原有的集電環(huán)，如果這種現(xiàn)象長期得不到處理，就很容易導致設備出現(xiàn)起火等風險。與此同時，發(fā)電設備中壓簧的壓力狀態(tài)也在很大程度上影響設備的使用安全性，由于生產時間和使用時間的差別，壓簧的壓力值也存在一定的變化，如果同級滑環(huán)上碳刷電流過高，也會增加壓簧的壓力，導致出現(xiàn)磨損，在嚴重時，甚至會導致出現(xiàn)火花，進而出現(xiàn)火災隱患。與此同時，壓簧超出壓力值范圍也會毀壞器材，對供電系統(tǒng)的正常運行產生不利影響。
3.熱電廠電氣設備維修養(yǎng)護策略
(1)重視備用電源維護備用電源切換間隙是故障高發(fā)時段，雖然在切換備用電源的過程中并不一定會發(fā)生故障，但是導致切換故障的原因大多是發(fā)電機內部出現(xiàn)故障，因而這就需要工作人員能夠及時維修養(yǎng)護電氣設備，確保電氣設備的正常運轉，例如對每個故障點都要進行仔細檢查，提高在日常養(yǎng)護方面的人員投入，確保所有設備都能夠得到應有的檢修和養(yǎng)護。(2)加強對電壓的監(jiān)控在前文分析中可知，電壓的不穩(wěn)定會給人們的生產和生活造成嚴重影響，更會直接縮短發(fā)電機設備的使用壽命。導致電壓不穩(wěn)定的因素體現(xiàn)在多個方面，所以，需要在平日的電氣運行過程中，嚴格監(jiān)測設備的工作電壓，一旦出現(xiàn)電壓不穩(wěn)定，就應當及時進行檢查，并上報修理。除此之外，還可以增加部分穩(wěn)壓設備，來確保電氣設備供電電壓的穩(wěn)定性。(3)優(yōu)化接地線結構接地線結構設計的優(yōu)化有助于確保電氣系統(tǒng)的正常運行，同時也能更好地保障工作人員的人身安全。為了避免出現(xiàn)直流和交流接地故障的出現(xiàn)，可以將傳統(tǒng)的接地線更換為環(huán)路式接地線，同時可裝設接電線報警裝置，這樣一方面可以讓接地安全性得到有效保障，更可以避免接地故障對電氣運行所產生的不利影響。(4)優(yōu)化冷卻手段為了確保發(fā)電機能夠在規(guī)定溫度內工作，需要采用降溫措施，也就是對現(xiàn)有的冷卻手段進行優(yōu)化。一般來說，常用的冷卻辦法包括氫氣冷卻、密閉空氣冷卻以及水內冷卻這三種類型。其中密閉空氣冷卻法一并運用于環(huán)境較為惡劣的熱電廠。水具有較高的比熱容，所以散熱性能更好，因而水內冷卻法也成為了一種應用最為廣泛的冷卻法。氫氣本身有著較強的易燃易爆特性，所以應用較少。(5)對電氣設備進行分級檢修對熱電廠中的電氣設備進行分級，是進行設備檢修的首要步驟，需要對于系統(tǒng)和設備進行分別分級，采集運行技術參數(shù)數(shù)據(jù)并進行評估，同時歸結設備故障的常見模式，分析影響程度，之后結合上述分析結果來形成一套行之有效的預防措施體系。系統(tǒng)設備分級主要是指對于電力生產工藝全過程當中的各個系統(tǒng)和電氣設備按照重要性、故障頻次進行排序，以確定維修的需求優(yōu)先級等等，為故障的排除制定初步的計劃；在運行數(shù)據(jù)采集評估當中，則主要包括相關技術參數(shù)，以量化基準和優(yōu)劣標準為基礎，設定電氣設備檢修的相關目標；影響程度分析主要是分析所獲取的系統(tǒng)、設備以及關鍵電氣部件的運行參數(shù)，從而評估檢修的安全可靠性，預判發(fā)生故障的風險和可能性，并總結對于其他關聯(lián)系統(tǒng)的影響程度，制定出一套行之有效的維修計劃，包括有預防性維修和主動性維修計劃等內容。(6)電氣設備監(jiān)測檢修對于熱電廠的電氣設備所開展的電氣監(jiān)測技術也是設備檢修工作的重要基礎。狀態(tài)監(jiān)測就是指采用巡檢或者在線監(jiān)測的形式，來對設備和系統(tǒng)的主要運行參數(shù)進行判斷，從而分析設備和系統(tǒng)的運行狀態(tài)，對內部缺陷進行監(jiān)測，來判斷缺陷的發(fā)展情況。目前熱電廠電氣設備的在線監(jiān)測系統(tǒng)中已經(jīng)運用了多種技術，如振動、溫度、氣敏、音響和光傳感器的應用都已經(jīng)給在線監(jiān)測打下了堅實的技術基礎，從而實現(xiàn)了真正的在線監(jiān)測，為工作人員確定檢修方案提供了充足的保障。舉例來說，發(fā)電機的日常監(jiān)測，由于發(fā)電機設備在電網(wǎng)中的地位極其關鍵，其運行是否安全穩(wěn)定，直接影響電網(wǎng)的運行。發(fā)電機出現(xiàn)電磁故障和機械故障之前，都會出現(xiàn)一定的劣化趨勢，而部件從出現(xiàn)劣化趨勢到實際損壞一般會間隔一段時間，這也給電氣系統(tǒng)日常監(jiān)測提供了一定的可能性，通過一些在線或離線檢測手段來檢測電機設備中常見的定子線棒絕緣故障、轉子繞組故障以及發(fā)熱異常故障等特征。