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摘要：高純度氧、氮、氬氣是冶金長流程煉鋼不可缺少的原料，空分行業多采用將空氣經過濾、壓縮、冷卻、分子篩吸附、精餾等步驟得到高純度產品，并通過壓縮增壓送入傳輸管道。高壓電氣設備是產品生產、輸送的重要條件，那么保證高壓電氣設備正常穩定運行就是設備維護檢修人員不可回避的問題。以近幾年幾起電氣事故典型案例來探討高壓電氣設備維護檢修策略，期望對相關人員可以起到一定的學習、借鑒作用。
關鍵詞：壓縮；高壓設備；電氣事故；策略
隨著電力系統和電氣裝備技術的不斷發展，空分制氧行業電氣裝備發展已經邁向大型化、智能化。由于生產工藝的連續性，制氧高壓電氣設備運行周期長，只是跟隨煉鋼設備檢修計劃安排停機檢修，設備意外停機往往造成氣體供應不足，備機啟動出成品也要至少2h，期間需要啟動液體蒸發滿足煉鋼用氣需求，遇上產量特大機組，停機減產無法彌補，將造成不可估量的經濟損失。這些都要求電氣設備檢修維護人員必須具備一定的電氣設備知識，運用科學手段和日常經驗及早判斷和發現設備存在的隱患，按照一般、重大隱患分類處置，確需停機檢修的，精心做好生產組織，盡可能降低停機給整個生產鏈帶來的影響。
1廠區設備概況
該廠主要在用制氧機組有4套，其中2套5#、6#機組的產量為15000Nm3/h，配套電機功率分別是7400kW、4700kW，7800kW、4900kW；1套7#機組的產量為25000Nm3/h，電機功率為14000kW；1套8#機組的產量為40000Nm3/h，電機功率為20200kW。除2套15000Nm3/h電機運行電壓是6kW，其余都是10kW。其余氧氣壓縮高壓設備5套，氮氣壓縮設備9套，各有6kW、10kW運行電壓，另有高壓水泵10套。廠區高壓設備多，功率大分布廣，設備根據生產變化啟停頻繁，設備停機造成損失可大可小，這些都給設備維護檢修帶來困難和挑戰。目前根據煉鋼生產需要，開啟5#、6#、8#機組，7#和其余小機組作為常態化備機使用。
2電氣設備事故案例
通過日常設備檢修工作遇到的高壓電氣設備故障，可以積累豐富的現場設備事故處理經驗，鍛煉工作人員使用儀器儀表排查故障的技能，提高分析解決設備隱患的能力，下面闡述兩個比較典型的事故案例。
2.1同步電機啟動故障
該事故發生在2019-06，6#機組計劃停機檢修完成投產啟動7800kW瑞士ABB運行電壓6kW無刷同步電機，壓縮機是美國進口COOPER品牌，啟動方式采用可變液阻降壓啟動方式，勵磁柜經過后期改造成國產微機勵磁啟動裝置，電機啟動過程聲音沉悶、不能投勵，最后啟動超時停車?，F場檢查勵磁啟動裝置、液阻啟動系統、遙測電機、電纜絕緣，檢查各系統二次聯絡線，均正常沒有找出具體問題，再次啟動情況相同，啟動超時停車。此次事故嚴重影響生產序列，造成生產組織很大被動，立刻啟動預案開啟備機滿足生產需要。該同步電機多年未檢修旋轉勵磁裝置，此裝置是電機一體式安裝的，安裝于電機非驅動端，是電機啟動和正常同步運行的關鍵點。經過拆解端蓋，吹掃勵磁旋轉裝置，量測6個二極管和2個晶閘管均正常，仔細檢查特別是各個端子接線，晶閘管驅動器450V電壓接松動脫落，致使啟動異常電機轉速達不到，沒有轉速檢測正常信號，勵磁裝置不投勵磁，電機始終在啟動提速階段，最后電機保護信號動作，超時停車。旋轉勵磁啟動裝置原理如圖1所示。
2.2空壓機主電纜接地故障
