王振興

遼寧清河發(fā)電有限責任公司 遼寧鐵嶺 112003

電廠發(fā)電機故障預測是電廠發(fā)電機組檢修研究的主要方向，也是電廠發(fā)電設備狀態(tài)維修策略實施的主要依據(jù)。而故障預測是電廠發(fā)電機組狀態(tài)監(jiān)測的主要任務，其主要是在精確掌握設備狀態(tài)的基礎上，預測設備故障發(fā)生、發(fā)展趨勢。并從技術(shù)經(jīng)濟視角，進行檢修決策的一種設備維修方式。因此，為保證電廠發(fā)電機組穩(wěn)定運行，探究基于狀態(tài)檢測的電廠發(fā)電機組故障預測方式具有非常重要的意義。

1 發(fā)電機組維護檢修標準化管理的現(xiàn)狀

1.1 電氣故障問題

（1）線圈管受高溫環(huán)境影響。對于發(fā)電機組來說，過高的電壓、過高的電流，都會導致發(fā)電機組整個運行環(huán)境的溫度升高，高溫環(huán)境勢必會誘發(fā)設備零部件性質(zhì)的改變，所以除了定子線圈之外，線圈管在高溫環(huán)境下，也容易出現(xiàn)故障。即便線圈管的抗高溫能力較強，但是發(fā)電機底部的漏磁會與線圈管中的電流形成“正相關”影響，漏磁增加，電流功率就會增大，形成的磁場會阻礙電流按正常方向運轉(zhuǎn)，進而導致線圈管功能受到影響和破壞。（2）大軸的磁化和退磁現(xiàn)象。發(fā)電機組的電流周圍都存在磁場，所以幾乎所有設備和零件都需要在“磁場環(huán)境”下運行，大軸一端接地、一端與軸承底座絕緣，雖然運行狀態(tài)比較獨立，但依然要接受“磁化”。被磁化的大軸會干擾軸瓦的運行性能，一方面大軸周邊的磁場和軸瓦周邊的磁場形成對比關系，對抗電流的摩擦力，會成為軸瓦正常運行的阻礙；另一方面，大軸周邊磁場形成的摩擦力，也會讓大軸的功能受到影響，如：結(jié)構(gòu)變形、外形破損、金屬特性下降；還有在發(fā)電機運行過程中，在大軸上會產(chǎn)生感應電動勢，形成回路會產(chǎn)生軸電流，軸電流過大會擊穿油膜造成燒瓦事故的發(fā)生等。

1.2 部分員工素質(zhì)較低

對電廠發(fā)電機組進行維護檢修和標準化管理，需要工作人員具備雄厚的理論基礎和嫻熟的操作能力，從而使人才優(yōu)勢得以充分發(fā)揮。但從目前情況看，部分員工素質(zhì)較低，能力有限，因而不能與崗位發(fā)展需求相匹配。在對發(fā)電機組進行維護檢修過程中，難以在第一時間找到故障產(chǎn)生的原因，或在計劃制定過程中與實際發(fā)展情況相違背，從而使工作效率和質(zhì)量難以得到保證，為電廠穩(wěn)定運行帶來諸多負面影響[1]。

2 電廠發(fā)電機組維護檢修標準化管理要點

2.1 電氣故障的預防措施

（1）弱化高溫環(huán)境的不利影響。發(fā)電機的任何設備都存在“高溫糯變”的問題，所以，需要從高溫處理上對發(fā)電機的運行環(huán)境進行處理，尤其是線圈管。一方面，合理調(diào)配供電量和供電設備的適應關系，另一方面，對設備或發(fā)電機組周邊設置散熱裝置或冷卻裝置，以消耗高溫誘發(fā)的漏磁現(xiàn)象，促進線圈管發(fā)揮最佳功能，不被電流所阻礙。

