電氣設備老化是我們二十年老電廠面臨的核心問題之一,不僅直接影響機組安全穩定運行,還可能導致能耗上升、故障頻發,甚至引發安全事故。針對這一 問題從“診斷評估—分級處理—改造升級—預防維護”四個維度系統解決,具體思路如下: 一、全面診斷:明確老化程度與風險等級 首先需對全廠電氣設備進行系統性“體檢”,精準定位老化部位、程度及潛在風險,避免盲目更換或過度維護。 1. 重點設備清單: 一次設備:發電機、變壓器、高壓變頻器、高壓斷路器(真空/SF6)、隔離開關、母線(裸導體/封閉母線)、電纜(動力電纜/控制電纜)、高壓電機、避雷器、低壓開關、低壓電機等。 二次設備:繼電保護裝置、測控裝置、直流系統(蓄電池組)、控制柜、儀表盤及接線端子等。 2. 診斷方法: 外觀與參數檢測:檢查設備外殼銹蝕、絕緣層老化(開裂/變色)、觸頭燒蝕、電纜溝積水/腐蝕等;測量絕緣電阻(如變壓器絕緣電阻、電纜絕緣值)、直流電阻(如斷路器觸頭接觸電阻)、介損值(如套管介損)等,與出廠值或規程標準對比。 狀態監測技術:對關鍵設備采用在線監測(如變壓器油色譜分析、SF6斷路器氣體濕度/壓力監測、電纜局部放電監測)、離線試驗(如避雷器直流泄漏試驗、蓄電池容量測試),評估內部老化(如絕緣老化、材料劣化)。 壽命評估:結合設備運行年限、啟停次數、負荷波動、環境條件(高溫/高濕/粉塵),計算剩余壽命(如變壓器絕緣紙聚合度檢測、電纜熱老化壽命評估)。 3. 風險分級: 按“風險等級=后果嚴重性×發生概率”劃分: 高風險:如主變壓器絕緣老化、發電機定子繞組絕緣損壞、高壓斷路器拒動,可能導致機組停運或人身事故,需立即處理。 中風險:如電纜絕緣下降但未擊穿、隔離開關接觸不良,可能引發局部過熱,需限期整改。 低風險:如二次回路端子松動、指示燈老化,影響監控但暫不危及安全,可計劃維護。 二、分級處理:針對性解決不同老化問題 根據診斷結果,對不同風險等級的設備采取“更換、改造、修復、監控運行”等差異化措施,平衡安全性與經濟性。 1. 高風險設備:優先更換或深度改造 發電機:若定子繞組絕緣老化(介損超標、局部放電嚴重)、轉子繞組匝間短路,需返廠進行絕緣修復或整體更換繞組;若軸承磨損導致振動超標,更換軸承并重新進行動平衡試驗。 主變壓器:若絕緣油色譜分析發現乙炔(過熱或放電特征氣體)、絕緣電阻持續下降,或套管老化開裂,建議更換同容量新型變壓器(如節能型、低損耗變壓器),同步升級在線監測系統(油色譜+局部放電)。 高壓斷路器:若SF6斷路器密封圈老化導致漏氣,更換密封件并重新補氣,同時檢查操作機構(彈簧/液壓)老化情況,更換磨損部件。 電纜:對于6kV及以上動力電纜,若絕緣層老化、局部放電超標,或敷設環境長期積水腐蝕,需分段更換為交聯聚乙烯(XLPE)電纜,同時改造電纜溝(增設排水、防火措施)。 2. 中風險設備:修復為主,提升可靠性 隔離開關:觸頭氧化、接觸不良導致發熱,可打磨觸頭并涂導電膏;操作機構卡澀(因銹蝕或潤滑不足),拆解清洗并更換老化彈簧、軸承。 直流電源系統:蓄電池組容量衰減(低于80%額定容量),更換單節失效電池(避免整組更換浪費),同時檢查充電模塊輸出穩定性,更換老化整流元件。 繼電保護裝置:老式電磁型繼電器(易誤動)或早期微機型裝置(無通訊功能、算法落后),升級為數字化保護裝置(兼容IEC 61850標準),解決定值調整繁瑣、故障判斷滯后問題。 3. 低風險設備:強化維護與監控 二次回路:端子排氧化、接線松動,逐一緊固并涂抹抗氧化劑;控制電纜絕緣老化(如多股細線斷裂),局部更換受損線段并綁扎固定。 避雷器、電壓互感器:定期清掃表面污穢,監測泄漏電流變化,避免因絕緣受潮導致擊穿。 三、升級改造:提升設備本質安全與性能 對老化設備不僅要“修舊”,更要結合技術進步進行“換新升級”,從根源上降低未來老化速度,適應新的運行需求。 1. 設備選型優化: 優先選用長壽命、免維護或少維護設備:如變壓器選用絕緣紙(Nomex紙)耐溫等級高的產品(可提升壽命20%以上);高壓電機采用F級或H級絕緣,適應高溫環境。 兼顧智能化:新換設備需支持狀態監測(如帶傳感器的智能斷路器、內置RFID的電纜接頭),便于接入電廠智慧運維平臺。 2. 系統層面改造: 配電系統優化:對老舊母線橋進行防腐處理或更換為封閉母線,減少粉塵污染導致的絕緣下降;對多段高壓柜進行“五防”功能升級,避免誤操作。 防雷接地系統:重新檢測接地網接地電阻(若因銹蝕導致電阻超標),增補接地極或采用降阻劑;更換老化的避雷器,新增線路防雷保護(如氧化鋅避雷器+接地刀閘)。 電纜敷設改造:將直埋或溝內敷設的電纜改為橋架敷設,遠離高溫管道和油污區域;對重要電纜(如發電機引出線)加裝防火槽盒和測溫光纖,實時監測溫度。 四、預防維護:延緩未來老化速度 設備老化是不可逆過程,但通過科學的運維管理可顯著延緩老化進程,降低重復改造成本。 1. 環境控制: 改善設備運行環境:高壓配電室加裝空調或除濕機(保持濕度<70%),電纜溝定期排水、清淤并涂刷防火涂料;發電機房加裝通風裝置,降低定子繞組工作溫度(每降低10℃,絕緣壽命可延長1倍)。 2. 狀態檢修替代定期檢修: 基于在線監測數據(如變壓器油色譜、電機振動值)制定檢修計劃,避免過度拆裝導致的人為損傷;對斷路器、隔離開關等機械部件,按操作次數而非固定年限進行潤滑和調試。 3. 備品備件管理: 針對已停產的老舊型號設備(如老式繼電器、特定型號接觸器),提前儲備關鍵備件或尋找替代型號(如用通用型接觸器改造安裝尺寸),避免突發故障時無件可換。 4. 人員技能提升: 加強巡檢人員培訓,重點識別設備老化早期特征(如異常聲音、氣味、溫度);組織維護人員學習新型設備原理(如智能斷路器操作邏輯),避免因操作不當加速老化。 總結 電氣設備老化治理需避免“頭痛醫頭”,應通過“診斷精準化—處理分級化—改造智能化—維護常態化”形成閉環管理。短期優先解決高風險隱患,確保安全;中期結合機組檢修窗口期系統升級,提升可靠性;長期通過環境優化和狀態維護延緩老化,最終實現我廠電氣系統的“安全、高效、低耗”運行,為機組整體升級奠定基礎。 (建湖公司電氣專業:薛如祥)
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