热电厂电气设备的管理和维修养护策略范文
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摘要：热电厂在我国的供热和发电中都是重要的组成部分，和人们的生产生活密切相关。目前我国的热电厂电气设备的运行当中仍然存在一些故障，主要存在于备用电源、发电机以及电气接地等多个环节，同时发电机温度过高也容易形成安全隐患，基于此，本文提出了一些热电厂电气设备的维修养护策略，并以此为基础进一步探讨了设备管理的要点，以供参考。
热电厂的工作环境较为复杂，所以对于电气设备的运行要求更高，而更为规范、有序的设备管理和维修养护制度都是必不可缺的。在当前热电厂生产的过程中，电气设备故障的出现会对供热供电都造成一定的影响。目前我国很多发电厂在电气设备安全运行方面都存在一定的不足，为了确保热电厂设备供电厂设备的稳定运行以及热电厂的正常运转，就需要从多个方面入手，基于目前热电厂电气设备实际安全问题，以先进的管理制度和检修手段为依托，做好设备管理和维修养护工作。
1.热电厂电气设备运行管理的必要性
热电厂电气设备的性能和工作状态对于热电厂运行稳定和生产成本有着较为显著的影响作用，进而决定着设备功能的发挥和热电厂经济效益。目前我国热电厂当中应用的设备数量较多，且规模较大，结构复杂，不同的热电厂的设备选型又有所差别，所以这就造成了热电厂设备的安装、维护管理和维修工作的复杂性。这就需要对于热电厂电气设备安全管理给予重视，提高设备的安全性和准确性，从而保证电力生产的有序进行。由于近年来热电厂不断投入现代化仪器设备，信息技术的应用也越来越广泛，因而热电厂的设备管理中也集成了一定的信息收集、数据传输和存储查询等方面的工作内容。与此同时，落后的设备管理方法和体制也对于相关工作的开展造成了一定的阻碍，具体包括以下几点：首先，管理层次不清晰，信息收集方式落后，且信息渠道和数据标准不统一；其次，定额标准没有得到统一和规范，基础数据缺乏规范和完整性；再次，数据统计和汇总效率低下，综合分析能力不足，因而导致决策缺乏科学依据的现象；最后，信息存储介质仍然以报表为主，给查询和检索带来了不便。
2.热电厂电气设备运行故障分析
(1)备用电源故障
在发电机使用过程中，一旦出现断电或故障，就需要启用备用电源，来确保供电的进行。结合电压的不同，备用电源大多分为两类，分别是高压备用电源和低压被动电压，而热电厂需要基于自身发电机的数量和控制形式来做好设备选型。备用电源需要具备自动切换的功能，但是在切换的过程中，电气设备就会降速运行，且该速度和正常运行速度差异较大，在这种情况下，备用电源完成切换，电气设备就会受到较大电压冲击，影响电气设备的正常使用。很多发电机由于自身容量较大，所以在切换电源的过程中，就会造成较为严重的影响，同时如果切换到备用电源的时间过长，就会损坏电气设备，严重时甚至导致设备损坏。
(2)发电机电压故障
为了确保人们的生活和生产用电的稳定供应，就需要确保输出电压能够稳定在一定水平上，无论是电压过高还是电压不足，都会对正常用电造成一定的影响。电压的稳定实际上并非是指电压数值稳定在某个具体的数字上，而是指电压在某个区间内保持有限的波动。发电厂为了提高电压稳定性，达到会增加励磁，但是励磁的增加也会提高发电机的工作温度，导致铁耗损的提升，形成绝缘老化，这对于发电机的正常运行而言造成的威胁是相当明显的，最终依然会降低发电机运行功率。
(3)电气接地故障
由于工业生产用电和家庭生活用电总量的提升，发电机一直处于高负荷运转状态，电气设备短路问题也无法避免。电气接地故障大致上可分为两种，分别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电机壳和绕组受潮而引起的，而没有发生短路，但是电力系统接地，就会形成直流接地故障。如果直流接地故障没有及时得到处理，就会造成接地短路，对电气系统的运行造成影响。
(4)发电机过热问题
由于发电机经常处于高速运转状态，所以在运行过程中，就会由于铜耗而形成能量，以热能的形式输出出来，并提高发电机的工作温度。温度的升高会加速绝缘体老化，对发动机正常运转形成阻碍。如果发电机冷却系统无法有效散发铜耗过程中所形成的热量，就会导致发电机始终处于高温运行状态。
(5)长时间磨损造成的普遍故障
