試析電廠電氣運(yùn)行常見故障及其解決措施

房琰

上海大屯能源股份有限公司熱電廠 江蘇徐州 221611

在信息化時(shí)代，電力是重要的戰(zhàn)略資源對(duì)于保障民生和促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有著重要的意義。因此，在當(dāng)前發(fā)展階段保障電力系統(tǒng)和設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行是維護(hù)社會(huì)的長(zhǎng)治久安的重要措施。但是在當(dāng)前階段電廠電氣運(yùn)行的過程中會(huì)存在許多的問題，需要相關(guān)部門立刻采取合理有效的措施排除故障，從而保障電力設(shè)備可以正常的工作，可以讓電力資源的作用可以得到有效的發(fā)揮，在保障電廠自身的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

1 電廠電氣運(yùn)行的過程中的常見故障和原因

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人生活水平的提升，電力設(shè)備的運(yùn)載能力需要不斷地增加才能滿足信息化時(shí)代生產(chǎn)生活的電力需求，但是，在電力設(shè)備運(yùn)行的過程中不可避免的會(huì)出現(xiàn)一些問題，使得電力設(shè)備無(wú)法有效的運(yùn)轉(zhuǎn)。工作人員需要充分的認(rèn)識(shí)到，電廠電氣的正常運(yùn)行是保證電力事業(yè)正常發(fā)展的基礎(chǔ)。因此，相關(guān)人員需要對(duì)常見的故障和原因進(jìn)行分析，使得維修人員可以找到合適的方法進(jìn)行故障的維修和排除工作，促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展[1]。

1.1 電氣設(shè)備溫度異常

發(fā)電廠的設(shè)備工作原理比較復(fù)雜，需要比較長(zhǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)周期，在運(yùn)行的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量。近今年隨著信息化技術(shù)的發(fā)展使得城鄉(xiāng)居民的用電量顯著的增加，導(dǎo)致電力設(shè)備的負(fù)荷加重，但是設(shè)備自身的散熱功能并沒有與時(shí)俱進(jìn)，僅僅能散發(fā)部門的熱量，使得無(wú)法散發(fā)的熱量逐漸積累，造成設(shè)備的轉(zhuǎn)機(jī)溫度異常。這種不正常的溫度會(huì)減小設(shè)備零件的使用壽命，無(wú)法保證設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行，甚至由于溫度過高導(dǎo)致設(shè)備損害，造成不可估量的損失。

1.2 廠用電源自動(dòng)切換失敗

在進(jìn)行發(fā)電工作的過程中，相關(guān)部門為了避免電力設(shè)備工作的時(shí)候出現(xiàn)突發(fā)情況，往會(huì)在設(shè)備上安裝備用電源自動(dòng)切換系統(tǒng)，從而讓發(fā)電設(shè)備可以在出現(xiàn)突發(fā)情況時(shí)依舊可以保證輸電量。但是，在實(shí)際運(yùn)行的過程中，由于目前我國(guó)的廠用電源自動(dòng)切換設(shè)備技術(shù)還沒有得完善，性能參差不齊，使得在實(shí)際應(yīng)用的過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)廠用電源自動(dòng)切換失敗的情況，使得廠用電源自動(dòng)切換設(shè)備無(wú)法有效的發(fā)揮作用，為電廠帶來?yè)p失，造成不可估量的后果。

1.3 廠用電系統(tǒng)接地故障

根據(jù)目前的調(diào)查結(jié)構(gòu)可知，電氣設(shè)備接地是目前在電廠工作的過程中經(jīng)常發(fā)生的故障問題。對(duì)電力設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行帶來了威脅，無(wú)法保證發(fā)電量。造成這種故障的原因是設(shè)備自身的絕緣水平不高，絕緣水平無(wú)法滿足相應(yīng)的電壓的等級(jí)需求。廠用系統(tǒng)接地故障可以分為兩種類型，一種是交流接地故障，另一種是直流接地故障。

1.4 直流系統(tǒng)接地故障

發(fā)電廠直流系統(tǒng)分布范圍廣、裸露部分較多、電纜多且廠。所以直流電纜容易受外部環(huán)境因素（如塵土、潮氣的腐蝕），使某些絕緣薄弱元件絕緣下降，甚至絕緣破壞造成直流接地。具體原因如下：①二次回路絕緣材料不合格、絕緣性能低，年久失修、設(shè)備老化嚴(yán)重，設(shè)備存在損傷缺陷等；②二次回路及設(shè)備嚴(yán)重受潮、接地盒進(jìn)水，使直流對(duì)地絕緣電阻嚴(yán)重降低；③某些導(dǎo)體掉落在元器件上造成直流接地故障。

