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电力设备预防性试验和检修的现状及改进建议

  来源:安全管理网 
评论: 更新日期:2008年05月09日

摘要:随着炼化工业及其自备电网的迅速发展,特别是随着炼化装置的停工检修周期的加长,对供电的可靠性和安全性提出了更高的要求,年复一年的大规模的预防性试验和检修方式已难以适应这一变化。本文分析了独山子电网预防性试验和检修的现状,指出大力开展电力设备在线监测,逐步淡化定期的预防性试验和检修是一个发展方向。并对今后的工作提出一些建议。

预防性试验和检修是电力设备运行和维护工作中一个重要环节,是保证电力设备安全运行的有效手段之一。多年来,独山子自备电网的高压电力设备基本上都是按照原电力部颁发的《电力设备预防性试验规程》的要求进行试验的,对及时发现、诊断设备缺陷起到重要作用。 随着炼化装置的停工检修周期的加长,对供电的可靠性和安全性提出了更高的要求,传统的预防性试验和检修方式愈来愈显示出许多不足。

1. 电力设备预防性试验和检修的现状

独山子电网现有2座热电厂,2座110kV变电站,6座35kV变电站,主变容量达到了约600MVA。在安排历年电网的检修计划时,采用了一年一度的春季预防性试验和检修制度,贯彻“到期必修,修必修好”的方针。预防性试验实际上包含三部分内容,即电力设备的检修和绝缘试验及继电保护装置的调校,以下简称预试。作为例行的定期检修,春季预试已经成为独山子电网的一件大事,由于预试期间倒闸操作频繁、时间跨度长、风险大,从独山子石化公司领导、职能部门到相关班组都高度重视。职能部门从2月份就开始编制计划,各基层单位也在人员、仪器、工具、配件等方面充分准备。预试时间为3~7月,历时约4月之久。在此期间,试验检修人员加班加点,极为辛苦。另外还要有电力调度、运行人员等一大批人员付出可观的劳动。以2003年为例,据不完全统计,电网倒闸操作1560次,检修变压器218台,线路65条,高压开关柜565台。

多年来,独山子石化公司严格执行电力设备预防性试验规程,检修规程和保护装置的检验条例,发现了许多电力设备缺陷,通过及时消缺保证了电力设备和系统的安全运行。但是,预试这一定期维护体制在运行中也暴露出很多弊端。

预防性试验的目的之一是通过各种试验手段诊断电力设备的绝缘状况。电力设备的绝缘部分是薄弱环节,最容易被损坏或劣化。绝缘故障具有随机性、阶段性、隐蔽性。绝缘缺陷大多数发生在设备内部,从外表上不易观察到。微弱的绝缘缺陷,特别是早期性绝缘故障,对运行状态几乎没有影响,甚至绝缘预防性试验根本测试不到。受试验周期的限制,事故可能发生在2次预防性试验的间隔内。这就决定了定期的预防性试验无法及时准确及早发现绝缘隐患。

预防性试验包括破坏性试验(如直流耐压、交流耐压等)和非破坏性试验(如绝缘电阻、绕组直流电阻、介质损耗等)。非破坏性试验中,一般所加的交流试验电压不超过10kV, 这比目前的35~220kV电网的运行电压低很多。在运行电压下,设备的局部缺陷已发生了局部击穿现象,而在预防性试验中仍可顺利过关,但这种局部缺陷在运行电压下却不断发展, 以致在预防性试验周期内可能导致重大事故。显然,随着电压等级的升高,预防性试验的实际意义已减弱。另一方面,破坏性试验则可能引入新的绝缘隐患,由于试验电压都数倍于设备的额定电压,且这种高压对绝缘造成的不同程度的损伤是不可逆转的,长此以往必将缩短电力设备的使用寿命。

计划性的预试的重要依据是试验和检修周期。虽然对设备状态不佳的设备进行了必要的预试,但对设备运行情况良好的设备按部就班进行,不仅增加设备维护费用,而且由于检修不慎或者频繁拆装反而缩短了使用寿命,降低了设备利用率。经验表明,有些初始状态和运行状态都很好的设备,经过带有一定盲目性的试验和检修后,反而破坏了原有的良好状态。

可见这种不考虑设备运行状态的定期检修,带有很大的盲目性。不仅造成了大量的人力、物力、财力的浪费,同时也增加了运行人员误操作、继电保护及开关误动作的几率。通过对几年来发生的电气事故原因的分析,发现预防性试验期间是电气责任事故多发期。

2. 状态检修是发展趋势

设备检修体制是随着科技的进步而不断演变的。状态检修是从预防性检修发展而来的更高层次的检修体制,是一种以设备状态为基础,以预测设备状态发展趋势为依据的检修方式。通过信息采集、处理、综合分析后有目的地安排检修的周期和检修的项目,“该修则修,修必修好”。它与计划检修相比,具有明显的优势: 