一般来说，发电厂供电电力系统由五部分组成，分别是主要接线、变压器、发电设备、开关以及配电设备，而整体供电流程又可分为供用电和厂用电这两个部分。在热电厂日常供电工作当中，需要确保供电安全性和稳定性，实现安全生产，在此基础上提高供电系统的操作性能，从而确保持续供电的实现，减少能源浪费，提高经济效益。导致出现热电厂设备故障的原因有很多。在热电厂的供电设备机组，大多处于长期的高速超负荷运行，因而磨损、滑环现象都较为严重。除此之外，在较长时间的运行过程中，运行摩擦也会导致刷头出现严重磨损，且固定刷架附近也容易积累大量灰尘污垢，这些都会导致碳刷出现严重振动，很可能会偏离原有的集电环，如果这种现象长期得不到处理，就很容易导致设备出现起火等风险。与此同时，发电设备中压簧的压力状态也在很大程度上影响设备的使用安全性，由于生产时间和使用时间的差别，压簧的压力值也存在一定的变化，如果同级滑环上碳刷电流过高，也会增加压簧的压力，导致出现磨损，在严重时，甚至会导致出现火花，进而出现火灾隐患。与此同时，压簧超出压力值范围也会毁坏器材，对供电系统的正常运行产生不利影响。
3.热电厂电气设备维修养护策略
(1)重视备用电源维护
备用电源切换间隙是故障高发时段，虽然在切换备用电源的过程中并不一定会发生故障，但是导致切换故障的原因大多是发电机内部出现故障，因而这就需要工作人员能够及时维修养护电气设备，确保电气设备的正常运转，例如对每个故障点都要进行仔细检查，提高在日常养护方面的人员投入，确保所有设备都能够得到应有的检修和养护。
(2)加强对电压的监控
在前文分析中可知，电压的不稳定会给人们的生产和生活造成严重影响，更会直接缩短发电机设备的使用寿命。导致电压不稳定的因素体现在多个方面，所以，需要在平日的电气运行过程中，严格监测设备的工作电压，一旦出现电压不稳定，就应当及时进行检查，并上报修理。除此之外，还可以增加部分稳压设备，来确保电气设备供电电压的稳定性。
(3)优化接地线结构
接地线结构设计的优化有助于确保电气系统的正常运行，同时也能更好地保障工作人员的人身安全。为了避免出现直流和交流接地故障的出现，可以将传统的接地线更换为环路式接地线，同时可装设接电线报警装置，这样一方面可以让接地安全性得到有效保障，更可以避免接地故障对电气运行所产生的不利影响。
(4)优化冷却手段
为了确保发电机能够在规定温度内工作，需要采用降温措施，也就是对现有的冷却手段进行优化。一般来说，常用的冷却办法包括氢气冷却、密闭空气冷却以及水内冷却这三种类型。其中密闭空气冷却法一并运用于环境较为恶劣的热电厂。水具有较高的比热容，所以散热性能更好，因而水内冷却法也成为了一种应用最为广泛的冷却法。氢气本身有着较强的易燃易爆特性，所以应用较少。
(5)对电气设备进行分级检修
对热电厂中的电气设备进行分级，是进行设备检修的首要步骤，需要对于系统和设备进行分别分级，采集运行技术参数数据并进行评估，同时归结设备故障的常见模式，分析影响程度，之后结合上述分析结果来形成一套行之有效的预防措施体系。系统设备分级主要是指对于电力生产工艺全过程当中的各个系统和电气设备按照重要性、故障频次进行排序，以确定维修的需求优先级等等，为故障的排除制定初步的计划；在运行数据采集评估当中，则主要包括相关技术参数，以量化基准和优劣标准为基础，设定电气设备检修的相关目标；影响程度分析主要是分析所获取的系统、设备以及关键电气部件的运行参数，从而评估检修的安全可靠性，预判发生故障的风险和可能性，并总结对于其他关联系统的影响程度，制定出一套行之有效的维修计划，包括有预防性维修和主动性维修计划等内容。
(6)电气设备监测检修
对于热电厂的电气设备所开展的电气监测技术也是设备检修工作的重要基础。状态监测就是指采用巡检或者在线监测的形式，来对设备和系统的主要运行参数进行判断，从而分析设备和系统的运行状态，对内部缺陷进行监测，来判断缺陷的发展情况。目前热电厂电气设备的在线监测系统中已经运用了多种技术，如振动、温度、气敏、音响和光传感器的应用都已经给在线监测打下了坚实的技术基础，从而实现了真正的在线监测，为工作人员确定检修方案提供了充足的保障。举例来说，发电机的日常监测，由于发电机设备在电网中的地位极其关键，其运行是否安全稳定，直接影响电网的运行。发电机出现电磁故障和机械故障之前，都会出现一定的劣化趋势，而部件从出现劣化趋势到实际损坏一般会间隔一段时间，这也给电气系统日常监测提供了一定的可能性，通过一些在线或离线检测手段来检测电机设备中常见的定子线棒绝缘故障、转子绕组故障以及发热异常故障等特征。之后即可经由相对规律的分析来判断其趋势，并且结合潜伏性故障来判断在线监测和离线测量的结果，之后即可参照历史数据和人工智能技术，全方位评估设备的运行状态，从而对设备的维护工作做出相应的指导，实现对生产和检修的合理安排，控制检修成本和设备停运成本。
