發(fā)電廠電氣設(shè)備運(yùn)行中常見(jiàn)故障及應(yīng)對(duì)措施研究

艾衍鑫

【摘 ?要】發(fā)電廠中電氣設(shè)備是功能和安全的重要前提，預(yù)防電氣設(shè)備故障是發(fā)電廠技術(shù)與管理的核心性目標(biāo)。該研究以發(fā)電廠的電氣設(shè)備運(yùn)行工作作為中心，研討了電氣設(shè)備在實(shí)際電廠運(yùn)行中常見(jiàn)的隱患和故障，提供了全面控制電氣設(shè)備運(yùn)行的溫度，加強(qiáng)電氣設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，穩(wěn)定電氣設(shè)備的運(yùn)行電壓，優(yōu)化電氣設(shè)備的接地系統(tǒng)等應(yīng)對(duì)措施，希望為形成電氣設(shè)備維護(hù)和保證體系，提高發(fā)電廠整體安全有所借鑒。

【關(guān)鍵詞】電氣設(shè)備;常見(jiàn)故障;應(yīng)對(duì)措施

前言

社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展離不開(kāi)電能，電能質(zhì)量的好壞對(duì)社會(huì)和人們的生產(chǎn)生活有著直接的影響，優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的電能是維持社會(huì)良好秩序的重要保障。發(fā)電廠是持續(xù)生產(chǎn)和供應(yīng)電能的源泉，在電力負(fù)荷與用電要求持續(xù)上漲的今天，如何實(shí)現(xiàn)電器設(shè)備的穩(wěn)定、安全運(yùn)行，已經(jīng)成為了擺在發(fā)電廠及廠內(nèi)技術(shù)管理人員面前的核心問(wèn)題。想要確保電能在生產(chǎn)和輸送過(guò)程中一直符合規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)，就必須盡量避免設(shè)備故障的出現(xiàn)。

1發(fā)電廠電氣設(shè)備運(yùn)行中常見(jiàn)故障

第一，備用電源切換故障。發(fā)電機(jī)在實(shí)際的工作中，可能會(huì)遭遇許多無(wú)法預(yù)測(cè)的突發(fā)情況，如發(fā)電機(jī)設(shè)備突然失靈、停電、斷電等等。所以，發(fā)電廠需要提前做好預(yù)防措施，并對(duì)可能出現(xiàn)的事件作出有針對(duì)性的解決方案。一般來(lái)說(shuō)，發(fā)電廠要提前準(zhǔn)備好兩種電源用于臨時(shí)供應(yīng)，分別是高壓備用電源和低壓備用電源。理想情形是，若由于電源被切斷使發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)停止，則備用電源快速實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。但實(shí)際上，備用電源尚不具備如此迅速的切換能力，其切換過(guò)程時(shí)間較長(zhǎng)，當(dāng)切換完成之后，電壓會(huì)立刻增大，電壓的突變產(chǎn)生的沖擊會(huì)使得電氣設(shè)備受到嚴(yán)重的影響和損害。第二，發(fā)電機(jī)溫度超出臨界值。發(fā)電機(jī)設(shè)備在發(fā)電廠當(dāng)中占有重要地位，它不僅使用頻率非常高，而且還是生產(chǎn)電力資源最為重要的設(shè)備之一。因此，發(fā)電機(jī)設(shè)備往往需要長(zhǎng)時(shí)間不間斷的運(yùn)轉(zhuǎn)工作，這必然很容易引發(fā)許多發(fā)電機(jī)設(shè)備故障。長(zhǎng)期工作狀態(tài)下的發(fā)電機(jī)其鐵及銅等金屬的耗費(fèi)量也會(huì)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而加大損耗量，損耗發(fā)生的過(guò)程當(dāng)中有一大部分能耗都會(huì)轉(zhuǎn)變成為熱量，如此一來(lái)，電氣設(shè)備溫度就會(huì)在較短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)急劇上升。在這種環(huán)境下運(yùn)行的電氣設(shè)備，其表層絕緣體的老化速度更是加快了許多。若是電氣設(shè)備是在臨界點(diǎn)溫度下運(yùn)行的話，則絕緣體的老化時(shí)間更是會(huì)大大減少，不但會(huì)影響發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還會(huì)降低設(shè)備的使用壽命，情況嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引發(fā)重大安全事故的發(fā)生，直接威脅到企業(yè)員工的生命安全，給發(fā)電廠帶來(lái)巨大損失[1]。第三，發(fā)電機(jī)電壓故障。電壓的穩(wěn)定性及持續(xù)性，是實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠電氣穩(wěn)定安全運(yùn)行需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。如果電氣在運(yùn)行中出現(xiàn)了電壓過(guò)高或過(guò)低的現(xiàn)象，就會(huì)使設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障，所以電壓值必須控制在額定值的5%以內(nèi)。若電壓超過(guò)了額定數(shù)值，則會(huì)使電氣設(shè)備的容量出現(xiàn)變動(dòng)，加大轉(zhuǎn)子電流，造成溫度提升，加快設(shè)備老化速率。若電壓沒(méi)有達(dá)到額定數(shù)值，就會(huì)使設(shè)備的穩(wěn)定性降低，發(fā)電機(jī)的部分部件無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，例如繞組鐵芯等，同時(shí)機(jī)組會(huì)出現(xiàn)異常振動(dòng)情況。

