淺議發(fā)電廠電氣設(shè)備管理與故障分析在實(shí)踐中的應(yīng)用

任海冬 田寶江

(神華國華寧海電廠,浙江寧波 315612)

淺議發(fā)電廠電氣設(shè)備管理與故障分析在實(shí)踐中的應(yīng)用

任海冬 田寶江

(神華國華寧海電廠,浙江寧波 315612)

現(xiàn)代發(fā)電企業(yè)是資金與技術(shù)密集型企業(yè),其資金和密集性集中體現(xiàn)在先進(jìn)的發(fā)電設(shè)備上。設(shè)備維護(hù)和檢修的目的是要使設(shè)備在服役期內(nèi),設(shè)備的可靠性和可用率保持在預(yù)期水平且技術(shù)性能到達(dá)設(shè)計(jì)要求,電氣設(shè)備是電廠發(fā)電運(yùn)行的重要組成部分,其安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行對發(fā)電企業(yè)有著重要影響。因此,做好電廠電氣設(shè)備檢修管理工作有著十分的重要性。

發(fā)電廠 電氣設(shè)備 故障分析 實(shí)踐

1　電氣設(shè)備的檢修與管理在發(fā)電企業(yè)的重要性

由于發(fā)電廠電氣設(shè)備負(fù)荷大、輸出電壓高及啟動(dòng)電流大等諸多原因，對電氣設(shè)備的安裝與檢修，質(zhì)量方面的把關(guān)也顯的尤為重要。對發(fā)電廠電氣設(shè)備檢修而言，科學(xué)延長檢修間隔，合理確定檢修項(xiàng)目，有效管理檢修過程，其實(shí)保證檢修效果是發(fā)電企業(yè)追求的目標(biāo)。電氣設(shè)備的安全可靠運(yùn)行直接影響著發(fā)電廠企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生故障或失效時(shí)，對電氣設(shè)備的相關(guān)部位進(jìn)行非計(jì)劃檢修，用于處置不可預(yù)知的設(shè)備故障問題，在現(xiàn)代設(shè)備管理中有著極其重要的意義。

2　電廠電氣設(shè)備典型故障分析與識別

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組接地故障分為一點(diǎn)接地和兩點(diǎn)接地。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地是一種常見的不正常運(yùn)行狀態(tài)。一般來講，轉(zhuǎn)子繞組一點(diǎn)接地不影響發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行，因?yàn)榘l(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，勵(lì)磁電源的泄漏電阻(對地電阻)很大，限制了接地泄漏電流的數(shù)值，若發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)不存在其他缺陷，一般不會導(dǎo)致故障的繼續(xù)發(fā)展;但對發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行潛伏著危險(xiǎn)，如果勵(lì)磁回路再發(fā)生一點(diǎn)接地，形成部分線匝短路，則轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)子鐵芯或護(hù)環(huán)可能被短路大電流或電弧燒損。同時(shí)部分匝間短路而形成磁通不對稱，引起機(jī)組振動(dòng)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子本體嚴(yán)重磁化，產(chǎn)生嚴(yán)重后果。

2.1故障原因分析

通過近幾年對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組接地故障解決的一些方案，對轉(zhuǎn)子繞組接地故障產(chǎn)生的主要原因進(jìn)行分析如下;

(1)轉(zhuǎn)子繞組匝間絕緣過熱燒損導(dǎo)致匝間短路，進(jìn)而使繞組對地絕緣燒損接地。

(2)轉(zhuǎn)子繞組在運(yùn)行中受離心力作用，使轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生松動(dòng)，使繞組絕緣受到損傷。

(3)線圈內(nèi)勵(lì)磁電流熱效應(yīng)作用，加速轉(zhuǎn)子繞組絕緣的老化變質(zhì)。

(4)氫冷轉(zhuǎn)子的楔下墊條、匝間墊條和槽底墊條的通風(fēng)孔錯(cuò)位或堵塞，導(dǎo)致繞組嚴(yán)重局部過熱。

(5)滑環(huán)下有電刷粉末或油污堆積，受潮，及檢修中將異物掉入而損失的繞組的絕緣。

(6)繞組端部匝間絕緣的工藝缺陷。

(7)直接氫冷轉(zhuǎn)子繞組銅線在拉制及銑槽過程中，對毛刺的清理及加工后的金屬顆粒，雜物的清理和檢查不嚴(yán)格，特別是工藝粗糙、質(zhì)量不嚴(yán)的轉(zhuǎn)子，極易產(chǎn)生匝間短路和損失槽襯。

2.2解決方案與實(shí)踐中的應(yīng)用

(1)如果是受潮引起，則可以通入直流電流進(jìn)行干燥，但開始時(shí)不宜超過50%的額定電流。

(2)清理滑環(huán)上的碳刷粉末及油污，在進(jìn)行電氣試驗(yàn)查找故障點(diǎn)。

(3)轉(zhuǎn)子繞組接地故障的檢查一般采用電壓表法、直流電阻法、直流大電流法。

(4)轉(zhuǎn)子繞組兩點(diǎn)接地在控制屏上一般表現(xiàn)為:勵(lì)磁電流及定子電流增大，勵(lì)磁電壓及機(jī)端出口電壓下降，功率因數(shù)上升，并伴有劇烈的振動(dòng)現(xiàn)象等。這時(shí)因緊急停機(jī)。

