试论如何提高电厂电气设备的运行效率.pdf

2 6 卷第3 期 机电产品开发与纠霸 V 0 1 2 6 ，N o 3 呈Q ! 兰堡曼旦坐! ! 生! 竺竺竺苎! 竺：坐! ! 竺竺竺! 兰! ! 苎兰! 竺竺! 苎呈型! ! 竺竺型：! 呈垒! 曼 文章编号：1 0 0 2 6 6 7 3 ( 2 0 1 3 ) 0 3 - 0 8 4 0 3 试论如何提高电厂电气设备的运行效率 彭光 ( 广东粤嘉电力有限公司，广东梅州5 1 4 0 1 7 ) 摘要：现代电气设备逐年升级，用户用电量也随之提高，这就对电厂电气设备的运营状况提出了更高层次 的要求。传统的电气系统检修方法已不能完全满足新时代的电气系统的安全需求，应针对现阶段电 厂电气设备的运行特点，研究出一种新型的电气设备改造与维护方案。以切实提升电厂电气设备的 运行效率。为此，在今后的工作开展过程中，应加强对于电气设备运行状态监视工作的开展，为提 升电厂供电系统运行效率，满足居民日常用电需求打下坚实的基础。笔者根据多年的工作经验。就 如何提升电厂电气设备的运行效率问题进行了深入探讨。 关键词：电厂：电气设备；运行效率；提高；运行状态监视 中图分类号：F 4 0 7文献标识码：Ad o i：1 0 。3 9 6 9 iis s n 1 0 0 2 6 6 7 3 。2 0 1 3 。0 3 0 3 6 0 引言 传统的电气设备运行状态检修方法存在着严重的缺 陷，过剩维修、临时性维修以及频繁性维修、盲目维修 现象普遍存在这在很大程度上限制了电厂供电系统运 转效率的提升。因此，在今后的工作过程中，不断创新 与完善提升电厂电气设备运行效率的措施。寻求新型的 检修与维护方法已成为新的工作重点。 1 提升电厂电气设备的运行效率的有效措施 1 1 加强对于电厂电气设备管理工作的重视 为了有效提升电厂电气设备的运行效率保障电厂 供电系统的正常运转必须重视电厂电气设备的管理工 作，定期召开会议，以对管理工作做出统筹部署。如我 公司在每周都会举行一次会议活动，在活动开展过程 中，组织对电厂电气设备管理人员就一些成功安全、可 靠性管理经验进行详细的分析总结积极调动管理人员 按照自己的管理经验进行总结提炼以提高电厂电气设 备管理水平。 为此还应建立起相应的电气设备管理组织机构 并注重参与管理人员专业技能的培养。以便培养出一批 责任心强、工作严谨、能吃苦耐劳的专业配网调度及安 全管理人员。在此项工作的开展过程中，还应制订出详 细的管理工作考核准则，严格实行目标管理制度。同 修稿日期：2 0 1 3 - 0 3 0 7 作者筒介：彭光( J 9 7 4 一) ，男，大学专科，助理工程师。研究 方向：发电厂电气运行。 时，还应加强可靠性管理资料的建立与完善。使管理模 式逐渐向标准化、规范化方向发展，在保增长与保安全 中找到平衡点，从根源上减少电气设备运行效率低下的 现象发生。 1 - 2 提高电气设备人员的综合素质 状态检修能否取得成功的关键在于是否具备高素质 的电气检修专业人员。人才是企业生存和发展的灵魂。 电气设备运行状态检修管理工作不仅要求技术人员熟练 掌握电气专业方面的知识，能熟练掌握故障分析和状态 检修监测的手段。还要求电气设备运行状态检修管理人 员应具有独立的判断能力、综合评价设备健康状况的能 力、参与检修决策的能力以及较强的事故处理能力等， 这就是现代所说的“一专多能型”的专业技术人才。为 确保高的整体效益和设备利用率，将设备运行过程中设 备的故障处理和设备检修花费地经费控制到一个最佳平 衡点。这就要求电气设备检修管理人员进行综合的专业 培训。将电厂电气设备检修管理人员培养成既懂得设备 的管理维护，又懂得对设备的工作状态、健康状况作出 正确分析判断的现代化复合型人才。 1 3 加强开展电厂电气设备检修管理工作 ( 1 ) 总结制定电厂电气设备检修管理工作规划方案。 从近几年电气系统的国内外状态检修发展的现状和成功 的案例来看，应针对电厂的实际情况通过不断分析、 调查、推理论证，提出适合本电厂的电气设备状态检修 的发展目标和实现方式，并有针对性地制定出检修管理 工作规划方案。 ( 2 ) 完善电气设备状态检修的工作流程。在电气设备 产品与市场 状态检修工作开展过程中，应彻底打破传统的电气设备 检修模式突破传统电气设备检修管理理念的束缚，针 对电厂自身的管理制度与技术要制定电气系统状态检修 的技术、管理及实施的全方位策略，规范设备管理的全 部信息，如：图纸、档案、设备台账、故障参数等基础 数据以为实现科学的电气设备状态检修工作奠定坚实 的基础。 ( 3 ) 加强检修管理可操作性的分析论证。可操作性的 分析是十分必要的其中不仅要评价其可靠性，还要对 其经济效益进行评价。在规定的时间内是否能完成了预 定的使用效能是设备的可操作性分析，评定设备的可靠 性的重要手段之一是故障分析，主要是通过分析能造成 设备故障的所有因素，从而确定设备的故障发生概率。 而经济效益分析是一种非常重要的经济预测手段，主要 是设备能否为我们创造所期待的经济效益。只有通过可 操作性分析。才能得到最佳的状态检修方案，才可以使 设备安全放心地投入使用。 ( 4 ) 注重检修管理工作的具体实施。能直接提高状态 检修工作效率，与其密切相关的技术和理论主要包括设 备的寿命管理、设备的可靠性分析、设备的状态监测、 故障诊断、信息管理以及决策四个方面的内容组成： 电气设备的寿命管理。伴随着电气设备的老化比例逐年 增加，这就迫切的要求各电厂考虑如何延长电气设备的 使用寿命。状态检修技术的运用，有利于合理科学的安 排设备的检修，提高设备的利用率。在该项工作的开展 过程中，应加强对变压器、电压互感器、主变开关柜、 电容器保护装置、分段白切装置以及综合自动化装置等 电气设备寿命的预测与监视工作若发现设备的老化运 行与不正常运行及时对其进行必要的检修或更换，以 确保电气设备的正常运行；注重电气设备运行可靠性 的分析。电气设备在预定的时间和规定的条件下，完成 规定功能的能力称为可靠性。系统的可靠性数学模型在 许多文献中都有过一定的介绍，主要包括马尔科夫模型 和非马尔科夫模型。设备可靠性一般可用可靠密度函数 R ( t ) 来表示，由于设备的可靠性特征曲线似浴盆，故传 统的电气系统设备的可靠性评估可以基于威布尔提出的 浴盆曲线法，将强度和寿命理论与可靠性预测理论结合 起来。综合考虑各方面的因素，能使电气系统各部件的 运行可靠性得到相应提升；加强电气设备检修管理工 作的层细化管理。因线路复杂、工程量大等因素的存 在，给电气设备检修管理工作造成了很大困难。在工作 的具体开展过程中，应在明确检修管理模式的前提下， 对各级检修管理工作进行进一步的层细化管理才能有 效促进电厂电气设备检修管理工作向专业化管理方向发 展。为便于电气设备检修工作的精细化管理，应充分做 好电气设备运行分析与管理工作，并加大集中调度力 度有效促进电厂供电系统的安全稳定运行；完善设 备状态检测与故障诊断。故障在线诊断和离线分析技术 的基础是设备状态检测。自7 0 年代初到现在，故障诊 断技术的研究已经从简单的故障机理与诊断方法的研究 发展到了故障诊断专家系统的研制开发，目前为止，许 多的专家系统暂时不能对设备进行自动诊断，还要依赖 于经验丰富的专家进行分析判断，造成这种状态的原因 是现有的知识还不能足够的反映设备的故障征兆与其对 应的原因之间的映射关系。这就要求，在今后的电气设 备检修管理工作过程中，应充分利用现代化科学技术手 段，借助相应的计算机软件建立起相对应的设备状态模 型从而有针对性和选择性地进行检修工作的开展，以 在提升检修效率的同时，实现检修工作的半自动化与自 动化目标。在此过程中，还应建立起相应的电气设备壮 行状况监管系统，以实时反馈多种电气设备的运行状 况并对所反馈的信息进行综合的判断与分析，从而制 定出相应的检修方案，切实提升电气设备运营水平； 强化继电保护调试与系统调试。继电保护必须严格按 “部颁规程”及上海市电气公司编制的“继电保护现场 校验规程”进行调试。继电器必须经上海电气表计场校 验合格每只继电器必须有合格证。继保工作必须严格 按图施工，定值放置必须按供电部门的继保定值通知单 执行。继保系统调试时，所有二次接线必须完成，对所 有设备进行详细调试，全部调试结束后，禁止在二次回 路上有改动接线等工作，如变动接线必须对回路重新 调试。微机保护调试应根据设计逻辑图及制造厂使用说 明书对所有功能认真调试。 ( 5 ) 采取合理的技术措施，增强对设备运行故障的处 理能力。在现阶段D M S 系统以及故障定位系统与现场 更新不到位的情况下，仍需加大D M S 系统与故障定位 系统的现场更新力度否则会给工作的顺利开展造成不 便，同时也会产生一定的安全隐患。另外，现场值班人 员操作组对现场工作进度进行充分了解并做好充足的 准备工作。在现场检修工作结束后。应进行严格的检查 与验收。在容易发生遗漏的地方应加强检查力度。在 此过程中，还应加强对于安全检修管理工作的开展，减 少因不合理检修所造成的供电系统运行故障。