引言
为了确保核电厂生产中各个电气设备始终处于安全、稳定的运行状态,核电厂应重视智能电气设备在核电厂的应用,然后有针对性地采取措施予以应对。只有这样才能真正优化核电厂中各个电气设备的质量与性能,才能保障核电厂为用户提供稳定、优质的电能,才能为核电厂的可持续发展创造条件。
1核电厂电气设备的运行现状
核电厂电气设备是核电厂最重要的设备之一,承载着机组发电、控制、保护、电力输出等重要任务,电气设备的运行效果直接关系到安全发电生产。电气设备的“质量”状况存在差异首先是电气设备的先天条件不一样,良莠不齐。进口设备和国产设备的技术状况不一样;同样是国产设备,不同厂家不同批次的产品性能、质量也不是完全相同。核电厂电气设备的运行维护工作,因为质量问题、不合理使用问题、技术问题、管理制度问题等影响,容易出现安全隐患。
(1)事故检修多,提前预判性检修少。智能化监控,检修人员的依赖性越来越强。当前核电厂的电气设备的运行状态通过智能监控系统可以在办公室内直接随时监控,电气设备运行的各个关键参数都有数字化或图形化、指示灯化的直观显示,一旦技术人员在观察中发现问题或发现潜在问题可以马上检修处理。智能化的控制,为核电厂的电气设备良好运行提供了先进的技术保障,为技术人员的故障检修提供了便捷。但是,长期的智能化控制和监控,导致检修技术人员越来越依赖智能,人工经验性检修的意识和主动性越来越差。
(2)定检多,状态检修不到位。核电厂的电气设备检修有明确的岗位制度,检修按照规定的周期进行定期维护、检修,关键部位有的维护、检修周期短,其他部位维护、检修周期大约固定为一年或几年。虽然,按照维护检修规程来定期对电气系统维护检修无可厚非,但是电气系统零部件随着运行老化,磨损率、故障率的发展规律和故障出现规律在变化,因此维护检修规程也不一定适用于电气系统检修工作的每个阶段。
(3)核电厂电气系统设备检修工作要求从业技术人员具备扎实的专业理论基础,还要求具有较强的实践技能和分析、解决处理问题的能力。但是,目前来看现有核电厂电气系统设备检修一线技术人员在业务学习上的主动性普遍不够,工作上缺乏严谨、认真、细致、专研的工匠精神,特别是年轻的技术人员与现场老师傅传帮带工作的作用和实效性不高。核电厂电气系统设备检修工作迫切的需要一大批业务过硬的工匠型人才和团队,以适应现代核电厂的行业发展需求和企业用人要求。
2智能电气设备在核电厂的应用策略
2.1运行维护管理
运行维护管理系统显示系统单线图、柜面图、通讯网络构架图等,可查看电力系统运行状态、电气设备运行状态及参数、设备通讯状态等。在单线图及柜面图上,可查看断路器老化程度以及设备磨损程度,便于运行人员后期维护管理。远程图形界面控制开关的分合闸,使系统使用更加安全。可从通电设备的安全距离远程操作断路器,将潜在的电弧闪光风险降到最低。用户可自定义各电气设备的报警限值,实现对运维人员实时提醒及报警,减少突发事故带来的财产损失。系统可记录近期报警、近期事故以及近期事件,方便运行人员查阅。可根据时间、严重程度、设备状态、优先级等对告警进行过滤、分类和分析,并形成报警报告便于查阅。通过智能监控取代人工定期巡检,可减少运维人力及时间成本,并提前预警设备故障,实现前瞻性维护,替代了事后维修模式,减少计划外停机时间,确保安全、可靠、持续的用电需求。
2.2电能质量管理
电能质量管理可对电能质量进行实时监测,包括功率因数和总谐波畸变率等。对电能质量发生时间以及事件类型进行捕捉和记录,并生成电能质量波形报告、谐波报告、电能质量报告等。另外,可查阅近期发生的电压扰动事件、电压暂降事件、电压波动事件、过电压事件、欠电压事件、电压不平衡事件、电压闪变事件以及频率变化等。还可对电能质量治理设备(如无功补偿柜、滤波器等)以及柜内的电子设备进行监测。通过电能质量管理,可远程实现高效电能管理策略。
2.3电气设备故障智能自诊断系统
电气设备故障智能自诊断系统设置数据获取模块,获取触点检测装置和视觉分析装置采集的故障信息,同时该系统在电气设备内部设置温度传感器、湿度传感器、弧光检测传感器。在实际应用中,电气设备一次回路发生故障产生弧光时,触发弧光检测传感器,同时温度传感器、湿度传感器实时检测电气设备内部环境信息。另外,设置报警值,当温度信号和湿度信号超过报警值时,对维修人员发出警报信息,维修人员可以通过报警信息快速定位发生故障的电气设备,提高检测效率。系统数据获取模块将全部数据信息通过无线传输或有线传输的方式传输至远程监控模块,远程监控模块包括云端大数据监控平台和手机监控平台,从而可以将处于工作现场的电气设备的实时信息上传至云端。通过云端可以实时获取电气设备内部各个触点的工作状态、真空接触器的风险等级及电气设备内部的温度、湿度等内部环境信息,并可对真空接触器的闭合次数、当前闭合状态等实时监测,实现对现场的电气设备随时随地的监控,及时提供电气设备内部的各种信息、维修建议和报警信息。
2.4中压智能电气设备应用方案
中压配电系统将采集到的数据传输到智能本地控制系统中进行在线监测,通过对断路器合分闸线圈和储能电机历史操作数据趋势进行分析,能够快速、直观地掌握断路器的健康状态,并对断路器的健康趋势进行动态诊断。中压系统采用智能中压开关柜,通过内嵌式的温度传感器对母排、电缆等温度进行采集和在线监测。通过智能中压开关柜对断路器与开关柜的配合状态进行在线监测;通过柜内视频对手车和接地开关的位置进行在线监测;通过远程或就地控制对断路器的分合闸进行电动操作;通过直观的显示断路器剩余电寿命,对断路器的剩余电寿命进行在线监测;具有单独的弧光保护,通过电流弧光双重判据快速做出响应,快速切除故障;通过微机综保,对回路电流、电压等电气参量进行测量来实现多种保护;可对避雷器的泄露电流和放电次数进行在线监测。同时,将采集到的数据传输到智能本地控制系统中进行在线监测。
结束语
在我国经济发展过程中,电力行业一直有着重要的贡献,是保证农业、工业生产的基础,因此电气设备的稳定运行就显得尤为重要。电气设备在运行过程当中会受到各种因素的影响,若是没有采取合理的措施,将会造成电气设备故障问题的出现,为此需要加强智能电气设备在核电厂的应用工作,通过电气设备故障智能自诊断系统,及时发现并处理电气设备中存在的问题,所以,加强电气设备故障智能自诊断系统的应用对保证核电厂的稳定运行有着重要的意义。
参考文献
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