發(fā)電廠電氣一次設(shè)備故障及排查要點(diǎn)分析

張曦

摘要：在發(fā)電廠中，電氣一次設(shè)備除發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)外，還有變壓器與斷路器，能夠在維護(hù)發(fā)電廠安全運(yùn)行工作中起到關(guān)鍵影響。就具體運(yùn)行而言，電氣一次設(shè)備有很高的幾率出現(xiàn)故障，發(fā)電廠應(yīng)該做好檢修排查電氣一次設(shè)備工作，以減小故障出現(xiàn)的概率。本文基于此，分析發(fā)電廠電氣一次設(shè)備的故障和電氣一次設(shè)備排查要點(diǎn)，期望通過本文的研究，能夠?yàn)橛嘘P(guān)人員的工作提供參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠;電氣一次設(shè)備;故障排查

引言：如果發(fā)電廠的電氣一次設(shè)備無法在安全狀態(tài)下運(yùn)行，將會(huì)對(duì)機(jī)組運(yùn)行造成嚴(yán)重影響，還會(huì)使機(jī)組面臨停運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)。按照具體檢修狀況，發(fā)現(xiàn)發(fā)電廠電氣一次設(shè)備出現(xiàn)故障的幾率很大。以某發(fā)電廠為例，該電廠統(tǒng)計(jì)了近四年故障的類別，由電氣一次設(shè)備故障引發(fā)的機(jī)組停運(yùn)事故在所有原因中占據(jù)很高的比例，為61.3%。所以發(fā)電廠應(yīng)該加大檢修維護(hù)力度，使電氣一次設(shè)備出現(xiàn)故障的幾率下降。

一、發(fā)電機(jī)故障和排查要點(diǎn)

（一）發(fā)電機(jī)故障分析

對(duì)發(fā)電廠來說，發(fā)電機(jī)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的故障除了轉(zhuǎn)子匝間短路故障和發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水堵塞故障、絕緣破壞故障外，還有轉(zhuǎn)子滑環(huán)和碳刷故障及發(fā)電機(jī)內(nèi)冷水系統(tǒng)漏氫故障。電廠發(fā)電機(jī)如圖1所示。計(jì)算導(dǎo)體電阻和電流通過導(dǎo)體發(fā)熱量的公式如下：R=ρ×L/S2H以及Q=I2×R×t。

（二）排查要點(diǎn)分析

第一，為避免轉(zhuǎn)子匝間短路故障出現(xiàn)，工作人員應(yīng)該保證轉(zhuǎn)子的通風(fēng)道中沒有異物，特別需要避免檢修之后出現(xiàn)的焊渣和金屬屑落到通風(fēng)道中，保證發(fā)電機(jī)的密封油不會(huì)存在泄露問題，防止出現(xiàn)回油不暢問題。

第二，工作人員需依據(jù)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)來把控內(nèi)冷水的水質(zhì)，能夠使用多頻次檢測(cè)方法，特別需要強(qiáng)化檢測(cè)內(nèi)冷水pH值工作。在安裝管路時(shí)應(yīng)該盡量減少轉(zhuǎn)角，不可任意增減管路及節(jié)門，應(yīng)按照具體工況開展設(shè)計(jì)工作。

第三，工作人員應(yīng)在固定時(shí)間查看定子繞組端線圈，判斷線圈是不是存在松動(dòng)和磨損問題。工作人員應(yīng)檢查發(fā)電機(jī)過度引線絕緣性和發(fā)電機(jī)引水管的絕緣性。工作人員需做好檢查引線夾件工作。工作人員應(yīng)查看引水管及端罩的絕緣距離，判斷能否滿足標(biāo)準(zhǔn)，然后對(duì)絕緣破壞故障加以檢查。

第四，工作人員需做好檢查碳刷工作，判斷是否變形。工作人員應(yīng)在固定時(shí)間對(duì)滑環(huán)濾網(wǎng)進(jìn)行清理，避免存在雜物。充分清理滑環(huán)，完成好除銹任務(wù)及防銹任務(wù)，工作人員應(yīng)充分清理滑環(huán)溝道灰塵和刷握灰塵。檢查碳刷和滑環(huán)接觸面的平滑程度，使用干棉布完成擦拭滑環(huán)工作，假如存在細(xì)微磨損，能夠選擇細(xì)砂紙來研磨。