1.5 設(shè)備運(yùn)維和管理層面問題

電氣設(shè)備運(yùn)行、設(shè)備故障檢修時(shí)對(duì)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)分析以及采取的防控措施存在欠缺和不足。對(duì)電氣設(shè)備故障進(jìn)行檢修的過程中可能會(huì)遇到的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)、危險(xiǎn)點(diǎn)分析不足，辨識(shí)不夠充分，無(wú)法及時(shí)提出應(yīng)對(duì)防控措施，這就要求運(yùn)維或檢修人員要具有較高的故障診斷和故障分析的能力。

電氣設(shè)備故障檢修的專業(yè)面儲(chǔ)備不足。電氣設(shè)備運(yùn)行、設(shè)備故障檢修時(shí)檢修人員的專業(yè)知識(shí)如果不夠全面，對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解不夠深刻，將導(dǎo)致缺乏對(duì)電氣設(shè)備故障的精準(zhǔn)判斷和分析的能力，對(duì)電氣設(shè)備故障無(wú)法做到應(yīng)修必修，修必修好，無(wú)法及時(shí)恢復(fù)故障設(shè)備的運(yùn)行，只能委外請(qǐng)相關(guān)有資質(zhì)、有能力的外部專業(yè)人員處理，這與電氣設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行及設(shè)備故障檢修的迫切需求不適應(yīng)。

電氣設(shè)備檢修技術(shù)手段及技術(shù)水平相對(duì)滯后。對(duì)部分電氣設(shè)備運(yùn)行、維修技能的熟練程度欠缺，部分電氣設(shè)備的檢修人員專業(yè)技術(shù)水平參差不齊，對(duì)新設(shè)備、新技術(shù)、新工藝等技術(shù)手段缺乏更新，抱著得過且過的態(tài)度[2]。

2 電廠電氣運(yùn)行常見故障處理

2.1 電氣設(shè)備溫度異常處理處理措施

2.1.1 電動(dòng)機(jī)溫度異常升高

運(yùn)行中的電動(dòng)機(jī)溫度異常升高可能由于以下幾點(diǎn)因素造成：①電動(dòng)機(jī)過負(fù)荷運(yùn)行，此時(shí)應(yīng)減少負(fù)荷降低電動(dòng)機(jī)出力或更換較大容量的電動(dòng)機(jī)；②電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行，應(yīng)檢查熔絲是否熔斷、開關(guān)接觸點(diǎn)的接觸是否良好，排除故障；③電動(dòng)機(jī)風(fēng)道阻塞或冷卻風(fēng)扇故障。應(yīng)清除風(fēng)道灰塵或油垢，檢查電動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)情況；④外部環(huán)境溫度升高。應(yīng)采取外部物理降溫，如加設(shè)軸流風(fēng)機(jī)等措施；⑤定子繞組匝間或相間短路。用兆歐表或萬(wàn)用表檢查二相繞組間的絕緣電阻；用電流平衡法檢查三相繞組電流，電流大的相為短路相，也可用短路偵察器檢查繞組匝間是否短路，絕緣電阻不合格的電動(dòng)機(jī)嚴(yán)禁投入使用；⑥定子繞組接地?？捎萌f(wàn)用表或指示燈檢查，電阻為零的為接地相；⑦電源電壓過低或過高。用萬(wàn)用表的電壓檔或電壓表檢查電動(dòng)機(jī)輸入端電源電壓，及時(shí)調(diào)整廠用電壓質(zhì)量，保證電動(dòng)機(jī)在額定電壓范圍內(nèi)運(yùn)行；⑧電動(dòng)機(jī)冷卻水流量降低或者中斷、冷卻水溫過高，及時(shí)檢查閉式冷卻水泵、開式水泵運(yùn)行情況，冷卻水管道是否暢通，冷卻水溫度是否在合格范圍內(nèi)，及時(shí)調(diào)整冷卻水溫度，保證電動(dòng)機(jī)冷卻效果。

2.1.2 發(fā)電機(jī)溫度異常

發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中各部溫度測(cè)點(diǎn)出現(xiàn)異常及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)處理：①溫度傳感器故障，檢查溫度測(cè)點(diǎn)是否異常造成誤報(bào)警；②發(fā)電機(jī)三相電流不平衡超過10%時(shí)造成發(fā)電機(jī)溫度升高，及時(shí)降低機(jī)組負(fù)荷，降低發(fā)電機(jī)三相電流，使發(fā)電機(jī)三相電流在合格的平衡范圍內(nèi)，若降低負(fù)荷后三相電流仍然不平衡，及時(shí)匯報(bào)省調(diào)做好停機(jī)準(zhǔn)備；③發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)故障，對(duì)于水冷、氫冷亦或是空冷機(jī)組，發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)故障時(shí)發(fā)電機(jī)溫度異常最常見故障，檢查冷卻水流量、氫氣濃度、密封油壓力、發(fā)電機(jī)進(jìn)出風(fēng)溫度，及時(shí)找出故障點(diǎn)，及時(shí)采取措施，防止發(fā)電機(jī)非計(jì)劃停運(yùn)。