(7)常用检测技术
第一，直观检测法。直观检测法就是指通过向现场设备使用人员进行问询，来确定设备的运行情况，以及设备之前曾经发生过的故障类型，之后利用听觉、视觉和嗅觉等方法来检查设备的内部电机和线圈零件的情况，确定设备是否出现外表损坏、零件松动等问题。第二，置换元件法。置换元件法就是指将能够正常工作的设备和仪器置换到设备当中，从而判断仪器自身元件的性能，是否存在故障，该方法可以直观而有效地判断出外观检测法无法判断出的故障。第三，逐步开路法。逐步开路法就是指将能够正常使用的新的熔体分段植入到故障设备电路当中，从而判断出短路和接地等一系列难以检查的故障，熔体通电之后是否发生熔断就可以用于判断是否出现故障，一旦熔断，则证明电路中的电器元件发生故障，从而更准确地判断出故障点。第四，短接检测法。短接检测法就是指将一根状态正常的绝缘导线连接在可能存在短路的部分，之后接通电路。一般来说，短接检测法用于短路故障、接地故障的判断，具有一定的可靠性。
4.热电厂电气设备安全运行管理措施
(1)对现有的规章制度进行完善
当前我国热电厂电气运行安全管理存在的问题较多，如管理模式落后僵化、管理人员业务能力不足和管理不规范等等，所以热电厂电气设备管理首先需要完善相关管理制度，对现有的管理体制进行创新、形成灵活而高效的管理机制，适当精简人员，并对现有的分工进行明确。设置中心站，严格落实火电厂各级人员工作职责，让设备管理工作的开展得到保障；生产技术部门负责承担技术管理、设备管理，对生产进行有效指导；安全监察部门则需要以热电厂的安全管理作为己任；运行发电部门需要做好电厂运行管理和调度管理；检修维护部门承担电厂设备的日常检修和大项维护等工作。从而形成一套完善的电气设备运行管理制度责任体系，其中关键部门为生产技术和安全监察部门，维护电气设备运行安全。同时还可以实行点检定修制度，为专业技术人员培养责任和质量意识，经由设备隐患的专项排查和运行情况的长期监控来对设备的问题进行统计分析，全面杜绝安全隐患。
(2)提高班组安全管理水平
班组管理是规章制度和安全操作规程执行的关键环节，因此班组安全管理制度应当对每个环节都做出明确规定和严格要求。结合班组成员的实际工作情况和设备的运行安全来进行反事故演习，有针对性地针对设备安全隐患入手，提高对班组安全教育力度，督促基层职工积极学习各项操作规范。在安全教育的过程中，需要尽量做到多样化，以便能够实现对不同层次、不同专业和不同岗位都能够有针对性地组织安全教育。在安全教育的过程中，需选择有针对性地选择重点突出、教育意义强的教学材料，积极培养班组成员的责任感，经由规章制度的实施和安全教育的进行，来确保所有设备维护成员能够按照规定进行每一项操作，一旦发现隐患就应当及时处理，将危险控制在萌芽状态。
(3)完善现有的技术管理体系
热电厂运行的过程中最为重要的组成部件就是电气设备，为了确保电气设备安全运行，就需要具有高效的电气设备管理体系。首先，可以建设班组管理平台，对班组生产过程中的各项问题进行协调，提高管理效率；其次，形成完善的电气设备登记制度体系，掌握设备的使用情况；最后，基于计算机技术来实现对设备的信息化管理，为资料的传递和共享提供便利，同时建立技术管理平台，开展技术培训，提高工作人员对设备的操作和维护水平。
(4)制定设备安全管理制度
一套完善的电气设备安全责任制度，主要包括了岗位培训教育、部门安全制度、设备安全管理、设备专职和兼职管理、安全生产负责人岗位制度和设备作业人员岗位制度等多个方面。同时还要加强电气设备操作管理人员的安全意识，做好自我防护，掌握自我保护技能等等。操作人员应当对电气设备的结构原理有一定的了解，掌握技术性能和工艺指标，并针对于易发事故有针对性地学习处理措施。
5.总结
在前文分析中不难发现，导致电气设备运行故障的原因较为多样，但总结起来最为常见的因素就是设备管理和维修养护方面的不足。近年来社会对于供电的需求量更大，而热电厂电气设备的故障对热电厂的发展造成了一定的限制和影响，这就需要热电厂保持良好的供电状态，从电气设备管理维护入手，对于各种电气设备的工作特征进行全面分析，并采用全新的管理方法来开展管理工作，从而提高供电和供热质量。
作者：段舒宇 单位：陕西煤化三原新型热能有限公司