發(fā)電廠常見電氣事故處理原則及方法

魏久升

[摘要]隨著人們對(duì)電能需求量的不斷增加，電廠的穩(wěn)定的穩(wěn)定運(yùn)行就顯得十分的重要，對(duì)電廠運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)的電氣事故要及時(shí)的進(jìn)行處理。

[關(guān)鍵詞]電廠；電氣事故；處理原則；方法

中圖分類號(hào)： [X934] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、前言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在電廠發(fā)電過(guò)程中使用的電氣設(shè)備越來(lái)越多，在電氣設(shè)備使用的過(guò)程中對(duì)出現(xiàn)的事故要采取相關(guān)的方法進(jìn)行處理，減少設(shè)備的停機(jī)時(shí)間，為電廠的穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造條件。

二、電廠電氣自動(dòng)化的構(gòu)造

電廠電氣自動(dòng)化是使用測(cè)試、通信、監(jiān)控、保護(hù)等措施對(duì)電廠所有電氣設(shè)備進(jìn)行掌控、檢查、信息化管理的系統(tǒng)。電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)主要有間隔層、網(wǎng)絡(luò)信息層、綜合控制層三部分組成。

1、間隔層

電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的所有設(shè)備都是間隔用不同的方式布置的。電廠的保護(hù)裝置可以直接放在開關(guān)層,減少了原來(lái)接入綜合控制室的信息、測(cè)試、控制的電纜。每個(gè)設(shè)備也都是獨(dú)立的,只有總線和網(wǎng)絡(luò)信息層來(lái)傳播設(shè)備信息,省去了大量的二次連接電纜,降低了設(shè)備維護(hù)和線路檢查的工作量。

2、網(wǎng)絡(luò)信息層

網(wǎng)絡(luò)信息層是電廠電氣自動(dòng)化控制的核心裝置,里面有網(wǎng)絡(luò)管理裝置、網(wǎng)絡(luò)信息轉(zhuǎn)換裝置、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等組成。

3、綜合控制層

綜合控制層是用開放的形式設(shè)計(jì)的,可以在里面掌控處理信息,對(duì)電廠內(nèi)部所有的設(shè)備進(jìn)行全方位的監(jiān)控,全面化的管理。綜合控制層設(shè)施用多種模式構(gòu)造,這樣既有利于整個(gè)系統(tǒng)的靈敏,也對(duì)所有的功能配置比較合理化。

三、電廠電氣設(shè)備的檢修原則

一般對(duì)電廠電氣設(shè)備進(jìn)行檢修時(shí),要求退出當(dāng)前運(yùn)行。無(wú)論是全面的定期預(yù)防性檢測(cè),還是拆裝性檢修,各類電氣設(shè)備之間是會(huì)互關(guān)聯(lián)并相互影響。為了盡可能減少停用的損失以及設(shè)備的可用性,應(yīng)在對(duì)各類設(shè)備進(jìn)行檢修前作充分的統(tǒng)籌安排,考慮各種可能發(fā)生的情況及相應(yīng)對(duì)策。我們不應(yīng)單純把電氣設(shè)備定位為合格和不合格僅僅兩種狀態(tài)。這將無(wú)法做出最正確、最詳細(xì)的狀態(tài)分析和評(píng)估。因此,應(yīng)采用量化的設(shè)備分類評(píng)價(jià),將設(shè)備從需要立即退出運(yùn)行到目前為最優(yōu)狀態(tài)的細(xì)分。

四、電廠電氣常見故障與維修方法

1、滑環(huán)碳刷冒火

發(fā)電機(jī)運(yùn)行中滑環(huán)碳刷冒火是電廠電氣設(shè)備常見的故障之一，若不及時(shí)消除，可導(dǎo)致發(fā)電機(jī)滑環(huán)碳刷冒火形成環(huán)火，對(duì)發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行造成直接威脅，特別是氫冷發(fā)電機(jī)，嚴(yán)重時(shí)將被迫停機(jī)。 緊急停機(jī)不僅影響企業(yè)連續(xù)生產(chǎn)，而且對(duì)發(fā)電機(jī)本身也將產(chǎn)生重大危害。

通過(guò)對(duì)電廠發(fā)生的幾次較大的環(huán)火造成停機(jī)事故的原因進(jìn)行分析，可以得出產(chǎn)生環(huán)火的幾個(gè)主要原因：

（1）在機(jī)組運(yùn)行中，雖然使用同一壓簧 、碳刷 ，但由于壓簧的壓力不同，使用時(shí)間長(zhǎng)短不一樣，出廠質(zhì)量有差別，使得碳刷與滑環(huán)間的接觸點(diǎn)電阻不一樣， 使得同極滑環(huán)上不同碳刷間電流不均，部分碳刷電流太大，造成壓簧嚴(yán)重受損變形，產(chǎn)生火花。

（2）碳刷型號(hào)雖然相同，但由于存在阻值上的差異，同極滑環(huán)上碳刷間電流分配不均，個(gè)別碳刷通流偏大，壓簧發(fā)熱變形，壓力減小，產(chǎn)生火花。

