電廠電氣運(yùn)行中常見(jiàn)的運(yùn)行故障及解決對(duì)策分析

劉峻宏 楊春波

四川富港水電有限公司 四川 西昌 615000

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)于電力的依賴(lài)不斷加大。電廠電氣穩(wěn)定運(yùn)行是確保電力供應(yīng)，保障電網(wǎng)穩(wěn)定的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。電廠電氣運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，涉及的設(shè)備以及流程復(fù)雜，尤其是用電高峰期，電力電網(wǎng)工作量大，長(zhǎng)期運(yùn)行可能會(huì)發(fā)生各種故障。電廠電氣運(yùn)行故障影響電氣設(shè)備的運(yùn)行，導(dǎo)致電力產(chǎn)能下降，從而影響供電。為了解決電廠電氣故障應(yīng)該針對(duì)電廠電氣常見(jiàn)故障進(jìn)行分析，確定電廠的電氣故障產(chǎn)生原因以及維修方式，采取科學(xué)的手段確保電廠電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

1 電廠電氣運(yùn)行常見(jiàn)故障類(lèi)型

1.1 發(fā)電機(jī)常見(jiàn)故障

發(fā)電機(jī)是電場(chǎng)中的基礎(chǔ)設(shè)備，在電廠設(shè)備中，通過(guò)將動(dòng)力動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，并且輸送進(jìn)入電網(wǎng)。發(fā)電機(jī)是能夠持續(xù)供電、確保電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備。電廠電氣運(yùn)行過(guò)程中，由于電氣設(shè)備或其他原因?qū)е掳l(fā)電機(jī)電壓不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生發(fā)熱的現(xiàn)象。發(fā)電機(jī)電壓過(guò)高導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子電流急劇升高，容易引發(fā)發(fā)電機(jī)老化和損耗，影響發(fā)電機(jī)的使用壽命。發(fā)電機(jī)電壓不穩(wěn)定，影響電廠的穩(wěn)定運(yùn)行，因?yàn)殡妷哼^(guò)高引發(fā)的溫度過(guò)高，影響發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。電壓不穩(wěn)定導(dǎo)致發(fā)電機(jī)在高溫狀態(tài)下持續(xù)運(yùn)行，導(dǎo)致電機(jī)發(fā)生嚴(yán)重的磨損。

除了發(fā)電機(jī)電壓不穩(wěn)產(chǎn)生高溫之外，發(fā)電機(jī)滑環(huán)碳刷冒火漏電也是常見(jiàn)問(wèn)題?；h(huán)碳刷冒火會(huì)引發(fā)危險(xiǎn)，對(duì)于發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行造成巨大危害。滑環(huán)碳刷冒火情況對(duì)于整個(gè)電器運(yùn)行會(huì)造成威脅，嚴(yán)重可能會(huì)引發(fā)電廠工作停滯，造成嚴(yán)重?fù)p失。

1.2 備用電源故障

備用電源是電廠電氣運(yùn)行的常用設(shè)備，主要是為了應(yīng)對(duì)運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)電機(jī)出現(xiàn)斷電等情況。電廠中的備用電源主要包括高壓電源和低壓電源兩種類(lèi)型。在電廠實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，電氣設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際需求選擇相應(yīng)的備用電源。但是在備用電源切換時(shí)，容易引發(fā)故障。高低電源的切換產(chǎn)生故障，會(huì)導(dǎo)致母線上電氣設(shè)備進(jìn)入減速運(yùn)行狀態(tài)。長(zhǎng)期的切換故障會(huì)造成電氣設(shè)備受損，嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行。

1.3 電氣接地故障

為了滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)用電需求，電廠電氣長(zhǎng)期處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，在運(yùn)行過(guò)程中，電氣設(shè)備會(huì)產(chǎn)生短路現(xiàn)象，影響電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行[1]。

2 電廠電氣運(yùn)行故障排查

電廠運(yùn)行處于高壓和大電流的狀態(tài)下，電廠電氣設(shè)備受到的干擾因素多，容易引發(fā)故障。為了確保電廠電氣設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，需要維修人員對(duì)電廠電氣設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行問(wèn)題，進(jìn)行及時(shí)的檢修。電廠電氣設(shè)備產(chǎn)生故障之后，需要對(duì)相關(guān)故障進(jìn)行排查，分析故障產(chǎn)生原因，并且提出故障應(yīng)對(duì)措施。