(5)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地故障時(shí)，正確的措施是:當(dāng)隱極式發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組發(fā)生一點(diǎn)接地，應(yīng)立即查明故障點(diǎn)的地點(diǎn)及性質(zhì)。如果是穩(wěn)定性的金屬接地，對于容量在100MW及以上的轉(zhuǎn)子內(nèi)冷發(fā)電機(jī)，應(yīng)盡快安排停機(jī)處理;對于在容量在100MW以下的發(fā)電機(jī)，則應(yīng)在勵(lì)磁回路中接入兩點(diǎn)接地的保護(hù)裝置。此外，仍應(yīng)盡量停機(jī)檢查;凸極式發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組應(yīng)有保護(hù)一點(diǎn)接地的信號裝置，當(dāng)信號動(dòng)作時(shí)，應(yīng)迅速轉(zhuǎn)移負(fù)荷，作停機(jī)處理，一般不允許在繼續(xù)運(yùn)行。

3　電氣設(shè)備故障檢修措施及管理

3.1電氣設(shè)備故障檢修措施在實(shí)踐中應(yīng)用

在電氣設(shè)備故障檢修中主要體現(xiàn)在設(shè)備故障和線路故障。設(shè)備故障方面，電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中溫度較高、出現(xiàn)異常聲音及振動(dòng)大、電流大等，根據(jù)設(shè)備的負(fù)荷來判斷是機(jī)械方面的原因還是電氣方面的原因進(jìn)行相對處理，負(fù)荷大進(jìn)行調(diào)整負(fù)荷，軸承異音進(jìn)行更換軸承等。開關(guān)在運(yùn)行中跳閘或分合不正常等，首先檢查開關(guān)的電氣一次回路，絕緣是否合格，開關(guān)的機(jī)械是否有卡澀現(xiàn)象，位置開關(guān)是否到位等檢查開關(guān)的二次控制回路，開關(guān)的輔助接點(diǎn)是否有問題，分合閘線圈是否有損壞、控制電源是不是正常，保護(hù)有無誤動(dòng)作等。

線路故障方面，絕緣不合格，線路有接地故障、絕緣子發(fā)生放電現(xiàn)象、線路接頭溫度高等。絕緣子放電及污閃嚴(yán)重的話要停機(jī)檢修處理，清理絕緣子表面，絕緣子有無損傷，損傷面積較大可進(jìn)行修復(fù)處理，如損傷嚴(yán)重要進(jìn)行更換絕緣子。線路接頭溫度高，是接觸電阻大造成的原因。檢測其接觸面氧化及臟污嚴(yán)重程度，清理接觸面，接頭緊固螺栓松緊程度，用力矩扳手按檢修規(guī)程要求進(jìn)行打力矩緊固即可。

3.2電氣設(shè)備的技術(shù)與質(zhì)量管理

電氣設(shè)備在運(yùn)行與檢修狀態(tài)中要依靠很多技術(shù)支持，歸結(jié)為三大基本支持技術(shù):電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù)、電氣設(shè)備可靠性評價(jià)與預(yù)測技術(shù)、電氣設(shè)備評估與管理技術(shù)。在電氣設(shè)備的技術(shù)管理中，資料要齊全，在實(shí)施狀態(tài)與故障檢修時(shí)，由于按主要項(xiàng)目展開維修，維修過程的控制及時(shí)間要求更加嚴(yán)密。同時(shí)還要注意驗(yàn)證本次檢修預(yù)期效果的準(zhǔn)確性，為檢修決策積累經(jīng)驗(yàn)為日后檢修自學(xué)習(xí)提供樣本數(shù)據(jù)。質(zhì)量方面要嚴(yán)格按照三級驗(yàn)收制度執(zhí)行，“修必修好”是所有檢修體質(zhì)和方式的共同要求。

3.3電氣設(shè)備的人員管理

在所有的檢修過程中，檢修人員的職業(yè)道德素質(zhì)及技術(shù)水平在檢修中起著關(guān)鍵性的作用。電氣檢修是專業(yè)性的檢修，要求檢修人員必做好進(jìn)廠的三級安全教育及技術(shù)培訓(xùn)工作，調(diào)動(dòng)工作人員的主觀能動(dòng)性，發(fā)揮技術(shù)人員的專業(yè)特長來展開工作，嚴(yán)格按照檢修規(guī)程進(jìn)行檢修。

4　結(jié)語

發(fā)電廠的電氣設(shè)備檢修和管理是發(fā)電企業(yè)降低成本及提供設(shè)備可靠性、優(yōu)化資產(chǎn)管理的一條重要途徑，這正在成為行業(yè)共識。經(jīng)多年實(shí)踐證明，正確開展?fàn)顟B(tài)檢修與故障檢修工作的發(fā)電企業(yè)中，設(shè)備管理水平也在大幅提高，經(jīng)濟(jì)效益與設(shè)備運(yùn)行得到同步增長。加大電氣設(shè)備檢修維護(hù)力度，延長設(shè)備使用周期及對正確處理電氣設(shè)備故障檢修工作提供便利條件，節(jié)約成本提高效益。

[1]黃樹紅,李建蘭.發(fā)電設(shè)備狀態(tài)檢修與診斷方法(CIP).北京:中國電力出版社,2008.

[2]錢嘉豪.電氣設(shè)備檢測與維護(hù)[J].電氣基礎(chǔ),2007.11.