發(fā)電廠電氣設備運行中常見故障及應對措施研究

王平

【摘 要】以火力發(fā)電為例，發(fā)電廠主要由鍋爐及其附屬設備、汽輪機及其附屬設備、發(fā)電機及勵磁系統(tǒng)、電能變換部分等構成。其中，后兩個部分涉及大量電氣設備，是發(fā)電廠運維檢修的重點。本文將剖析發(fā)電廠電氣設備的常見故障，并提出針對性措施，以期為提升發(fā)電廠電力生產(chǎn)的可靠性提供借鑒。

【關鍵詞】發(fā)電廠；電氣設備；運行故障；應對措施

引言

作為電能產(chǎn)生的源泉，發(fā)電廠日常運行中伴隨電力負荷的增加，其應用設備及其對應用設備質量性能的要求也在不斷提高。而如何保障電氣設備的穩(wěn)定運行，確保設備的運行安全，則是當前各大發(fā)電廠管理的重要問題。

1火電廠電氣設備運行故障排除的理論意義

目前，電廠為了能夠減少電力在運輸途中的損耗，送電一般會采用高壓輸電的形式，這種方式雖然能夠有效地提高電力的使用效率，但是對于電氣設備的磨損程度大，因此電氣部門要求電氣設備的質量高。由于電氣設備一旦出現(xiàn)故障，便會導致漏電現(xiàn)象出現(xiàn)，嚴重威脅了人們的生命財產(chǎn)安全。因此，電氣部門要加強電力設備故障的處理工作，使得設備管理更加科學規(guī)范，一旦出現(xiàn)意外，可以及時解決，這樣一來，電力設備的故障處理與維修不僅可以增加電力設備的使用壽命，降低故障率，使得供電更加安全穩(wěn)定，而且還可以為供電公司帶來更多的經(jīng)濟效益?，F(xiàn)在，我國工業(yè)化進程不斷加快，電氣設備的應用廣泛，與此同時，對于設備故障處理問題難度也在增加，如果不能夠有效地解決這些問題，那么會造成不可估計的的損失，為此，針對設備故障，進行優(yōu)化處理，使得電氣設備的提高設備的使用效率，推動社會經(jīng)濟進一步的發(fā)展。

2火電廠電氣設備常見的故障

2.1電氣設備的溫度過高

為了能夠保證電網(wǎng)的安全，電網(wǎng)的負荷程度影響著發(fā)電量的多少。電網(wǎng)處于高負荷狀態(tài)時，為了保證電量的充足，供電廠內(nèi)的電氣設備與發(fā)電機會在一段時間內(nèi)處于過度負荷狀態(tài)，目前，火電廠是現(xiàn)在最常見的發(fā)電所在地，經(jīng)常處于超負荷狀態(tài)。處于過度負荷工作的設備，自身會發(fā)熱，長期處于高溫工作當中，這樣會損壞電氣設備的絕緣部分，加快設備的老化速度，影響設備的正常運行。另一方面，隨著電氣設備的銅、鐵損耗量的不斷增加，導致設備的自身的溫度急劇上升，破壞設備各個零部件的性能，大大地降低設備的使用壽命，還會影響設備使用人員的安全。

2.2繼電保護的常見故障及解決對策

電氣繼電保護故障比較常見，多數(shù)是因為電流互感器出現(xiàn)飽和或者開關保護設備選擇不當。[2]隨著我國用電量的逐年增大，局部地區(qū)配電系統(tǒng)設備終端的負荷提高，容易引發(fā)電流短路，繼而引發(fā)電流互感器因電流過大出現(xiàn)飽和，會使保護裝置不能正常開啟。

2.3電氣設備接地故障

對電氣設備作接地處理是保障設備正常運行和作業(yè)人員安全的必然措施，但接地體系若出現(xiàn)短路故障，將帶來很大的安全隱患。發(fā)電廠接地故障主要形式有：（1）直流接地故障。當直流發(fā)生接地故障但不短路時，因其熔斷器不會熔斷，使檢修人員誤認為一切正常，忽視相關操作注意點，導致故障擴大。（2）交流接地故障。如電動機繞組受潮而形成的接地故障。（3）接地失效。當前的接地材料和接引線以扁鋼為主，而扁鋼在長期運行后會出現(xiàn)腐蝕及磨損現(xiàn)象，可能造成接地失效。

2.4母線失壓故障

如果操作人員在日常倒閘操作的過程中沒有嚴格按照部頒和行業(yè)的標準，未落實安全防誤操作規(guī)定，或者是因為個人的技能不足，操作不熟練而導致母線進線開關跳閘，以及其他設備受到損害，母線在運行時會產(chǎn)生較大的負荷，一旦負荷超過了自身的承載量就會導致斷路器誤動作跳閘，或者保護裝置也會產(chǎn)生錯誤動作引起開關跳閘，這些都會直接引起母線失壓。

