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

樊冰輝

摘要：發(fā)電廠正常運(yùn)行過(guò)程中電氣設(shè)備發(fā)揮著關(guān)鍵作用，確保電氣設(shè)備安裝和調(diào)試質(zhì)量，減少電氣設(shè)備故障對(duì)發(fā)電廠運(yùn)行產(chǎn)生的不利影響至關(guān)重要，而且在某種程度上電氣設(shè)備的運(yùn)行會(huì)決定著發(fā)電廠的效益目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)。因此，在發(fā)電廠電氣設(shè)備調(diào)試過(guò)程中，技術(shù)人員必須嚴(yán)格遵循《電力安全工作規(guī)章》，做好必須的安全防護(hù)措施，這樣才能保證通電狀態(tài)下安全進(jìn)行調(diào)試工作，保證技術(shù)人員人身安全。發(fā)電廠在長(zhǎng)期運(yùn)行中電氣設(shè)備必然會(huì)存在各種故障，要求技術(shù)人員能夠認(rèn)真負(fù)責(zé)，做好定期檢查和維護(hù)，從而保障發(fā)電廠的正常運(yùn)行狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠;電氣設(shè)備;運(yùn)行

引言：電力行業(yè)的發(fā)展是關(guān)系全社會(huì)、全人類的民生問(wèn)題，近年來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)騰飛讓電力行業(yè)發(fā)生了巨大改變，各種先進(jìn)的電氣設(shè)備不斷投入使用，顯著提高了發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益，但同時(shí)也讓電力系統(tǒng)更加復(fù)雜。電氣設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)一系列故障和問(wèn)題，這就需要按時(shí)檢查、維護(hù)電氣設(shè)備，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，解決故障，在工作中不斷總結(jié)故障的發(fā)生原因和維修經(jīng)驗(yàn)，以保障發(fā)電廠電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

1.發(fā)電機(jī)溫度過(guò)高引起的故障及應(yīng)對(duì)措施

1.1故障分析

發(fā)電廠的發(fā)電量并非固定不變的，當(dāng)電網(wǎng)的負(fù)荷發(fā)生改變時(shí)，發(fā)電量也會(huì)隨之改變，以此保證發(fā)電廠的電氣設(shè)備能夠安全、正常、穩(wěn)定地運(yùn)行。要想獲得更多的電能，必須使電氣設(shè)備處于超負(fù)荷運(yùn)行的狀態(tài)，此時(shí)，電網(wǎng)同樣會(huì)處于高負(fù)荷的狀態(tài)，如果長(zhǎng)時(shí)間、頻繁地增加電網(wǎng)負(fù)荷，那么電氣設(shè)備也會(huì)不堪重負(fù)出現(xiàn)損壞。調(diào)整電荷的過(guò)程中，電氣設(shè)備會(huì)因?yàn)椴粩噙\(yùn)行而產(chǎn)生熱量，電機(jī)被過(guò)度使用，加快了電氣設(shè)備的老化速度。電機(jī)的使用時(shí)間越長(zhǎng)，發(fā)電效率就會(huì)越低，久而久之，對(duì)發(fā)電廠的正常運(yùn)行產(chǎn)生了影響。

1.2故障解決措施

如果發(fā)電機(jī)系統(tǒng)能夠保持正常的溫度，那么電機(jī)的絕緣系統(tǒng)便會(huì)處于正常運(yùn)行狀態(tài)，所以，解決發(fā)電機(jī)因溫度過(guò)高而引起的故障，最有效、最直接的方案就是通過(guò)冷卻來(lái)降低電機(jī)溫度，常用的冷卻方法有三種，分別是水內(nèi)冷卻、封閉式空氣冷卻與氫氣冷卻。為了防止冷卻介質(zhì)過(guò)多地和空氣接觸造成污染，就需要構(gòu)建一個(gè)完全封閉的冷卻系統(tǒng)，以減少電機(jī)堵塞的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。水內(nèi)冷卻指的是通過(guò)水的散熱功能來(lái)降低發(fā)電機(jī)的溫度。氫氣冷卻的原理是：通過(guò)氫氣來(lái)降低發(fā)電機(jī)的通風(fēng)損耗，但氫氣具有易燃易爆的特點(diǎn)，所以氫氣冷卻本身就有一定的風(fēng)險(xiǎn)性，操作時(shí)需要格外謹(jǐn)慎。

