火电厂电气设备维护与检修的技术要点探究

引言

随着电力需求持续增长，火电厂作为主力电源承担着重要供电任务，其电气设备运行可靠性直接影响电网安全稳定。而传统计划检修模式存在过度维护与维护不足并存的矛盾，既增加检修成本又无法有效预防突发故障。状态监测技术、大数据分析、智能诊断等新技术的发展为设备维护检修提供了新思路。本研究立足火电厂电气设备运维实际需求，系统梳理各类设备维护检修技术要点，探索建立科学高效的设备管理体系，对提升火电厂整体运行水平具有重要现实意义。

一、火电厂电气设备维护技术要点

1.日常巡检体系

火电厂电气设备日常巡检体系建立在多维度监测技术基础上。其中红外测温技术凭借非接触式测量优势，能够快速识别设备发热异常点，巡检人员利用红外成像仪扫描高压开关柜、变压器套管、母线连接部位，温度分布图像直观反映设备运行状态。局部放电检测采用超声波传感器与高频电流互感器相结合的方式，捕捉绝缘材料内部微小放电信号，放电脉冲幅值、相位分布特征揭示绝缘劣化程度。油色谱在线监测系统实时采集变压器油中溶解气体成分，氢气、乙炔、甲烷等特征气体浓度变化趋势预示着不同类型故障隐患，监测数据自动上传至集控中心，异常数值触发预警机制。三种检测手段相互补充，构建起覆盖热故障、电气故障、化学故障的立体化监测网络，设备健康状态评估精度显著提升。

2.预防性维护策略

预防性维护策略的制定应基于设备实际运行状况，摆脱传统定期检修模式的局限性。状态检修实施需要建立完善的评价标准体系，根据设备运行参数、历史故障数据、检测结果等多维度信息，确定检修时机与检修深度。电气设备的绝缘电阻值、介质损耗角正切值、局部放电量等关键参数应设定分级预警阈值，当参数偏离正常范围但未达到故障临界值时，即可启动针对性维护措施。设备寿命评估模型构建要充分考虑负荷率、环境温度、运行年限等因素的综合影响，采用威布尔分布、指数分布等可靠性理论，结合设备故障概率密度函数，预测剩余使用寿命。评估结果将直接指导备品备件储备计划制定，避免过早更换造成浪费或延迟更换带来安全隐患，实现维护资源的优化配置。

3.智能维护技术

智能维护技术的应用正在改变火电厂设备管理模式，运维人员从被动响应转向主动预防。物联网监测平台的建设需要在关键设备上部署温度、振动、电流等多类型传感器，传感器网络覆盖发电机、变压器、高压开关等核心设备。各类传感器的采集频率应根据参数变化特性差异化设置，温度参数设置为分钟级采集即可满足监测需求，而振动信号则需要毫秒级高频采样才能捕捉瞬态异常[1]。大数据分析系统依托海量历史数据，机器学习算法从中挖掘设备故障征兆与运行参数的关联规律，神经网络模型在训练过程中选取故障前 72 小时内的特征参数变化序列，算法通过学习识别故障演化过程的关键节点，分析系统输出的结果直接转化为可执行的维护建议，维护人员据此明确故障部位、严重程度及处理时限，设备管理决策获得了量化依据支撑。

二、火电厂电气设备检修关键技术

1.发电机检修

发电机检修工作的核心在于准确诊断故障并采取针对性修复措施。转子绕组接地故障处理首先需要使用兆欧表测量绕组对地绝缘电阻，当阻值低于 0.5MΩ 时应立即停机检查。检修人员需要拆除转子端盖，逐匝检查绕组绝缘层破损情况，重点排查槽楔松动、绝缘老化部位。故障点定位后采用环氧树脂浸渍法修复，修复材料固化时间控制在 4-6 小时，确保绝缘强度恢复至设计标准。定子铁芯损伤多表现为硅钢片间短路，造成局部过热现象。修复工作需要先用专用刀具清理损伤部位的毛刺、熔渣，随后涂覆硅钢片专用绝缘漆。漆膜厚度应控制在 0.03-0.05mm 范围内，过厚会增加磁阻，过薄则绝缘效果不佳。修复完成后进行铁损试验，确认损耗值恢复到正常水平。