第五，對(duì)內(nèi)冷水系統(tǒng)漏氫問題來說，工作人員應(yīng)該著重檢查發(fā)電機(jī)中分面氣密性，查看加氫側(cè)是否存在斷開點(diǎn)。對(duì)發(fā)電機(jī)定子冷卻水來說，工作人員需要判斷進(jìn)水管和總管連接位置是不是得到良好焊接，是否有泄露問題。檢查發(fā)電機(jī)的出線套管有沒有漏氫。檢查導(dǎo)電螺栓和導(dǎo)電桿是否存在泄露問題[1]。

二、電動(dòng)機(jī)故障和排查要點(diǎn)

電動(dòng)機(jī)故障除電動(dòng)機(jī)軸承的磨損故障和電動(dòng)機(jī)引出線的燒毀故障外，還有電動(dòng)機(jī)的絕緣故障。

第一，對(duì)電動(dòng)機(jī)軸承的磨損問題來說，工作人員需要查看軸承和軸承蓋間隙，假如膨脹間隙存在預(yù)留錯(cuò)誤，會(huì)使軸承和軸承蓋不斷摩擦。工作人員需查看軸承的潤(rùn)滑狀況，避免潤(rùn)滑油出現(xiàn)太多問題或者太少問題。

第二，就引出線的磨損和燒毀故障而言，工作人員需要檢查電動(dòng)機(jī)引出線及定子棱角位置是否存在磨損。需要檢查電動(dòng)機(jī)接線柱有無焊接不牢問題和虛焊問題。如果電動(dòng)機(jī)引線強(qiáng)度無法符合標(biāo)準(zhǔn)，在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行下會(huì)出現(xiàn)引線斷開問題。

第三，工作人員需要查看電動(dòng)機(jī)匝間絕緣材料，檢查是否存在破損問題，若出現(xiàn)破損，應(yīng)盡快完成更換操作。判斷轉(zhuǎn)子籠條與端環(huán)有無斷裂問題，盡快進(jìn)行處理。不應(yīng)多次啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，在啟動(dòng)之前，工作人員應(yīng)該完成絕緣測(cè)量任務(wù)，如果處在雷雨季節(jié)，應(yīng)該減短絕緣測(cè)量任務(wù)周期。如果頻繁啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，需要減少大修周期和小修周期。同時(shí)應(yīng)避免冷卻系統(tǒng)導(dǎo)致短路故障出現(xiàn)[2]。

三、變壓器故障和排查要點(diǎn)

（一）變壓器故障分析

變壓器能夠完成電壓交換和電流交換，其常見故障除高低壓套管的滲油故障、變壓器分接開關(guān)氧化或者開關(guān)接觸不良故障和低壓側(cè)絕緣不良引發(fā)的短路故障外，還有變壓器線圈匝間的短路故障和低壓側(cè)升高座排污門的堵塞故障。

（二）排查要點(diǎn)分析

第一，判斷高壓管末屏是否有漏油問題。對(duì)高壓管出線將軍帽來說，工作人員應(yīng)檢查密封墊有無老化問題和受潮變形問題。判斷變壓器末屏的接地線是否出現(xiàn)斷裂問題。在平時(shí)檢修維護(hù)時(shí)，需重點(diǎn)檢查套管末屏位置，檢查高壓引出線接線端子溫度和低壓引出線接線端子溫度，盡快排查接觸不良導(dǎo)致的發(fā)熱問題。在變壓器大修和小修環(huán)節(jié)，工作人員需要測(cè)試套管介質(zhì)損耗狀況和電容量，盡快排查套管末屏的接地問題。檢查高壓側(cè)出線安全距離，盡快清理高壓套管的油污和雜物，避免發(fā)生套管閃絡(luò)問題。

第二，工作人員需要在固定時(shí)間排查分接開關(guān)彈簧情況，判斷觸頭鍍層是否損壞，檢查分解引線是否斷裂，查看固件是否出現(xiàn)松動(dòng)。工作人員在調(diào)整分接開關(guān)過程中，應(yīng)測(cè)量電流電阻，防止因?yàn)榉纸娱_關(guān)檔位問題導(dǎo)致變壓器故障出現(xiàn)。

第三，如果短路原因是低壓側(cè)絕緣不佳，工作人員應(yīng)盡快清理低壓側(cè)共箱母線的瓷瓶和絕緣支架雜物及積塵，避免由于積塵受潮問題導(dǎo)致放電短路故障出現(xiàn)。工作人員需要檢查共箱母線伴熱電纜是不是出現(xiàn)了松動(dòng)，盡快實(shí)施固定操作。工作人員應(yīng)檢查伴熱帶是否有彎曲過長(zhǎng)受熱問題，以防出現(xiàn)短路。工作人員需要查驗(yàn)低壓側(cè)母排及中性點(diǎn)絕緣距離，判斷能不能滿足運(yùn)行工況標(biāo)準(zhǔn)。

