浅谈发电厂设备检修策略研究

浅谈发电厂设备检修策略研究

作者：陈鸥 李聪

来源：《科技创新与应用》2013年第10期

摘 要：首先分析了传统的发电厂检修策略现况以及当前发电设备实时检修的新要求，在此基础上总结了当前发电厂状态检修策略及参考模型。 关键词：发电厂；检修策略；状态检修 引言

发电厂设备检修是电力系统运行中重要内容，定期的设备检修能使设备经常保持良好的技术状态，对电力系统的安全可靠运行有着直接影响。而根据设备管理要求，出现不同具体目标的检修方式。但随着发电设备向高参数、大容量、复杂化发展，其安全经济运行对社会的影响也越来越大，检修投入和难度大幅度上升[1]。因此科学的设备管理和检修体制，无论从发电厂自身利益还是从整个电网的安全性出发，都势在必行。 1 发电厂设备检修策略现状

发电厂有效的检修策略必须能够对发电厂的检修活动进行合理的优化，以使设备运行人员能预测故障的发生，并通过适时的预防性检修行为来尽可能防止故障的发生和扩大[2]。根据现有的技术发展状况，发电厂采用的检修策略是多种检修方式共存的策略，如图1所示： 其中，事后检修和计划性检修是目前设备检修常用的方式。事后检修以设备出现功能性故障为判据，在设备发生故障且无法继续运转时才进行检修[3]。这种应急检修易危及着设备安全。计划性检修以时间为依据，预先安排检修工作内容和周期。上述两种检修方式的费用很高，而且盲目的计划检修会造成人力、物力的浪费[4，5]。随着设备检测和故障诊断技术提供的设备状态信息，判断设备的异常，在故障的初期即进行检修，即状态检修方式的出现。该方式综合设备的历史情况、当前状况等方面因素的基础上，据此做出检修决策，采取有效的检修措施，以期在故障出现或扩大之前消除[6]。并且该方式能及时地对设备进行检修，不仅可以提高设备的可用率，与前两种策略相比较，主动性更强。 2 发电厂检修管理系统框架下的状态检修策略 2.1 状态检修策略的特点

在发电厂检修管理系统框架下，状态检修反映系统的有关功能参数超出限值后，根据系统内在特性，对发电厂系统未来状态进行预测及做出检修决策。最终目标是实现准时和准确的消除故障，其具有以下几个特性：（1）建立在对系统行为连续监测的基础上；（2）对设备未来状态进行预测；（3）对系统的故障做出诊断；（4）最终作出检修决策。

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2.2 状态检修的功能层通用参考模型

针对状态检修的特点和要求，建立通用功能参考模型如图2所示：

状态监测：通过数据采集系统，对设备当前的状态进行监测，处理原始数据，获取设备的当期状态信息。

状态预测：利用历史数据和当前状态数据，对设备状态进行预测。

态势分析：对设备状态变化所将引起的后果进行分析，判断设备是否处于正常、不正常、降级或不确定状态。

故障预诊断：根据状态预测和态势分析等结果，对将可能出现的故障加以预诊断，包括故障原因和故障位置等。

故障影响预测：对设备故障将产生的后果进行预测，包括严重和紧急程度等。 故障诊断：对当前所出现的故障加以诊断，包括故障模式、原因及位置等。 故障影响分析：对设备故障将产生的后果进行分析。

检修决策：根据当前所处状况以及故障影响的预测和分析结果，考虑约束条件，选择某种检修措施，做出决策。

请求实施检修：计划和实时检修准备必要信息，并产生一个请求及“工作准备与计划工程”等。

2.3 参考模型分析

通用参考模型的各功能活动模块中，状态预测和态势分析是两个重要部分，是实现状态检修的基础。状态预测模块对设备未来将处于的状况进行预测。为此目的，不仅需要设备当前时刻的状态信息，而且还需要设备的历史状态信息。 3 发电厂对状态检修的实施 3.1 设备的状态监测

状态监测系统的关键是数据采集和数据库。数据采集首先是传感器，即一次仪表。数据库是监测系统有别于检测仪表系统的关键，在一段时间内能记录详细数据，包括模拟量子及其状态、状态开关量，参数异常等。其中，锅炉、汽轮机、发电机等主要的状态监测项目各不相

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同：锅炉主要包括烟气温度、联箱和管道检测；汽轮机主要包括转子、气缸和轴承等检测；发电机主要包括电机振动、电机铁心等检测。 3.2 状态趋势分析与预测

对发电厂设备进行监测诊断以及检修表明，设备的劣化绝多数经过渐进过程，设备状态变化的特性为实时状态检修提供条件。因此状态检修要通过监测诊断技术对设备状态变化趋势进行分析和预测。其中，对参数的趋势分析已经有很多方法，比如分段回归预测就是一种简单实用的方法。

3.3 基于监测诊断的检修决策

状态监测和故障诊断是实施发电厂设备状态检修的必要条件，正确的状态检修决策必须建立在比较成熟和完善的状态监测与故障诊断技术基础上。综合考虑机组的结构、状态及运行数据，进行状态检修决策的内容有：

（1）根据监测信息，确定是否进行检查；（2）根据监测与诊断的结果，确定排除故障的检修工作；（3）确定检修对象或范围；（4）根据性能结果分析，觉得是否进行以提高性能为目的的检修；（5）确定检修的项目和需要进行检查的项目；（6）通过检测诊断系统判断检修质量与效果。 4 结束语

传统的事后和计划检修在现代设备管理要求下，很难随时停机进行检修的流程，故设备的实时检修策略已成为当前主要的发展趋势。在总结设备管理经验的同时，借鉴国外现代设备管理方面的先进经验，确定应用诊断技术进行状态检修为设备检修的发展方向，使发电厂摆脱单纯计划指令性检修计划的束缚，真正实现按需要和实际情况检修。 参考文献

[1]陈胜利，王进都.电机设备的状态检修[J].内蒙古电力技术，2004，（5）：10-14. [2]许婧，王晶，高峰，等.电力设备状态检修技术综述[J].电网技术，2000，24（8）：65-67.

[3]黄树红，胡杨.火电厂设备状态检修概论[M].武汉：华中理工大学能源科学与工程学院，1998.

[4]李常嬉.电力设备诊断技术概论[M].北京：水利电力出版社，1996.

[5]全宏兴.电力市场下电价预测和发电厂机组检修计划[M].四川大学，2001：20-43.

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[6]陈少华，杨澎，周永旺，等.遗传和模拟退火算法在发电机组检修计划中的应用[J].电力系统自动化，1998，22（7）：44-46.