2.1 電廠電氣運(yùn)行故障排查原則

電廠電氣中的發(fā)電機(jī)組、繼電器等構(gòu)成相對(duì)復(fù)雜，而且設(shè)備的精密度高，為了對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行全面排查，應(yīng)該遵循以下原則進(jìn)行排查：①先外后內(nèi)，先對(duì)外部故障進(jìn)行排查，包括接線、接頭處進(jìn)行排查，如果未能查到故障點(diǎn)，在進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部展開(kāi)排查；②先簡(jiǎn)后繁，先對(duì)簡(jiǎn)單的故障進(jìn)行排查，然后對(duì)復(fù)雜的故障進(jìn)行排查分析。電廠電氣故障排查是在故障發(fā)生以后，針對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行排查，了解故障發(fā)生的原因、故障可能會(huì)造成的影響，將故障的范圍縮小到一個(gè)設(shè)備或是一個(gè)零件上，在針對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行處理，確保在不影響電廠運(yùn)行的情況下處理故障。

2.2 故障排查方法

電廠電氣故障的排查方法包括直接觀察法、儀器檢測(cè)法、比較檢修法等多種方法，具體表現(xiàn)在：①直接觀察法，排查故障時(shí)，應(yīng)該多利用眼睛觀察、觸碰以及嗅覺(jué)進(jìn)行檢驗(yàn)，電氣設(shè)備產(chǎn)生故障時(shí)，可能會(huì)在外表造成電氣設(shè)備破損、線路斷裂、接頭松動(dòng)、開(kāi)關(guān)無(wú)法正常運(yùn)行、電器設(shè)備周?chē)形蹪n等情況，可通過(guò)肉眼觀察排查問(wèn)題；電氣設(shè)備運(yùn)行異常時(shí)，容易產(chǎn)生不同于正常運(yùn)行的聲響，電器內(nèi)過(guò)熱會(huì)產(chǎn)生燒焦的味道，因此可以采用嗅覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)觀察電氣設(shè)備不同尋常的情況，了解故障發(fā)生點(diǎn)；在無(wú)法利用肉眼觀察的故障時(shí)，可以用輕輕拉動(dòng)、觸碰等方式，檢查線路和接頭是否松動(dòng)，也可以詢問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)操作人員，了解電氣設(shè)備的異常情況。②儀器檢測(cè)法，采用電阻儀、電壓儀、電流儀等儀表對(duì)電氣設(shè)備的情況進(jìn)行分析，觀察儀表上的數(shù)據(jù)與正常運(yùn)行下的數(shù)據(jù)是否存在差異，如果出現(xiàn)異常表明出現(xiàn)了故障，通過(guò)儀表縮小故障發(fā)生點(diǎn)，最終確定故障位置。在使用儀表過(guò)程中，應(yīng)該嚴(yán)格按照儀表操作規(guī)程進(jìn)行排查，避免因?yàn)殡妷哼^(guò)高、觸電等情況下對(duì)儀表和排查人員造成損傷。③比較排查法，當(dāng)故障排查人員對(duì)于電氣設(shè)備不夠熟悉了解的時(shí)候，可以針對(duì)相同類(lèi)型的設(shè)備進(jìn)行研究，分析正常運(yùn)行情況下電氣參數(shù)，然后針對(duì)電氣故障進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)一步排查并且確定故障點(diǎn)。

2.3 電廠電氣設(shè)備故障檢修管理

電廠電氣設(shè)備故障是影響電廠穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，對(duì)于電網(wǎng)安全以及供電安全具有直接的影響。為了加強(qiáng)電氣故障排查檢修管理，應(yīng)該加大完善電氣設(shè)備的五防管理。五防管理具體包括：防止帶負(fù)荷拉合開(kāi)關(guān)、防止誤分誤合斷路器、防止帶接地線合斷路器、防治誤入帶電間隔、防止帶電掛接地線。在電器設(shè)備故障排查與檢修過(guò)程中，應(yīng)該加強(qiáng)管理，及時(shí)排查出故障點(diǎn)，采取針對(duì)性措施處理問(wèn)題，確保用電安全[2]。

3 電廠電氣常見(jiàn)故障解決對(duì)策

3.1 電廠電氣設(shè)備分級(jí)檢修管理

電廠電氣設(shè)備分級(jí)是針對(duì)電廠電氣設(shè)備的具體措施，采用分級(jí)檢修與管理，從而了解故障發(fā)生的原因，做好預(yù)防管理。電廠電氣設(shè)備的分級(jí)是電廠電氣運(yùn)行的首要步驟，開(kāi)展設(shè)備分級(jí)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的采集評(píng)估，對(duì)設(shè)備可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行分級(jí)管理，并且遇險(xiǎn)提出預(yù)防措施與應(yīng)對(duì)措施。在電氣發(fā)生故障后，采用分級(jí)對(duì)電氣故障進(jìn)行管理，了解故障發(fā)生的情況，采用分級(jí)管理措施相應(yīng)故障。電廠電氣的設(shè)備分級(jí)主要是對(duì)電氣設(shè)備的重要性、設(shè)備故障發(fā)生頻次、維修需求優(yōu)先級(jí)進(jìn)行分級(jí)，在故障排查與檢修時(shí)，需要對(duì)關(guān)鍵的重要設(shè)備進(jìn)行及時(shí)檢修，并且先處理需求級(jí)別高的設(shè)備。運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集評(píng)估主要是對(duì)電氣設(shè)備參數(shù)、電氣運(yùn)行參數(shù)等進(jìn)行分級(jí)管理，明確正常運(yùn)行的設(shè)備參數(shù)，分析故障下的電氣運(yùn)行參數(shù)，從而了解故障情況。電氣設(shè)備故障發(fā)生后，采用正常運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)比當(dāng)前的運(yùn)行參數(shù)，對(duì)設(shè)備排查檢修的安全性以及可靠性進(jìn)行評(píng)估，確定檢修計(jì)劃以及應(yīng)對(duì)措施。