2.電氣設(shè)備傳輸線路故障及應(yīng)對(duì)措施

2.1故障分析

地區(qū)的氣候特點(diǎn)與傳輸線路故障的發(fā)生密切相關(guān)，尤其是多雨季節(jié)，電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中由于環(huán)境潮濕、雨水沖刷等因素而發(fā)生腐蝕，引起故障。持續(xù)不斷地運(yùn)行會(huì)提高電力輸送負(fù)荷，在電氣設(shè)備運(yùn)行速率有限的情況下，一旦電氣設(shè)備損壞，又沒(méi)有及時(shí)維修，設(shè)備的電力輸送效率就會(huì)嚴(yán)重下降，最終造成短路等故障。除了氣候差異，不同地區(qū)的地理環(huán)境也有很大差異，輸送電力的線路通常架設(shè)在高處，如果雷雨天氣沒(méi)有做好防護(hù)措施，也很容易引起傳輸線路的故障。

2.2故障解決措施

根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)、降雨量來(lái)制訂傳輸線路故障的處理措施，可以委派專業(yè)的技術(shù)人員到電氣設(shè)備運(yùn)行的地區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，動(dòng)態(tài)跟蹤設(shè)備的運(yùn)行情況，及時(shí)更換無(wú)法正常運(yùn)行的電氣設(shè)備，加強(qiáng)電氣設(shè)備的檢修力度，必要時(shí)，可以詢問(wèn)高資歷的專家、學(xué)者的意見(jiàn)。如果雨雪侵蝕了電氣設(shè)備，為了避免設(shè)備受潮發(fā)生故障，應(yīng)做好設(shè)備的防潮、防塵、防腐蝕、防雨等措施，加強(qiáng)對(duì)容易受潮部位的檢修，以提高電氣設(shè)備的運(yùn)行效率。必要時(shí)，可以安裝防雷設(shè)施，降低雷電對(duì)電氣設(shè)備造成的威脅，以保證設(shè)備能夠穩(wěn)定、安全地運(yùn)行。

3.電氣設(shè)備的接地故障

3.1故障分析

《防止電力生產(chǎn)事故要求》中明確指出：互感器的二次回路必須有一點(diǎn)接地，通過(guò)正確的繼電保護(hù)動(dòng)作來(lái)保障發(fā)電廠工作人員的人身安全。發(fā)電廠敞開(kāi)式升壓站的電流互感器在室外，二次回路絕緣老化時(shí)，如果出現(xiàn)人為的操作失誤，就會(huì)造成互感器的兩點(diǎn)接地，從而引起保護(hù)拒動(dòng)，在互感器二次線圈在兩側(cè)的情況下，還可能引起二次測(cè)電流分流的過(guò)流保護(hù)，因?yàn)闊o(wú)法采集故障電流而出現(xiàn)拒動(dòng)?；ジ衅鞯幕芈穬牲c(diǎn)接地還可能造成誤動(dòng)，變壓器差動(dòng)保護(hù)的運(yùn)行中，高低壓側(cè)的電流互感器二次電流是相等的[1]，二次差動(dòng)回路兩點(diǎn)接地如果出現(xiàn)電勢(shì)差，接地點(diǎn)的故障電流就會(huì)在差動(dòng)回路中出現(xiàn)不平衡的電流，從而引起誤動(dòng)。敞開(kāi)式升壓站互感器的二次中性點(diǎn)需要一點(diǎn)接地，如果是兩點(diǎn)接地，電勢(shì)不同，就會(huì)出現(xiàn)接地點(diǎn)系統(tǒng)故障，接地的電勢(shì)差較大，互感器也會(huì)出現(xiàn)測(cè)量誤差。保護(hù)采集電壓并非真實(shí)的電壓，電壓的幅值也會(huì)出現(xiàn)變化，系統(tǒng)接地互感器的零序電壓同樣會(huì)發(fā)生變化，嚴(yán)重影響以相電壓為標(biāo)準(zhǔn)的保護(hù)。接地距離保護(hù)主要借助短路測(cè)量電壓流的比值，比如在比值小于整定值時(shí)可以保護(hù)跳閘，當(dāng)電壓互感器的接地測(cè)量阻抗Zm=（Ua+Uy）/Ia的情況下，測(cè)量的阻抗大于故障點(diǎn)的阻抗時(shí)，就可能導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng)。