同时还应 提高电气设备检修管理人员的电气设备保护意识，避免 因检修管理人员操作不当而导致电气设备不正常运行现 象的发生。 2 积极创新优化管理 我电厂在开展电厂电气设备检修方法创新的研究过 程中，实现了对于电气设备常态化( 下转第8 8 页) 8 5 制造业信息化 区采用4 级恒定应力水平成组试验法用测得数据拟合 疲劳曲线倾斜段方程；在长寿命区采用应力升降试验 法，以所得数据确定疲劳曲线水平段方程。以齿轮折断 或齿轮裂纹扩展致使试验机声音突变作为失效判据。图 7 是根据单齿弯曲试验数据通过最小二乘法拟合的S N 曲线。可以看出试验疲劳极限值为4 7 1 7 M p a 。仿真结果 与试验结果相比增大了6 ，这是因为仿真只考虑了 表面粗糙度和应力集中系数，并未考虑裂纹等其它表面 损伤，所以弯曲疲劳极限偏大。 3 结论 ( 1 ) 由齿轮的渐开线和齿根过渡曲线方程，通过a n s y s 的A P D L 语言建立了轮齿的有限元模型并进行了齿 根应力仿真分析。 ( 2 ) 将弯曲应力分析结果导入A N S Y SF E S A F E 软件 进行弯曲疲劳寿命仿真，并对结果进行直线拟合，仿真 结果显示疲劳极限值为5 0 0 M p a 。将仿真结果与试验结 果进行比较，增大了6 。 ( 3 ) 这是因为仿真只考虑了表面粗糙度和应力集中系 数，并未考虑裂纹等其它表面损伤，故偏大。但仿真结 果仍然满足工程需求，大大缩短研制成本和产品开发 周期。 参考文献： 1 】胡建军，许洪斌，祖世华，等齿轮弯曲疲劳实验齿根应力的数值 解析叨重庆理工大学学报( 自然科学) ，2 0 1 1 。1 0 ( 2 l 朱孝录，鄂中凯齿轮承载能力分析 M I 北京：高等教育出版社，1 9 9 2 3 】魏忠良，陈玉振，岳振兴传动齿轮疲劳寿命的仿真分析叨电子机 械工程2 0 1 2 6 【4 】王国军，同清东齿轮弯曲疲劳寿命有限元计算方法研究叨农业 装备与车辆工程，2 0 0 6 ，1 【5 】李常义，潘存云，姚齐水，李伟建基于A N S Y S 的渐开线圆柱齿轮 参数化几何造型技术研究叨机电工程，2 0 0 4 ，9 【6 L i S h u t in g F in it ee l e m e n ta n a l y s e sf o rco n t a cts t r e n g t ha n db e n d in g s t r e n g t ho fap a iro fs p u rg e a r s 试血m a ch in in ge l T o r $ a s s e m b l ye r I o r sa n dt o o t hm o d if ica t io n s 田A M S E J o u r n a lo fE n g in e e r in gf o rI n - d u s t r y ，2 0 0 7 ，1 【7 刘伟，高维成A N S Y S l 2 0 宝典【M 】北京：电子工业出版社，2 0 1 0 【8 何晓华，陈兵奎齿条型刀具对齿轮弯曲疲劳强度的影响分析珊 机械传动，2 0 1 l ，7 【9 张君彩，高慧琴，刘毅4 2 S iM n 调质齿轮弯曲疲劳强度的试验研 究叨机械传动，2 0 0 3 ，3 【lo 王小群，边新孝，邱丽芳4 0 M n B 调质齿轮弯曲疲劳强度的试验 研究 J 机械传动，2 0 0 3 ，2 1 1 】赵向飞，等无触角滚刀刀顶圆角的最佳选择田机械传动，2 0 1 3 ，3 1 2 】肖望强，李威，韩建友，等非对称齿廓齿轮弯曲疲劳强度理论分 析与试验 J 】机械工程学报，2 0 0 8 ，1 0 ( 上接第8 5 页) 故障的维护与管理，通过相应的分析研 究与实际应用，在很大程度上提高了电厂供电系统的运行 效率。为此，对于现阶段的电厂电气设备检修管理工作而 言，应当针对不同的电气设备运行故障特点，探索出一些 实用的检修优化措施，尽量减少电厂内部电气设备低效运 行而造成的供电系统运行不畅。同时加强对于电气设备 检修的优化管理，还能有效提高工作效率，确保操作人员 的人身安全，提高供电系统运行的安全可靠性。 在此过程中，还应加强对于电气设备的改造与维 护，即包括对一次设备的维护与二次设备的维护。对于 一次设备的改造而言。主要包括电压保护设备、主变压 器相关辅助原件等设备的改造。在二次设备改造过程 中，主要包括断路器的回路、中央信号装置有关回路以 及重合闸装置等设备的改造。 改造后的电