2發(fā)電廠電氣設(shè)備運(yùn)行中常見(jiàn)故障的應(yīng)對(duì)措施

2.1全面控制電氣設(shè)備運(yùn)行的溫度

溫度過(guò)高和溫度堆積會(huì)造成電氣設(shè)備產(chǎn)生部件或整機(jī)過(guò)熱的問(wèn)題，這會(huì)提升電氣設(shè)備的磨損，同時(shí)也會(huì)造成電氣設(shè)備的絕緣系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)元器件、重要零部件的老化，進(jìn)而引發(fā)電氣設(shè)備各類故障。因此，在電氣設(shè)備運(yùn)行和管理過(guò)程中要從控制溫度角度的方法，預(yù)防電氣設(shè)備產(chǎn)生故障和問(wèn)題。例如：可以選用冷卻的措施將電氣設(shè)備積累和產(chǎn)生的熱量及時(shí)排出，或者通過(guò)熱交換系統(tǒng)及時(shí)冷卻電氣設(shè)備，預(yù)防電氣設(shè)備出現(xiàn)溫度過(guò)高的問(wèn)題[2]。目前發(fā)電廠采用的溫控處理設(shè)備有：一是電氣設(shè)備內(nèi)冷循環(huán)系統(tǒng)，通過(guò)水的比熱高的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)溫度交換系統(tǒng)，以內(nèi)冷循環(huán)的方式將電氣設(shè)備積累的熱量交換出來(lái)，控制電氣設(shè)備溫度的系統(tǒng);二是電氣設(shè)備砌體冷卻系統(tǒng)，利用壓縮氣體的散熱作用，將氫氣、氟利昂等冷卻氣體注入冷卻系統(tǒng)，以氣體的物態(tài)變化來(lái)進(jìn)行熱交換，進(jìn)而達(dá)到冷卻電氣設(shè)備的目的。這些溫控處理系統(tǒng)和設(shè)備有不同的原理，對(duì)于電氣設(shè)備的不同位置和不同結(jié)構(gòu)有著良好的適應(yīng)，應(yīng)該結(jié)合電氣設(shè)備的工作實(shí)際，區(qū)別使用溫控處理設(shè)備和系統(tǒng)，更為有效地排出電氣設(shè)備的熱積累，預(yù)防電氣設(shè)備因溫度過(guò)高而產(chǎn)生的故障和事故。

2.2加強(qiáng)電氣設(shè)備的維護(hù)工作

電氣設(shè)備在實(shí)際工作中，可能會(huì)由于種種原因產(chǎn)生自動(dòng)跳閘、接地線短路等故障，為了避免這些故障的發(fā)生，發(fā)電廠的管理人員必須時(shí)刻做好電氣設(shè)備的維護(hù)工作，定期檢查電氣設(shè)備的質(zhì)量和安全性。在檢查時(shí)，對(duì)于擁有故障隱患的設(shè)備，要及時(shí)進(jìn)行維修處理，并對(duì)檢修內(nèi)容加以記錄，使其在今后的工作中起到借鑒和參考的作用。而對(duì)于那些沒(méi)有發(fā)現(xiàn)故障隱患的設(shè)備，也要進(jìn)行一定的護(hù)理和保養(yǎng)[3]。以母線短路這一內(nèi)部故障為例，若在檢查時(shí)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)其他明顯的問(wèn)題，則只需對(duì)短路部分加以處理，并在處理完成之后重啟該設(shè)備的主電源，以達(dá)到升壓的效果，但若在檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)有外部故障同時(shí)存在，則必須將該電氣設(shè)備進(jìn)行隔離處理，避免對(duì)其余設(shè)備造成干擾。