3.2故障解決措施

電流互感器的二次側(cè)接地點(diǎn)接地電流是0，對(duì)互感器線圈兩側(cè)的接地電流進(jìn)行分析，獲得回路是否兩點(diǎn)接地的測(cè)量方法。在互感器兩點(diǎn)接地的情況下，中性線電流和永久接地點(diǎn)的方向是相反的[2]，接地點(diǎn)的電勢(shì)差需要經(jīng)過(guò)負(fù)載才能形成回路，可以忽略電勢(shì)差的影響。如果電流互感器多點(diǎn)接地，大小與方向相反，只要檢測(cè)永久接地點(diǎn)的電流就能夠判斷二次回路是否出現(xiàn)了兩點(diǎn)接地。還可以通過(guò)電阻法明確二次回路多點(diǎn)接地互感器，如果沒(méi)有形成回路就會(huì)出現(xiàn)高阻抗，接地回路的電流較小，如果接地點(diǎn)串入滑線電阻，就可以判斷互感器是否出現(xiàn)了二次回路兩點(diǎn)接地，然后逐漸切除直流負(fù)荷，檢查節(jié)點(diǎn)支路的接地點(diǎn)，通過(guò)運(yùn)行的方式來(lái)判斷故障接地點(diǎn)。按照先照明、后信號(hào)的原則查找接地，如果是因?yàn)橹绷麟娡ｋ姸鹫`動(dòng)，則應(yīng)該把設(shè)備切到備用電源，停電后再繼續(xù)查找接地點(diǎn)。熱工系統(tǒng)會(huì)經(jīng)常因?yàn)榻拥鼐€斷線而形成測(cè)量誤差，需要根據(jù)斷線去排查?？梢酝ㄟ^(guò)萬(wàn)用表去測(cè)量屏蔽層的電阻，如果電阻值增大，則提示接地線虛接。如果屏蔽層出現(xiàn)多點(diǎn)接地，就會(huì)在接地點(diǎn)形成回路，可以將加電流側(cè)作為起點(diǎn)來(lái)測(cè)量電流。如果電纜單相接地，那么正常的芯線和故障芯線短接后，就會(huì)構(gòu)成環(huán)線，電橋和故障的芯線相互連接，測(cè)量電流經(jīng)過(guò)接地點(diǎn)會(huì)形成回路，電纜的長(zhǎng)度決定了電纜的電阻，所以同一根電纜的電阻率不會(huì)發(fā)生改變，故障點(diǎn)的距離Lx=2LRa/（Rm+Ra），電纜三相接地需要通過(guò)正常的平行線路芯線作為輔助線[3]。

結(jié)論：

簡(jiǎn)而言之，發(fā)電廠的電氣設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間在惡劣、復(fù)雜的環(huán)境中運(yùn)行，很容易出現(xiàn)各種各樣的故障。定期檢測(cè)電氣設(shè)備，排查故障，是保證設(shè)備正常運(yùn)行，保障發(fā)電廠穩(wěn)定供電的重要措施，以滿足社會(huì)各行各業(yè)的用電需求。筆者結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)，分析了四種常見(jiàn)的電氣設(shè)備故障，以期為發(fā)電廠的正常運(yùn)行提供一定的參考和借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]石峰，楊再勝.淺析火力發(fā)電廠電氣安裝調(diào)試要點(diǎn)及技術(shù)要求[J].工程技術(shù)（文摘版），2016（8）：174.

[2]陳榮青.火力發(fā)電廠電氣設(shè)備常見(jiàn)故障及檢修方法分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2019（2）：135.

[3]王春峰.淺析發(fā)電廠電氣設(shè)備檢修中的狀態(tài)檢修技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（15）：144.