2.2 廠用電源自動(dòng)切換失敗處理措施

發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)作為全廠心臟，若廠用電切換失敗，可能造成某段母線失電，甚至造成全廠失電事故，給企業(yè)帶來不可估量的損失。正常運(yùn)行中及時(shí)檢查廠用快切裝置、備自投裝置運(yùn)行正常，無(wú)異常報(bào)警信號(hào)；機(jī)組大小修期間及時(shí)校驗(yàn)廠用快切裝置、備自投裝置切換正常；當(dāng)廠用快切裝置切換失敗或者備自投裝置投入失敗時(shí)及時(shí)檢查失敗原因，檢查柴發(fā)是否啟動(dòng)正常，是否為母線故障，及時(shí)投入母線正常帶電運(yùn)行，保證廠用電安全。

2.3 廠用電系統(tǒng)接地故障處理措施

在發(fā)電廠電力系統(tǒng)運(yùn)行中，接地故障問題出現(xiàn)的主要原因是檢修人員對(duì)發(fā)生的單點(diǎn)接地故障重視度不高。電力系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)電阻性單點(diǎn)接地情況后，接地電阻數(shù)值明顯降低，無(wú)法滿足相關(guān)規(guī)定，極易引發(fā)單點(diǎn)接地故障，進(jìn)而，導(dǎo)致電力系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)兩點(diǎn)接地故障。兩點(diǎn)接地故障也和電力系統(tǒng)信號(hào)微弱問題處理不科學(xué)，故障隱患問題處理滯后等有機(jī)聯(lián)系。與此同時(shí)，多點(diǎn)接地故障發(fā)生原因和兩點(diǎn)接地故障類似，都和接地電阻數(shù)值變化有關(guān)。發(fā)電廠電力系統(tǒng)運(yùn)行中多個(gè)點(diǎn)進(jìn)行高阻接地，導(dǎo)致電阻數(shù)值不斷下降，在實(shí)際處理中，檢修人員要在檢查、檢測(cè)、分析中明確出現(xiàn)接地電阻問題的具體支路，對(duì)其進(jìn)行科學(xué)化處理。

2.3.1 拉路法

接地故障準(zhǔn)確判斷是高效處理發(fā)電廠電力系統(tǒng)常見接地故障的必要前提，拉路法經(jīng)常應(yīng)用到電力系統(tǒng)常見接地故障判斷中，有著較高的判斷準(zhǔn)確率，在瞬時(shí)停電方法作用下，快速、準(zhǔn)確把握回路中是否出現(xiàn)接地故障。由于發(fā)電廠電力系統(tǒng)運(yùn)行中不得隨意斷電，拉路法在判斷電力系統(tǒng)常見接地故障方面存在局限性，在處理接地故障問題中，檢修人員要以拉路法為切入點(diǎn)，在接地母線、地面中合理設(shè)置頻率比較低的信號(hào)，確保發(fā)電過程中電流可以朝著接地點(diǎn)方向進(jìn)行合理化運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí)，檢修人員要根據(jù)相關(guān)電流、電阻等動(dòng)態(tài)變化，在彌補(bǔ)拉路法不足之處的過程中完善常見接地故障處理環(huán)節(jié)，在源頭上高效解決，提升電力系統(tǒng)設(shè)備安全系數(shù)[3]。

2.3.2 直流母線電橋法與信號(hào)注入法

在判斷電力系統(tǒng)接地故障中，檢修人員可以將直流母線電橋法應(yīng)用其中，針對(duì)電力母線具體情況，合理加入電阻，構(gòu)建電橋平衡。一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)多點(diǎn)接地故障、非線性接地故障等，電橋平衡狀態(tài)被破壞，有過電流從繼電器中流過，檢修人員只需要準(zhǔn)確判斷接地故障的電極方向。在此基礎(chǔ)上，檢修人員也可以將信號(hào)注入法應(yīng)用到常見接地故障判斷中，將發(fā)電廠電力系統(tǒng)運(yùn)行中的低頻信號(hào)順利注入到故障母線、地面二者間，巧用鉗形電流檢測(cè)儀，準(zhǔn)確檢測(cè)電流系統(tǒng)低頻信號(hào)的同時(shí)明確接地點(diǎn)，在應(yīng)用儀器設(shè)備、技術(shù)手段中針對(duì)性處理對(duì)應(yīng)的常見接地故障問題，確保故障零部件在最短的時(shí)間內(nèi)正常運(yùn)行。