（3）碳刷在刷盒中搖動(dòng)，碳刷磨損嚴(yán)重，刷塊邊緣有剝落現(xiàn)象，集電環(huán)磨損不均及機(jī)組振動(dòng)引起碳刷顫振，刷盒和刷架積垢等都會(huì)引起碳刷冒火。

（4）運(yùn)行人員巡檢時(shí)間間隔較長(zhǎng)或走馬觀花， 未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)部分碳刷嚴(yán)重過(guò)熱情況， 也是造成發(fā)電機(jī)滑環(huán)碳刷冒火的原因之一。

通過(guò)上述原因分析，我們要通過(guò)下述措施給予解決。

（1）將發(fā)電機(jī)滑環(huán)上的所有壓簧全部更換為同一型號(hào)的壓簧，并且根據(jù)機(jī)組檢修情況測(cè)試其壓力，每個(gè)碳刷對(duì)集電環(huán)的壓力應(yīng)基本相等，約 2×5.88±7%牛頓（用彈簧秤測(cè)量），否則應(yīng)更換彈簧。

（2）運(yùn)行各班每小時(shí)必須對(duì)發(fā)電機(jī)滑環(huán)、碳刷、壓簧進(jìn)行一次全面、系統(tǒng)地檢查。

（3）發(fā)電機(jī)碳刷長(zhǎng)度不能小于新碳刷長(zhǎng)度的 2/3，如發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)度不足，必須立即更換;但一般情況下，在同一時(shí)間內(nèi)，每個(gè)刷架上最多只允許更換 1/5 的碳刷。

（4）新碳刷必須測(cè)定其電阻值， 更換時(shí)同一極滑環(huán)上碳刷必須使用同一電阻值的碳刷。

（5）新碳刷必須研磨， 以保證碳刷與滑環(huán)表面接觸面積達(dá) 70%以上，且在刷握范圍內(nèi)能上下靈活運(yùn)動(dòng)，無(wú)卡澀現(xiàn)象。

（6）部分電廠已采用恒力矩電刷裝置，運(yùn)行狀況非常好，建議采用。

（7）運(yùn)行主控室應(yīng)配置足夠的碳刷， 每個(gè)碳刷應(yīng)標(biāo)明電阻值，勵(lì)磁機(jī)碳刷電阻值為（0.0015±0.0003）Ω，發(fā)電機(jī)碳刷電阻值為（0.0021±0.0003）Ω。

2、低壓系統(tǒng)備用電源自動(dòng)投入裝置的問題

新近投產(chǎn)的電廠,低壓系統(tǒng)的進(jìn)線開關(guān)大都采用上海人民電器廠生產(chǎn)的me 系列萬(wàn)能式斷路器。此種開關(guān)性能優(yōu)良、結(jié)構(gòu)合理,但作為進(jìn)線開關(guān),由于開關(guān)本身裝有瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器,動(dòng)作時(shí)間≤30ms ,從而跟低壓系統(tǒng)變壓器保護(hù)不相匹配,造成低壓系統(tǒng)保護(hù)整體無(wú)選擇性,低壓系統(tǒng)備用電源自動(dòng)投入裝置切換不成功,擴(kuò)大停電范圍。熱電廠,由于此種原因造成全廠停電多次。因此，用me 做低壓系統(tǒng)進(jìn)線開關(guān)時(shí),其本體保護(hù)必須取掉。

3、電氣接地問題

電氣接地是電力系統(tǒng)保證設(shè)備和人身安全的重要措施。我國(guó)電力系統(tǒng)的接地方式一般用鋼材作為接地材料。接地體的連線和接地引下線一般采用40 mm 34 mm 的扁鋼,有的接地引下線甚至采用25mm34 mm的扁鋼。由于設(shè)計(jì)未考慮鋼接地體的腐蝕因素,致使運(yùn)行中的發(fā)電廠因接地線的嚴(yán)重銹蝕造成嚴(yán)重的事故。

為了提高接地系統(tǒng)的可靠性,應(yīng)該從設(shè)計(jì)上就考慮各種腐蝕因素對(duì)接地體的影響,用加大接地鋼材的面積或采取一定的防腐措施以保證接地系統(tǒng)的使用壽命。對(duì)已經(jīng)運(yùn)行的電氣裝置,必須定期檢查接地系統(tǒng)的銹蝕情況。只靠測(cè)量接地引下線的接地電阻并不可靠,因?yàn)楫?dāng)引下線尚未銹斷時(shí),所測(cè)的接地電阻可能是合格的,而當(dāng)通過(guò)很大的接地電流時(shí)就可能被熔斷,所以必須挖開地面,用敲打的方式檢查接地體的銹蝕情況。