第四，工作人員在檢修變壓器線圈時(shí)，應(yīng)從根源出發(fā)，把控好導(dǎo)線質(zhì)量，查看導(dǎo)線股間絕緣狀況，做好驗(yàn)收換位導(dǎo)線質(zhì)量工作，完成引線焊接操作。在裝配時(shí)應(yīng)該避免雜質(zhì)和異物出現(xiàn)，引發(fā)絕緣擊穿問題。

第五，對(duì)低壓側(cè)排污門來說，工作人員在排除堵塞問題時(shí)，需要打開防護(hù)罩，判斷升高座的防水口是不是存在堵塞問題，是否有生銹積水問題。工作人員應(yīng)判斷波紋伸縮橡膠有沒有老化和變形問題，盡快完成更換操作[3]。

對(duì)具體檢修工作來說，工作人員需重點(diǎn)排查其壓力釋放閥門，判斷有沒有接觸不良問題，防止出現(xiàn)保護(hù)誤動(dòng)問題。工作人員應(yīng)做好監(jiān)測(cè)變壓器油溫工作。對(duì)變壓器潛油泵來說，工作人員需在固定時(shí)間檢查油流繼電器的擋板，判斷是否存在斷裂問題。工作人員應(yīng)檢查冷卻器電源配置和油泵電源配置，判斷能不能滿足運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。

四、排查斷路器和隔離開關(guān)

（一）排查斷路器要點(diǎn)

工作人員應(yīng)判斷滅磁開關(guān)是否存在灰塵和污垢，需盡快完成除灰和除垢工作，防止出現(xiàn)滅磁開關(guān)誤動(dòng)問題和滅磁開關(guān)拒動(dòng)問題。工作人員需管理好開關(guān)箱加熱器，避免出現(xiàn)儀表管取樣被凍上問題。工作人員應(yīng)做好檢修配電設(shè)備工作，避免由于失修導(dǎo)致電源系統(tǒng)故障出現(xiàn)。工作人員應(yīng)檢查斷路器機(jī)構(gòu)箱，重點(diǎn)檢查其密封性。對(duì)剛安裝完的開關(guān)柜CT和穿墻套管來說，工作人員應(yīng)該實(shí)施耐壓實(shí)驗(yàn)，確保開關(guān)柜的二次導(dǎo)線能夠綁牢，和高壓位置絕緣距離應(yīng)該符合運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。

（二）隔離開關(guān)排查要點(diǎn)

工作人員需在固定時(shí)間查看開關(guān)軸承的潤(rùn)滑狀況，避免瓷瓶因?yàn)闈?rùn)滑問題被扭斷。對(duì)銅鋁過渡設(shè)備來說，工作人員需要檢查線夾是否具有焊接不良問題，避免銅鋁的過渡位置發(fā)生斷裂。工作人員應(yīng)檢查瓷瓶底座支架，判斷有無焊接不牢問題和銹蝕問題，工作人員要在固定時(shí)間查看設(shè)備溫度，避免設(shè)備在溫度太高時(shí)損壞。

結(jié)束語：對(duì)大型發(fā)電廠來說，電氣一次設(shè)備導(dǎo)致的故障在總體故障中占比很高，依據(jù)具體檢修經(jīng)驗(yàn)而言，大部分故障是檢修維護(hù)工作未得到落實(shí)，具有漏檢和缺檢問題，檢修時(shí)未能準(zhǔn)備掌握技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。所以應(yīng)該按照電廠具體運(yùn)行狀況，完成好排查設(shè)備故障隱患任務(wù)，對(duì)容易導(dǎo)致故障出現(xiàn)的位置引起重視，按照具體需求，減短檢修的周期，使故障出現(xiàn)幾率得到降低。在檢修時(shí)應(yīng)該保證故障能夠被一次排除。

參考文獻(xiàn)：

[1]毛永剛.火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中故障原因分析及優(yōu)化策略[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2021，41（16）：39-40.

[2]劉峻，陳捷，陸云，等.2020年度上海并網(wǎng)發(fā)電廠發(fā)電設(shè)備失效案例統(tǒng)計(jì)及分析[J].電力與能源，2021，42（02）：245-248+255.

[3]鄭少亮.火力發(fā)電廠發(fā)電設(shè)備軸承故障自適應(yīng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2020，39（11）：5-9.