2.4 直流系統(tǒng)接地故障處理措施

發(fā)電廠直流系統(tǒng)接地故障雖短死對(duì)設(shè)備、機(jī)組運(yùn)行沒有較大危害，但如果發(fā)展成為兩點(diǎn)接地故障，就會(huì)威脅設(shè)備及機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，燒毀設(shè)備、機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)，甚至威脅電網(wǎng)安全運(yùn)行。對(duì)于發(fā)電廠直流系統(tǒng)接地故障主要有以下處理原則：①判斷接地故障極性，分析故障發(fā)生原因；②若直流系統(tǒng)二次回路有工作或者設(shè)備檢修試驗(yàn)時(shí)，因立即停止工作，拉開其電源，檢查接地故障是否消除；③詢問各專業(yè)是否有行啟動(dòng)設(shè)備，如果有應(yīng)現(xiàn)檢查該回路是否有接地故障；④陰雨天氣時(shí)可對(duì)室外系統(tǒng)或者對(duì)由冒汽漏水等環(huán)境條件惡劣的支路進(jìn)行停電檢查；⑤檢查臨時(shí)電源是否有接地故障；⑥分割直流系統(tǒng)，將環(huán)路和并列回路分開，逐一切斷饋線電源檢查直流接地故障；⑦瞬時(shí)停電法檢查不太重要直流負(fù)荷及不能轉(zhuǎn)移支路，判斷該支路是否有直流接地故障；⑧用轉(zhuǎn)移負(fù)荷法檢查重要直流負(fù)荷是否有接地故障。

2.5 加強(qiáng)設(shè)備檢修，保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行

在發(fā)電機(jī)運(yùn)行的過程中如果出現(xiàn)跳閘信息，就會(huì)啟動(dòng)廠用電源自動(dòng)切換系統(tǒng)，切換到備用電源的情況，從而保障電力資源的平穩(wěn)供應(yīng)。但是，出現(xiàn)跳閘情況是十分危險(xiǎn)的，對(duì)于電力供應(yīng)和電廠本身會(huì)產(chǎn)生巨大的負(fù)面影響。一般而言，這種情況發(fā)生的概率比較小，但是一旦發(fā)生會(huì)為社會(huì)造成不可估量的損失。一般情況下，產(chǎn)生這種情況的原因有如下幾種，第一就是發(fā)電機(jī)內(nèi)部存在故障，第二種是發(fā)電機(jī)的外部存在故障，比如出現(xiàn)母線短路的橋梁。此外。如果在電力設(shè)備運(yùn)行的過程中，保護(hù)裝置存在問題也會(huì)嚴(yán)重使得電力設(shè)備的運(yùn)行存在問題。因此，電力人員需要對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行全面的檢查，如果沒有發(fā)現(xiàn)任何問題才能調(diào)回主電源讓發(fā)電設(shè)備進(jìn)行工作，保障發(fā)電設(shè)備的正常運(yùn)行，保證我國(guó)的電力資源的供應(yīng)。

2.6 嚴(yán)密監(jiān)視，避免出現(xiàn)電壓不穩(wěn)的情況

電壓對(duì)于電力設(shè)備的使用壽命具有重要的影響。電壓不穩(wěn)會(huì)使得發(fā)電設(shè)備無(wú)法平穩(wěn)的運(yùn)行，嚴(yán)重縮短設(shè)備的使用壽命。但是，電壓不穩(wěn)現(xiàn)象的成因比較復(fù)雜，現(xiàn)在的技術(shù)手段無(wú)法有效的解決，必須在設(shè)備運(yùn)行的過程中對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)電壓不穩(wěn)的情況，并且檢查相應(yīng)的設(shè)備，保證電力資源的平穩(wěn)供應(yīng)。在必要時(shí)，可以切斷部分電荷來保證發(fā)電設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著信息化社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展，我國(guó)居民的用電需求顯著的增加，為電廠的發(fā)電工作帶來了全新的考驗(yàn)。為了保證電力資源的輸送，相關(guān)部門必須采取必要的手段和措施來保證電力設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。但是，在目前發(fā)展階段我國(guó)的電力設(shè)備運(yùn)行時(shí)常會(huì)出現(xiàn)故障，相關(guān)部門需要采取合理的措施進(jìn)行故障排除工作。保證電力資源的平穩(wěn)供應(yīng)。