2.变压器检修

变压器检修质量直接关系到电网运行稳定性，检修工作必须遵循严格的技术规范。有载分接开关作为调压核心部件，其维护工作首先要检查切换开关触头烧蚀程度，触头表面出现麻点或氧化层时需要用细砂纸打磨处理[2]。开关动作次数达到制造商规定上限的 80% 时，维护人员应更换触头弹簧，保证接触压力维持在设计范围内。切换过程中产生的碳化物需要彻底清除，防止绝缘性能下降[3]。绝缘油处理工艺决定了变压器绝缘系统的可靠性，油品取样化验发现水分含量超过 35mg/L 或击穿电压低于 35kV（2.5mm 标准试验间隙）时必须进行滤油处理。真空滤油机运行温度设定在 60-70% 之间，过高会加速油品老化，过低则脱水效果不佳。滤油过程需要多次循环，每次循环后检测油品指标，直至酸值降至 0.03mgKOH/g 以下。

3.断路器检修

断路器检修工作重点在于确保分合闸动作的可靠性与灭弧介质的纯净度。机械特性测试需要使用高速摄像系统记录动触头运动轨迹，分合闸速度偏差超过额定值的 ±10% 时表明传动机构存在卡滞现象，检修人员应检查操作机构的拐臂销轴磨损情况，销轴与轴套配合间隙超过 0.5mm 时必须更换。分合闸时间测试要在额定操作电压的 80% 、 100% 、 110% 三个工况下分别进行，确保断路器在电压波动条件下仍能可靠动作。SF6 气体管理关系到灭弧性能，气体纯度低于 99.8% 或微水含量超过 150μL/L 时需要进行净化处理，回收装置应配备分子筛吸附塔，运行压力保持在 0.5-0.8MPa范围内。补气操作前必须对新气体进行检验，含氧量不得超过 0.2% ，防止电弧作用下生成腐蚀性物质损害设备内部元件。

4.电缆系统检修

电缆系统检修需要精确诊断缺陷位置并严格控制施工工艺质量。局部放电定位技术采用振荡波测试法，在电缆两端分别安装高频电流传感器，捕捉放电脉冲信号的时间差。定位精度要求达到电缆全长的 5% 以内，信号处理系统需要滤除 50Hz 工频干扰，提取 3-30MHz 频段的放电特征信号。脉冲传播速度随电缆绝缘材料不同而变化，交联聚乙烯电缆设定为 170m/ μs ，油纸绝缘电缆则为 。终端头制作直接影响电缆运行寿命，剥切半导电层时刀具角度控制在 15-20 度，避免损伤主绝缘。应力锥安装位置偏差不超过 2mm ，过高会造成场强集中，过低则失去均压作用。热缩管收缩温度维持在 120-140^∘C 范围内，加热时间根据管径确定，确保收缩均匀无气泡。密封胶涂覆厚度达到 3-5mm ，形成可靠的防潮屏障。

三、结束语

火电厂电气设备维护与检修技术体系建设是一项系统工程，需要将先进监测手段、科学管理理念、规范作业流程有机结合。红外测温、局部放电检测、油色谱分析等技术的综合应用实现了设备状态全方位监测，状态检修策略根据设备实际健康状况制定维护计划，避免了传统模式的弊端。智能化技术引入使设备管理从经验驱动转向数据驱动，故障预测准确性大幅提升。各类设备检修工艺的标准化、精细化确保了检修质量，延长了设备使用寿命。未来火电厂应继续深化新技术应用，完善管理制度，培养专业人才队伍，构建适应智能电网发展要求的设备运维体系，为电力系统安全稳定运行提供坚实保障。

参考文献

[1]王婷.火力发电厂电气设备的检修与维护[J].科技与创新,2024,(22):80-82.

[2]吴亚杰.火力发电厂电气设备维护与检修分析[J].电气技术与经济,2024,(04):138-140.

[3]郭强,赵勇,杨胜涛.火力发电厂电气设备的检修与维护[J].自动化应用, 2023,64(22):113-115.