(1) 克服定期检修的盲目性,具有很强的针对性。根据状态的不同采取不同的处理方法,降低运行检修费用。对于状态差的设备及时安排预试,对于状态好的设备可以延长检修周期,从而节省人力、物力和财力,有效地降低维护成本和检修风险。

(2) 减少停运(总检修)时间,提高设备可靠性和可用系数,延长设备使用寿命,更好的贯彻“安全第一,预防为主”的方针。

(3) 减少维护工作量,降低劳动强度,有利于减员增效,提高经济效益。

状态监测是状态检修的基础。实现电力设备状态检修的基础是必须了解运行设备的绝缘状态,这就需要绝缘在线监测。绝缘在线监测是一种实时监测方法,能及时反映被监测参数的变化情况或变化趋势,对电力设备早期绝缘故障及时发现,做到防患于未然,这是预防试验难以做到的。

几年来,独山子电网在电力设备的状态监测方面也做了不少工作。

2002年在 110kV 乙烯总变1~2号主变和热电厂1~4号主变安装了HYDRAN 201i智能型变压器早期故障在线监测系统,对反映变压器内部油及固体绝缘故障的重要特征气体H2和CO等进行在线监测,能更有效地保障变压器安全可靠运行。

广泛应用红外测温仪和热成像仪等诊断技术。在设备运行状态下,利用红外检测的不接触、不停运、不取样、不解体的特点,通过监测设备故障引起的异常红外辐射和温度场来实现早期故障的及时发现。几年来,独山子电网通过红外技术发现了多起电力设备隐患,由于发现早,处理及时,避免了设备事故的发生。

此外,在交流旋转设备上广泛使用振动仪和脉冲仪进行状态监测,为设备检修提供了依据。

3. 对今后工作的建议

目前,由于技术管理基础工作比较薄弱,在线监测也不尽完善,实现预试向状态检修的过渡需要较长的时间。在此过程中,预防性试验作为保证设备安全运行的主要手段仍将发挥重要作用。

3.1 状态检修是今后的发展方向。现阶段就应该积极做好大量细致的基础工作,如建立完善的技术档案(包括设备随机资料,安装调试记录,历次检修试验报告,运行记录等),为以后的状态检修创造条件。在实施电网改造时,可以考虑应用一些成熟的在线监测技术,比如变压器油中的气体、总烃、水分含量的监测和超标报警,氧化锌避雷器的泄漏电流、阻性电流监测和超标报警;电压互感器和电流互感器及套管的一次泄漏电流、等值电容、介损的监测和超标报警等。

3.2 提高电力设备的质量和运行维护水平。据介绍,工业发达国家电力公司的预防性试验工作,从整体上来看,试验项目较少,试验周期较长,有的甚至对某些设备不做试验。其主要原因在于发达国家电力设备产品质量较好,运行维护水平较高。这就要求我们在以后的工作中,对新增设备或技术改造从选型、监造、安装、调试方面把好质量关,不能依赖预试来发现隐患或事故暴露缺陷。同时抓好运行维护工作,通过常规巡检或离线探查掌握设备的状态。

3.3 通过历次试验检修情况进行综合分析,根据设备运行的可靠性和安全状况对预防性试验和检修的项目和周期进行调整。

3.4 推广使用先进的测量仪器和试验设备,改进试验方法。近几年来,许多测量仪器和试验设备逐步走向数字化、微机化、自动化,提高了测量精度和工作效率。随着电力技术的发展,已经出现了很多新方法,既能准确发现设备缺陷,又能减少试验过程对设备绝缘的损伤程度,在今后的工作中应优先采用。

3.5 加大电网改造力度,推广新技术、新材料、新设备、新工艺,延长试验和检修周期。2年来,独山子电网实施了较大规模地技术改造,为状态检修奠定了一定的基础。以保护装置和自动装置为例,由于广泛应用具有自诊断技术的微机型装置,电力二次设备的状态监测在技术上比较容易实现,不必依据传统的《继电保护及电网安全自动装置检验条例》每年校验,而是6年一次全检。母线和导线的热缩材料绝缘化处理同样在提高系统安全性的同时,大大减少了维护工作量,也减少了停电时间和次数。

电力是保证石油炼化企业正常生产的动力,由于炼化企业的连续生产,因而对供电的稳定性和连续性要求极高。随着炼化工业和电网的迅速发展,炼化生产对电力的依赖性越来越强,特别是随着炼化装置的停工检修周期的加长,对电力供应的可靠性和安全性提出了更高的要求,年复一年的大规模的预防性试验和检修方式已难以满足这一要求。随着科技进步,大力开展电力设备在线监测,逐步淡化定期的预防性试验和检修是今后的重要发展方向。

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