該事故發生在2020-06，8#機電機和變頻起動裝置均是德國西門子原套進口設備，2008年底投產，當時電機正常運行，10kW變電室綜合保護報警裝置顯示6#母線單相接地故障，維檢人員首先利用故障2h允許實際盡快對站內開關柜、母聯柜和6#母線上其他設備進行了故障排除，判斷8#空壓機饋出線路故障引起單相接地故障報警，根據溝通調節生產8#空壓機電機停車，拆電機端口接線，遙測主電纜絕緣，發現A相一根電纜接地（注：8#電機運行電纜采用單相雙根單芯600mm電纜），檢修人員一邊采用儀器查找，一邊根據現場電纜溝內架設情況和檢修經驗，雙方向快速查找到電纜接地故障點。電纜外皮受損加之運行電壓高，擊穿絕緣對架設電纜角鋼放電接地，經過處理故障點恢復，報警消失。值得一提的是，在故障定位排除故障期間，由于生產需要，8#電機A相采用一根600mm電纜運行保生產，翻閱手冊600mm單芯電纜載流量在正常使用環境溫度下約為1000A左右，與正常加載運行電流接近。電氣人員會同崗位操作人員制定周密監測措施，關注運行電流變化，加強電纜溫度監測、電纜溝通風降溫，既保障了生產，又贏得了搶修時間。
3設備檢修維護策略建議
從上面的典型案例中可以總結出一些設備檢修和管理的方式和方法，從而能夠盡早發現和排查事故隱患，避免設備事故發生，減少事故帶來的生產被動和經濟損失。
3.1提高檢修隊伍知識和實踐水平
檢修工作中，人的因素是關鍵，必須擁有一支責任心強、吃苦耐勞、技術過硬的檢修隊伍。通過組織技能培訓、技能工作室、“師帶徒”“大講堂”等方式著力培養和提高隊伍的安全從業意識、技術理論水平、實際操作技能，以技能考核評比激發人員學習壓力、動力、競爭力，讓有技術、有能力的人員擔當重任、給予待遇。
3.2加強對新知識、新設備的學習掌握
現今，電子電氣技術、自動化技術發展日新月異，設備朝著大型化、智能化發展，不更新現有知識是不能勝任設備維檢工作的。制氧設備已有60000Nm3/h、80000Nm3/h特大型機組，設備從啟動、運行、停止都由DCS（分散控制系統）實現監測、操作、連鎖控制，電機軟啟動方式復雜，特別是部分設備、控制系統為全進口設備，操作界面、報警類別全英文，更是增加了維檢難度。在項目立項、設備技術指標、安裝調試等項目會議吸納設備維檢骨干參加或列席，邀請設備廠家集中培訓講解基本操作檢修方法，成立技術攻關團隊，讓維檢人員掌握更多新設備、新知識，更好地服務檢修工作。
3.3創新設備管理方式
廠區設備臺賬要清楚詳細，對于設備隱患類別、整改情況負責人、整改效果都要制定規章制度標準，讓設備維檢工作有的放矢、有章可循。根據設備使用年限、實際工作時間，制定合理的設備檢修計劃；將電氣區域設備劃分責任區、劃歸責任人，落實人員精檢設備責任，訂立相關獎懲制度，最大限度地調動人員工作積極性。加強重點設備、風險點的檢查巡查工作，制定點檢部位、時間、標準，強化執行落實到位，把隱患消滅在萌芽狀態。
3.4合理規劃供配電系統
冶金企業變配電站、高低壓用電設備多，供用電容量大，工作具有連續性，要求供電質量和可靠性高。在變電站設計上要分設電壓等級，電源來自不同變配電所或母線段，降低電氣線路故障影響的設備范圍，同時不同機組、作用相同水泵可以分掛在不同變壓等級變電站或母線上，提高設備運行可靠性。河鋼宣鋼氣體廠10臺高壓水泵都為10kV電壓運行，發生過供電站上級故障，水泵全停，損失太大，后改造3臺水泵到6kV電壓等級，每次啟動水泵考慮電壓等級、供電母線等因素，把電網故障帶來損失降到最低。
3.5定期進行電氣預防試驗
高壓電氣設備運行過程中，由于受到機械磨損、負荷沖擊、電磁振動、電弧燃蝕等因素影響，會產生松動、磨損和老化，定期進行預防試驗能夠及時發現設備潛在的缺陷或隱患，一般每隔1～3年進行一次試驗，以便掌握高壓電氣設備絕緣情況，主要有測量絕緣電阻和吸收比、直流耐壓試驗和泄漏電流試驗、交流耐壓試驗。試驗人員必須具有相關資質，能夠出具合法性報告，以提高設備運行可靠性，降低此類事故發生率。
4結束語
電氣設備事故具有突發性，但發生前都由表征現象，維檢人員要從事故中積累豐富經驗，提高解決設備事故的能力。通過加強電氣設備點巡檢、進行電氣預防性試驗等方式，把事后維修逐漸變成事前維修，降低電氣事故給企業帶來的風險和損失。
作者：程棟橋 單位：河鋼宣鋼氣體廠