之后即可經(jīng)由相對規(guī)律的分析來判斷其趨勢，并且結合潛伏性故障來判斷在線監(jiān)測和離線測量的結果，之后即可參照歷史數(shù)據(jù)和人工智能技術，全方位評估設備的運行狀態(tài)，從而對設備的維護工作做出相應的指導，實現(xiàn)對生產和檢修的合理安排，控制檢修成本和設備停運成本。(7)常用檢測技術第一，直觀檢測法。直觀檢測法就是指通過向現(xiàn)場設備使用人員進行問詢，來確定設備的運行情況，以及設備之前曾經(jīng)發(fā)生過的故障類型，之后利用聽覺、視覺和嗅覺等方法來檢查設備的內部電機和線圈零件的情況，確定設備是否出現(xiàn)外表損壞、零件松動等問題。第二，置換元件法。置換元件法就是指將能夠正常工作的設備和儀器置換到設備當中，從而判斷儀器自身元件的性能，是否存在故障，該方法可以直觀而有效地判斷出外觀檢測法無法判斷出的故障。第三，逐步開路法。逐步開路法就是指將能夠正常使用的新的熔體分段植入到故障設備電路當中，從而判斷出短路和接地等一系列難以檢查的故障，熔體通電之后是否發(fā)生熔斷就可以用于判斷是否出現(xiàn)故障，一旦熔斷，則證明電路中的電器元件發(fā)生故障，從而更準確地判斷出故障點。第四，短接檢測法。短接檢測法就是指將一根狀態(tài)正常的絕緣導線連接在可能存在短路的部分，之后接通電路。一般來說，短接檢測法用于短路故障、接地故障的判斷，具有一定的可靠性。
4.熱電廠電氣設備安全運行管理措施
(1)對現(xiàn)有的規(guī)章制度進行完善當前我國熱電廠電氣運行安全管理存在的問題較多，如管理模式落后僵化、管理人員業(yè)務能力不足和管理不規(guī)范等等，所以熱電廠電氣設備管理首先需要完善相關管理制度，對現(xiàn)有的管理體制進行創(chuàng)新、形成靈活而高效的管理機制，適當精簡人員，并對現(xiàn)有的分工進行明確。設置中心站，嚴格落實火電廠各級人員工作職責，讓設備管理工作的開展得到保障；生產技術部門負責承擔技術管理、設備管理，對生產進行有效指導；安全監(jiān)察部門則需要以熱電廠的安全管理作為己任；運行發(fā)電部門需要做好電廠運行管理和調度管理；檢修維護部門承擔電廠設備的日常檢修和大項維護等工作。從而形成一套完善的電氣設備運行管理制度責任體系，其中關鍵部門為生產技術和安全監(jiān)察部門，維護電氣設備運行安全。同時還可以實行點檢定修制度，為專業(yè)技術人員培養(yǎng)責任和質量意識，經(jīng)由設備隱患的專項排查和運行情況的長期監(jiān)控來對設備的問題進行統(tǒng)計分析，全面杜絕安全隱患。(2)提高班組安全管理水平班組管理是規(guī)章制度和安全操作規(guī)程執(zhí)行的關鍵環(huán)節(jié)，因此班組安全管理制度應當對每個環(huán)節(jié)都做出明確規(guī)定和嚴格要求。結合班組成員的實際工作情況和設備的運行安全來進行反事故演習，有針對性地針對設備安全隱患入手，提高對班組安全教育力度，督促基層職工積極學習各項操作規(guī)范。在安全教育的過程中，需要盡量做到多樣化，以便能夠實現(xiàn)對不同層次、不同專業(yè)和不同崗位都能夠有針對性地組織安全教育。在安全教育的過程中，需選擇有針對性地選擇重點突出、教育意義強的教學材料，積極培養(yǎng)班組成員的責任感，經(jīng)由規(guī)章制度的實施和安全教育的進行，來確保所有設備維護成員能夠按照規(guī)定進行每一項操作，一旦發(fā)現(xiàn)隱患就應當及時處理，將危險控制在萌芽狀態(tài)。(3)完善現(xiàn)有的技術管理體系熱電廠運行的過程中最為重要的組成部件就是電氣設備，為了確保電氣設備安全運行，就需要具有高效的電氣設備管理體系。首先，可以建設班組管理平臺，對班組生產過程中的各項問題進行協(xié)調，提高管理效率；其次，形成完善的電氣設備登記制度體系，掌握設備的使用情況；最后，基于計算機技術來實現(xiàn)對設備的信息化管理，為資料的傳遞和共享提供便利，同時建立技術管理平臺，開展技術培訓，提高工作人員對設備的操作和維護水平。(4)制定設備安全管理制度一套完善的電氣設備安全責任制度，主要包括了崗位培訓教育、部門安全制度、設備安全管理、設備專職和兼職管理、安全生產負責人崗位制度和設備作業(yè)人員崗位制度等多個方面。同時還要加強電氣設備操作管理人員的安全意識，做好自我防護，掌握自我保護技能等等。操作人員應當對電氣設備的結構原理有一定的了解，掌握技術性能和工藝指標，并針對于易發(fā)事故有針對性地學習處理措施。
5.總結
在前文分析中不難發(fā)現(xiàn)，導致電氣設備運行故障的原因較為多樣，但總結起來最為常見的因素就是設備管理和維修養(yǎng)護方面的不足。近年來社會對于供電的需求量更大，而熱電廠電氣設備的故障對熱電廠的發(fā)展造成了一定的限制和影響，這就需要熱電廠保持良好的供電狀態(tài)，從電氣設備管理維護入手，對于各種電氣設備的工作特征進行全面分析，并采用全新的管理方法來開展管理工作，從而提高供電和供熱質量。
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