（2）解決漏磁、渦流問題。用導電屏蔽漏磁或磁化現(xiàn)象，如：在電機組上安裝鐵芯端板，如果磁場過強，則鐵芯端板會發(fā)出警告，或采用降低供電量、降溫處理等方式，均衡處理漏磁或磁化現(xiàn)象對發(fā)電機組大軸產(chǎn)生的不利影響，讓軸瓦能夠按照既定的運行方式工作。同時，可以選用高科技材料，改變大軸材料的屬性，從金屬改變成為對磁化、磁場影響性小的材料，可以降低磁化現(xiàn)象的影響，使大軸的運行狀態(tài)相對獨立。

（3）更換故障接觸片。連接轉(zhuǎn)子的運行狀態(tài)有一大部分是由接觸片來決定的，所以在故障預防時要關注接觸片的使用功能，如：清潔接觸片，并校準接觸片和連接轉(zhuǎn)子的位置關系，同時，圍繞接觸片的導電效果，對發(fā)電機組其他零部件也進行運行監(jiān)督或檢查[2]。

2.2 線圈故障問題預防

（1）質(zhì)量管理與維修保養(yǎng)。定子線圈的使用壽命是在一定范圍內(nèi)的，所以在固定使用時限內(nèi)，線圈需要更換，并且在維修保養(yǎng)期間，對線圈的絕緣層、絕緣膜進行安全檢查，即線圈的磨損情況、釘子線圈絕緣層的絕緣水平等。如果發(fā)現(xiàn)有擊穿、破損的可能或危險，則要及時更換質(zhì)量好的線圈，避免故障問題導致整個電機組工作陷入停滯。同時，對于線圈的保養(yǎng)，必須要有說明和手冊，如：幾月幾日對線圈進行檢查、絕緣層或絕緣膜的材質(zhì)、性能情況，線圈磨損程度等都要詳細記錄。

（2）加強線圈清潔和高溫處理。定子線圈的絕緣層或絕緣膜在條件允許的情況下需要用干抹布擦拭，避免灰塵、粉塵或污垢殘留在上面，侵蝕絕緣層或絕緣膜。同時，可以在線圈周圍增加“降溫”設備，避免設備因高溫作業(yè)會出現(xiàn)“糯變”。以上預防措施是對線圈使用環(huán)境及客觀條件的處理，在實踐中比較實用且效果顯著。

2.3 基于狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)的故障預測實現(xiàn)

以某容量為60千萬的電廠發(fā)電機組為例，可將構(gòu)成較復雜的電廠發(fā)電機組拆分為發(fā)電機、電廠機、主變壓器三個模塊，相關模塊為串聯(lián)組合形式。隨后選擇設備故障狀態(tài)特征值作為各設備威布爾比例風險模型協(xié)變量，模型取值范圍為0-100。發(fā)電機設備在某時刻t協(xié)變量取值為Mi，i表示協(xié)變量不同等級（1，2，3，4，5）。正常狀態(tài)為M1、輕微故障征兆狀態(tài)為M2、中等故障征兆狀態(tài)為M3、較重故障征兆狀態(tài)為M4、故障狀態(tài)為M5。上述故障發(fā)生概率總和為1。此時，隨著時間推移，上述故障概率可構(gòu)成向量D={a1，a2，a3，a4，a5}。以三十天作為狀態(tài)概率向量時間尺度，且假定各設備協(xié)變量狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程均獨立，則經(jīng)設備歷史監(jiān)測記錄評估可獲得協(xié)變量。將發(fā)電機組運行數(shù)據(jù)代入威布爾狀態(tài)分析模型中，可得出該水力發(fā)電機組在運行期間正常狀態(tài)、輕微故障征兆狀態(tài)、中等故障征兆狀態(tài)、較重故障征兆狀態(tài)、故障狀態(tài)發(fā)生概率[3]。

3 結(jié)語

總而言之，電廠發(fā)電機常見故障的問題是客觀存在的，其問題原因的產(chǎn)生是采取預防措施和辦法的依據(jù)，隨著技術(shù)應用的不斷創(chuàng)新、設備功能與范圍的不斷拓寬，實操中使用預防措施的應用效率會更加完整、更有效率。