摘要：高纯度氧、氮、氩气是冶金长流程炼钢不可缺少的原料，空分行业多采用将空气经过滤、压缩、冷却、分子筛吸附、精馏等步骤得到高纯度产品，并通过压缩增压送入传输管道。高压电气设备是产品生产、输送的重要条件，那么保证高压电气设备正常稳定运行就是设备维护检修人员不可回避的问题。以近几年几起电气事故典型案例来探讨高压电气设备维护检修策略，期望对相关人员可以起到一定的学习、借鉴作用。
关键词：压缩；高压设备；电气事故；策略
随着电力系统和电气装备技术的不断发展，空分制氧行业电气装备发展已经迈向大型化、智能化。由于生产工艺的连续性，制氧高压电气设备运行周期长，只是跟随炼钢设备检修计划安排停机检修，设备意外停机往往造成气体供应不足，备机启动出成品也要至少2h，期间需要启动液体蒸发满足炼钢用气需求，遇上产量特大机组，停机减产无法弥补，将造成不可估量的经济损失。这些都要求电气设备检修维护人员必须具备一定的电气设备知识，运用科学手段和日常经验及早判断和发现设备存在的隐患，按照一般、重大隐患分类处置，确需停机检修的，精心做好生产组织，尽可能降低停机给整个生产链带来的影响。
1厂区设备概况
该厂主要在用制氧机组有4套，其中2套5#、6#机组的产量为15000Nm3/h，配套电机功率分别是7400kW、4700kW，7800kW、4900kW；1套7#机组的产量为25000Nm3/h，电机功率为14000kW；1套8#机组的产量为40000Nm3/h，电机功率为20200kW。除2套15000Nm3/h电机运行电压是6kW，其余都是10kW。其余氧气压缩高压设备5套，氮气压缩设备9套，各有6kW、10kW运行电压，另有高压水泵10套。厂区高压设备多，功率大分布广，设备根据生产变化启停频繁，设备停机造成损失可大可小，这些都给设备维护检修带来困难和挑战。目前根据炼钢生产需要，开启5#、6#、8#机组，7#和其余小机组作为常态化备机使用。
2电气设备事故案例
通过日常设备检修工作遇到的高压电气设备故障，可以积累丰富的现场设备事故处理经验，锻炼工作人员使用仪器仪表排查故障的技能，提高分析解决设备隐患的能力，下面阐述两个比较典型的事故案例。
2.1同步电机启动故障
该事故发生在2019-06，6#机组计划停机检修完成投产启动7800kW瑞士ABB运行电压6kW无刷同步电机，压缩机是美国进口COOPER品牌，启动方式采用可变液阻降压启动方式，励磁柜经过后期改造成国产微机励磁启动装置，电机启动过程声音沉闷、不能投励，最后启动超时停车。现场检查励磁启动装置、液阻启动系统、遥测电机、电缆绝缘，检查各系统二次联络线，均正常没有找出具体问题，再次启动情况相同，启动超时停车。此次事故严重影响生产序列，造成生产组织很大被动，立刻启动预案开启备机满足生产需要。该同步电机多年未检修旋转励磁装置，此装置是电机一体式安装的，安装于电机非驱动端，是电机启动和正常同步运行的关键点。经过拆解端盖，吹扫励磁旋转装置，量测6个二极管和2个晶闸管均正常，仔细检查特别是各个端子接线，晶闸管驱动器450V电压接松动脱落，致使启动异常电机转速达不到，没有转速检测正常信号，励磁装置不投励磁，电机始终在启动提速阶段，最后电机保护信号动作，超时停车。旋转励磁启动装置原理如图1所示。
2.2空压机主电缆接地故障