3.2 電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)

電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)是電氣設(shè)備故障處理的基礎(chǔ)。電氣設(shè)備在線檢測(cè)主要是采用傳感器等對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，了解電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下的各項(xiàng)參數(shù)，以確定電氣設(shè)備內(nèi)部缺陷以及可能產(chǎn)生的原因，明確故障處理對(duì)策。電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)傳感器包括溫度、濕度、氣敏等傳感器，通過(guò)在線數(shù)據(jù)的采集與分析，為故障產(chǎn)生的原因以及故障對(duì)策提供依據(jù)。在電廠電氣運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)發(fā)電機(jī)、繼電器等進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)。比如在針對(duì)發(fā)電機(jī)的日常監(jiān)測(cè)中，發(fā)電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的電磁、機(jī)械故障發(fā)生之前，電器監(jiān)測(cè)參數(shù)會(huì)出現(xiàn)異常，通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)的發(fā)熱、電壓等進(jìn)行檢測(cè)，能夠判斷發(fā)現(xiàn)即將發(fā)生的內(nèi)部故障，及時(shí)采取措施處理故障。電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)能夠?qū)ο鄳?yīng)故障進(jìn)行預(yù)警，通過(guò)參數(shù)變化了解潛在性的故障，結(jié)合電氣設(shè)備的正常參數(shù)，確定故障應(yīng)對(duì)措施。

3.3 電廠電氣設(shè)備故障具體處理措施

電廠電氣設(shè)備出現(xiàn)故障后，具體的應(yīng)對(duì)措施如下：①發(fā)電機(jī)電壓故障，針對(duì)發(fā)電機(jī)電壓不穩(wěn)發(fā)熱現(xiàn)象，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)發(fā)電機(jī)的電壓監(jiān)測(cè)，及時(shí)了解發(fā)電機(jī)的電壓波動(dòng)，了解電壓異常，及時(shí)處理發(fā)電機(jī)異常；②發(fā)電器滑環(huán)碳刷故障；發(fā)電機(jī)的滑環(huán)碳刷冒火故障危害較大，產(chǎn)生滑環(huán)碳刷故障的主要原因是電氣設(shè)備的壓簧不統(tǒng)一，承壓有所不同，而且長(zhǎng)期運(yùn)行導(dǎo)致碳刷剝落，導(dǎo)致滑環(huán)碳刷冒火，為了應(yīng)對(duì)該故障，應(yīng)該對(duì)電氣設(shè)備的壓簧進(jìn)行統(tǒng)一，并且及時(shí)檢修發(fā)電機(jī)的滑環(huán)碳刷，更換和修理已經(jīng)出現(xiàn)問(wèn)題的設(shè)備零件，如果產(chǎn)生發(fā)熱情況，應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行散熱處理；③備用電源故障，嚴(yán)格控制備用電源質(zhì)量，確保備用電源的高壓和低壓能夠穩(wěn)定切換，并且對(duì)備用電源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的問(wèn)題；④接地故障，科學(xué)合理的布設(shè)接電線，采用環(huán)路式接電類(lèi)型進(jìn)行電氣設(shè)備的節(jié)點(diǎn)處理，環(huán)路式接電可以降低電氣設(shè)備運(yùn)行電壓，提升電氣設(shè)備的穩(wěn)定性，同時(shí)設(shè)置專(zhuān)門(mén)的檢查系統(tǒng)，了解運(yùn)行狀態(tài)，確定接電線穩(wěn)定[3]。

4 結(jié)束語(yǔ)

電廠電氣的運(yùn)行實(shí)踐中，電氣設(shè)備因?yàn)閾p耗大、設(shè)備復(fù)雜，運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生各種故障?？傮w而言，電廠電氣設(shè)備產(chǎn)生故障的因素包括客觀因素和主觀因素，客觀因素主要是由于設(shè)備老化損耗、設(shè)備選擇不統(tǒng)一等造成的，主觀因素是由于日常檢修不嚴(yán)格、接電線布設(shè)方式不合理等。為了提升用電穩(wěn)定性，需要對(duì)電廠電氣的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并且采用分級(jí)管理，能夠有效降低故障發(fā)生率，提升用電穩(wěn)定性。