五、電氣設(shè)備分級(jí)檢修的管理

電廠電氣設(shè)備的分級(jí)是實(shí)施具體檢修的首要步驟， 主要有系統(tǒng)、設(shè)備分級(jí)；運(yùn)行技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)的采集評(píng)估；設(shè)備故障的典型模式；影響程度的分析（FMEA）；制訂故障預(yù)防措施等。系統(tǒng)、設(shè)備分級(jí)主要是制定生產(chǎn)工藝全過(guò)程中各系統(tǒng)、電氣設(shè)備的重要性排序，電氣設(shè)備故障頻次排序，維修需求優(yōu)先級(jí)別的指數(shù)計(jì)算等； 運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集評(píng)估主要包括確定評(píng)估的技術(shù)參數(shù)，參照的量化基準(zhǔn)和優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)，明確電氣設(shè)備檢修的目標(biāo)值；FMEA 主要對(duì)獲取的重要系統(tǒng)、 設(shè)備以及關(guān)鍵電氣部件的運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)加以分析，對(duì)實(shí)行檢修的安全性、可靠性進(jìn)行評(píng)估，判斷發(fā)生故障的可能性，以及對(duì)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的影響程度，綜合確定合理有效的預(yù)防性維修和主動(dòng)性維修計(jì)劃。

六、火力發(fā)電廠電氣系統(tǒng)故障的排除

在火力發(fā)電廠電氣系統(tǒng)故障中，比較常見的故障為線路故障和設(shè)備故障。在電氣故障發(fā)生后，處理過(guò)程中應(yīng)首先查看發(fā)電機(jī)組電氣系統(tǒng)運(yùn)行記錄，并與中心運(yùn)行監(jiān)控人員進(jìn)行聯(lián)系，了解故障發(fā)生前出現(xiàn)的異常情況，然后到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)故障現(xiàn)象進(jìn)行觀察，如外觀、氣味等，以外觀檢查結(jié)果及異常現(xiàn)象為依據(jù)來(lái)初步判斷分析故障點(diǎn)，根據(jù)基本故障做進(jìn)一步深入的細(xì)化故障分析，如色譜化驗(yàn)、絕緣檢測(cè)、直流耐壓試驗(yàn)、保護(hù)、回路校正等、并根據(jù)故障實(shí)際原因進(jìn)行排查處理，比如，確認(rèn)線路虛接的接觸點(diǎn)無(wú)故障、絕緣子故障應(yīng)更換新的備品備件等等，通過(guò)規(guī)范化的現(xiàn)場(chǎng)檢修操作，提高故障排除效率。另外，對(duì)于非常見故障和人為因素故障應(yīng)進(jìn)行個(gè)別對(duì)待，在故障發(fā)生后除了按照上述步驟進(jìn)行檢修，還應(yīng)積極和運(yùn)行人員及操作人員進(jìn)行溝通聯(lián)系，了解是否是因?yàn)槿藶椴僮魇д`造成故障。通過(guò)規(guī)范化的檢修流程及嚴(yán)格化的維修質(zhì)量控制實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組電氣故障的有效檢修與維護(hù)。

計(jì)劃性檢修要求技術(shù)人員熟練掌握一個(gè)專業(yè)面的知識(shí)，而監(jiān)測(cè)檢修需要一專多能型技術(shù)人才，在設(shè)備運(yùn)行、設(shè)備故障處理和設(shè)備檢修過(guò)程中均能夠把損失降低到最低點(diǎn)， 保證設(shè)備利用率和整體效率。 為此，電廠在實(shí)施全過(guò)程、全方位、全參與的“三全”培訓(xùn)制度，全過(guò)程、全方位地參與新設(shè)備的開發(fā)、設(shè)計(jì)、研制、安裝及調(diào)試，有效利用電廠大中專以上學(xué)歷職工，為電廠計(jì)劃?rùn)z修與監(jiān)測(cè)檢修的進(jìn)程發(fā)揮應(yīng)有的作用。 在檢修和技術(shù)改造過(guò)程中，電廠應(yīng)與協(xié)作單位處于良好的合作關(guān)系，從檢修和技術(shù)改造開始參與全過(guò)程。 共同參與提供了相互學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，及時(shí)歸納總結(jié)各方面意見和建議，培養(yǎng)出一批勝任生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行操作、檢修維護(hù)、技術(shù)改造的骨干力量，縮短了電氣設(shè)備開發(fā)、研制、試用、維護(hù)的周期，加快了新設(shè)備的推廣應(yīng)用。 要真正有效地開展檢修，還必須開展全方位的運(yùn)行維護(hù)交叉的更深層次的業(yè)務(wù)技術(shù)培訓(xùn)， 造就一大批既懂運(yùn)行管理又懂設(shè)備維護(hù)的高素質(zhì)的復(fù)合型人才。

結(jié)束語(yǔ)

要保證電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行，電氣事故是不能忽視的重要問題。在電廠電氣事故處理的過(guò)程中我們要采取正確的方法，對(duì)故障及時(shí)處理，避免事故的擴(kuò)大化，提高設(shè)備的運(yùn)行效率。

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