2.3采用環(huán)路式的接地線方式

發(fā)電廠對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行接地處理的原因主要是為了保障員工人身安全，保護(hù)電氣設(shè)備。然而，由于接地線材料等因素的影響使得接地故障常有發(fā)生。為此，我們需要優(yōu)化接地線結(jié)構(gòu)。電氣設(shè)備帶電的情況下，工作人員會(huì)和接地線組成并聯(lián)電路，若是接地線的電阻比較低，則流過(guò)人體的電流也會(huì)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較低，這樣一來(lái)就能夠保護(hù)工作人員的人身安全。為此，我們?cè)谠O(shè)計(jì)電氣設(shè)備的接地線時(shí)可以采用環(huán)路式的設(shè)置方法，這種設(shè)計(jì)方式能夠有效減少對(duì)地電壓，即便出現(xiàn)某個(gè)位置的接地線不能正常工作，也不會(huì)給其他線路的正常工作帶來(lái)影響，繼而將系統(tǒng)的危險(xiǎn)控制在最小范圍內(nèi)[4]。另外，我們還需要配備接電線報(bào)警裝置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)接地線情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)工作人員收到報(bào)警信號(hào)時(shí)應(yīng)立即對(duì)故障進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，排查故障，采取有效措施來(lái)解決問(wèn)題，將接地線故障所帶來(lái)的安全危害和經(jīng)濟(jì)損失降到最低。

2.4加強(qiáng)電氣設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控

對(duì)電氣設(shè)備實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控是發(fā)電廠網(wǎng)絡(luò)化和功能化發(fā)展的趨勢(shì)，特別在電氣設(shè)備逐步復(fù)雜化的今天，電廠的發(fā)展更需要電氣設(shè)備的實(shí)時(shí)保障來(lái)作為基礎(chǔ)。應(yīng)該建立起電氣設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控的體系，構(gòu)建實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)，利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、傳感設(shè)備，以中央處理器和監(jiān)視器作為中心，建立監(jiān)控電氣設(shè)備的實(shí)時(shí)系統(tǒng)，有效確保電氣設(shè)備的穩(wěn)定和運(yùn)行。此外，應(yīng)該強(qiáng)化電氣設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控的工作機(jī)制，落實(shí)監(jiān)控電氣設(shè)備的責(zé)任，給予電氣設(shè)備監(jiān)控人員一定的鼓勵(lì)和保證，使電氣設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控的職能得到確認(rèn)，真正提升實(shí)時(shí)監(jiān)控電氣設(shè)備的能力和水平，確保電氣設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)。

總結(jié)

綜上所述，隨著我國(guó)電力行業(yè)的不斷發(fā)展和壯大，以及電力技術(shù)的飛速進(jìn)步，許多新型的電力設(shè)備受到了廣泛應(yīng)用，這些新型電力產(chǎn)能在應(yīng)用的同時(shí)，也給發(fā)電廠及電網(wǎng)等企業(yè)帶來(lái)了更多的風(fēng)險(xiǎn)與隱患，電力設(shè)備在運(yùn)行時(shí)發(fā)生的故障也越來(lái)越多，這些都嚴(yán)重困擾著電力企業(yè)的正常運(yùn)營(yíng)。因此，發(fā)電廠需要構(gòu)建新的電氣設(shè)備運(yùn)行模式，采取一定的應(yīng)對(duì)措施，才能解決這些故障問(wèn)題，防范這些故障再次發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]伏建國(guó).發(fā)電廠電氣設(shè)備運(yùn)行中常見(jiàn)故障及應(yīng)對(duì)措施研究[J].機(jī)電信息，2019（02）：61-62.

[2]張國(guó)軍，范勇強(qiáng).發(fā)電廠電氣運(yùn)行過(guò)程中的常見(jiàn)故障及應(yīng)對(duì)措施[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（24）：172.

[3]王曉宙，張瀟.火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中故障原因及應(yīng)對(duì)措施[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（01）：249-250.

[4]李燦晶.發(fā)電廠電氣設(shè)備運(yùn)行中常見(jiàn)故障及應(yīng)對(duì)策略探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（35）：141.

（作者單位：華電龍口發(fā)電股份有限公司）