2.5電氣設備電壓超載

電氣設備通常在額定電壓值內(nèi)保持穩(wěn)定的運行狀態(tài)，但由于陜西渭河發(fā)電廠承擔的發(fā)電任務較重，在某些時段電氣設備的電壓會有超載的情況發(fā)生，導致設備出現(xiàn)運轉的故障，給機器運轉產(chǎn)生壓力，時間過長還會導致短路和電路熔斷的現(xiàn)象，嚴重影響設備使用壽命。電路發(fā)生故障時，因為內(nèi)部的溫度急劇升高，還有可能導致火災的情況，對發(fā)電廠人員的安全性構成威脅。

3應對措施

3.1采取合理的設備冷卻方式

電氣設備在工作中，不可避免地產(chǎn)生很多熱量，熱量如果不能夠及時散出或者排出去，會產(chǎn)生較大的負面影響。對此，火電廠可以采用有效的冷卻方式來散熱，現(xiàn)在常用的電氣系統(tǒng)的冷卻方式有三種，分別是水冷卻、氫氣冷卻和強制環(huán)境通風冷卻。在處于非常惡劣的環(huán)境下的發(fā)電設備，可以采取強制環(huán)境通風冷卻來進行降溫，氫氣可以用于發(fā)電機的內(nèi)部零件表面的降溫，而水冷卻適合于發(fā)電機的定子繞組。如果發(fā)電機的溫度過高，工作人員應該采用高效的自動冷卻手段來解決?；痣姀S可以依據(jù)自身的情況選擇冷卻方式來降溫。

3.2繼電保護的常見故障解決對策

當繼電保護裝置遇到電流短路導致的電流互感器飽和故障，解決辦法是提高電抗器的阻抗能力，選擇高阻抗能力的高質電抗器；發(fā)生電流短路故障要快速采取相應的保護措施，切斷短路電流，防止出現(xiàn)人員傷亡。

3.3母線失壓故障維修

在對這一故障進行分析時，首先需要對母線進線開關做好全面仔細檢查，查明開關跳閘原因，如果為人員誤操作引起，可采取手動方式合閘開關恢復供電。若為母線本身故障引起，應啟用備用母線，并及時隔離故障母線進線和負荷，仔細排查故障原因并采取措施消除后，對故障母線空母線試充電正常后再逐步恢復供電。如果為母線側開關失靈保護動作引起，應檢查失靈保護發(fā)出的開關，并將其隔離，將該開關故障排除后才能恢復該開關運行。如果為雙母線其中一條母線故障引起母線失壓，應將母聯(lián)開關斷開，然后將負荷轉移至無故障母線上。若為母線上所連接負荷發(fā)生開關越級跳閘時，應及時查明故障點并將故障隔離，再恢復對母線供電，同時將引起越級跳閘的負荷故障消除后，再對其對應負荷送電?？傊?，母線故障失壓后，應及時隔離故障并同時盡快恢復無故障設備供電。只有將故障原因查清并消除后才能恢復所有設備正常供電。

3.4優(yōu)化接地線結構

雖然接地故障占據(jù)發(fā)電廠電氣設備故障的比例較大，但對電氣設備設計接地線是為了保護設備及工作人員的安全，不能予以更改。為了盡可能避免接地故障的發(fā)生，一個行之有效的措施就是優(yōu)化接地線結構。例如，采用環(huán)路式接地線結構。該結構的優(yōu)勢是某一接地線發(fā)生故障不會影響其他線路的正常運轉，能大幅提升設備運行的安全性（實際就是最大限度地降低了接地故障造成的影響）。另外，為了提升電氣設備運維的智能化水平，宜給電氣設備增配接地線報警裝置，以實現(xiàn)對接地線情況的實時監(jiān)控和故障快速排查。

3.5保持電壓穩(wěn)定

電壓的穩(wěn)定是電氣設備安全運行的前提，陜西渭河發(fā)電廠的工作人員在日常的工作中必須時刻監(jiān)控電壓狀態(tài)的過程，在設備電壓出現(xiàn)超載情況時及時檢查并將故障排除，預防因為電壓不穩(wěn)定而損傷設備的情況發(fā)生[2]。

結束語

發(fā)電廠內(nèi)電氣設備的安全、可靠運行對保證電力生產(chǎn)的穩(wěn)定性具有重要意義，發(fā)電廠應該以運行、檢修的相關大數(shù)據(jù)統(tǒng)計為依托，對發(fā)電廠電氣設備的故障進行詳盡分析，并找到應對措施，以不斷提升發(fā)電廠電力生產(chǎn)的效率，為“多供電、供好電”戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)貢獻力量。

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（作者身份證號碼：220102197511255015）