该事故发生在2020-06，8#机电机和变频起动装置均是德国西门子原套进口设备，2008年底投产，当时电机正常运行，10kW变电室综合保护报警装置显示6#母线单相接地故障，维检人员首先利用故障2h允许实际尽快对站内开关柜、母联柜和6#母线上其他设备进行了故障排除，判断8#空压机馈出线路故障引起单相接地故障报警，根据沟通调节生产8#空压机电机停车，拆电机端口接线，遥测主电缆绝缘，发现A相一根电缆接地（注：8#电机运行电缆采用单相双根单芯600mm电缆），检修人员一边采用仪器查找，一边根据现场电缆沟内架设情况和检修经验，双方向快速查找到电缆接地故障点。电缆外皮受损加之运行电压高，击穿绝缘对架设电缆角钢放电接地，经过处理故障点恢复，报警消失。值得一提的是，在故障定位排除故障期间，由于生产需要，8#电机A相采用一根600mm电缆运行保生产，翻阅手册600mm单芯电缆载流量在正常使用环境温度下约为1000A左右，与正常加载运行电流接近。电气人员会同岗位操作人员制定周密监测措施，关注运行电流变化，加强电缆温度监测、电缆沟通风降温，既保障了生产，又赢得了抢修时间。
3设备检修维护策略建议
从上面的典型案例中可以总结出一些设备检修和管理的方式和方法，从而能够尽早发现和排查事故隐患，避免设备事故发生，减少事故带来的生产被动和经济损失。
3.1提高检修队伍知识和实践水平
检修工作中，人的因素是关键，必须拥有一支责任心强、吃苦耐劳、技术过硬的检修队伍。通过组织技能培训、技能工作室、“师带徒”“大讲堂”等方式着力培养和提高队伍的安全从业意识、技术理论水平、实际操作技能，以技能考核评比激发人员学习压力、动力、竞争力，让有技术、有能力的人员担当重任、给予待遇。
3.2加强对新知识、新设备的学习掌握
现今，电子电气技术、自动化技术发展日新月异，设备朝着大型化、智能化发展，不更新现有知识是不能胜任设备维检工作的。制氧设备已有60000Nm3/h、80000Nm3/h特大型机组，设备从启动、运行、停止都由DCS（分散控制系统）实现监测、操作、连锁控制，电机软启动方式复杂，特别是部分设备、控制系统为全进口设备，操作界面、报警类别全英文，更是增加了维检难度。在项目立项、设备技术指标、安装调试等项目会议吸纳设备维检骨干参加或列席，邀请设备厂家集中培训讲解基本操作检修方法，成立技术攻关团队，让维检人员掌握更多新设备、新知识，更好地服务检修工作。
3.3创新设备管理方式
厂区设备台账要清楚详细，对于设备隐患类别、整改情况负责人、整改效果都要制定规章制度标准，让设备维检工作有的放矢、有章可循。根据设备使用年限、实际工作时间，制定合理的设备检修计划；将电气区域设备划分责任区、划归责任人，落实人员精检设备责任，订立相关奖惩制度，最大限度地调动人员工作积极性。加强重点设备、风险点的检查巡查工作，制定点检部位、时间、标准，强化执行落实到位，把隐患消灭在萌芽状态。
3.4合理规划供配电系统
冶金企业变配电站、高低压用电设备多，供用电容量大，工作具有连续性，要求供电质量和可靠性高。在变电站设计上要分设电压等级，电源来自不同变配电所或母线段，降低电气线路故障影响的设备范围，同时不同机组、作用相同水泵可以分挂在不同变压等级变电站或母线上，提高设备运行可靠性。河钢宣钢气体厂10台高压水泵都为10kV电压运行，发生过供电站上级故障，水泵全停，损失太大，后改造3台水泵到6kV电压等级，每次启动水泵考虑电压等级、供电母线等因素，把电网故障带来损失降到最低。
3.5定期进行电气预防试验
高压电气设备运行过程中，由于受到机械磨损、负荷冲击、电磁振动、电弧燃蚀等因素影响，会产生松动、磨损和老化，定期进行预防试验能够及时发现设备潜在的缺陷或隐患，一般每隔1～3年进行一次试验，以便掌握高压电气设备绝缘情况，主要有测量绝缘电阻和吸收比、直流耐压试验和泄漏电流试验、交流耐压试验。试验人员必须具有相关资质，能够出具合法性报告，以提高设备运行可靠性，降低此类事故发生率。
4结束语
电气设备事故具有突发性，但发生前都由表征现象，维检人员要从事故中积累丰富经验，提高解决设备事故的能力。通过加强电气设备点巡检、进行电气预防性试验等方式，把事后维修逐渐变成事前维修，降低电气事故给企业带来的风险和损失。
作者：程栋桥 单位：河钢宣钢气体厂
