發(fā)電廠電氣設備運行中常見故障及應對措施分析

國能黃金埠發(fā)電有限公司 鄭光軍

隨著社會對電力的需求增大，發(fā)電廠在發(fā)電傳輸過程中需要解決各種困難，以滿足社會對電力的需求。相比于其它行業(yè)，電力行業(yè)與人民的生活息息相關，甚至關系著社會的發(fā)展。而對發(fā)電廠電氣設備運行中常見故障的研究分析，則能夠為電氣廠解決設備故障提供依據，為發(fā)電廠更好發(fā)展提供便利。基于此，本文從發(fā)電廠電氣設備運行中常見的故障作為切入點，從誤操作、電機、接地設備以及傳輸線路等方面進行研究分析，并提出相應的解決措施，以供相關人員參考。

1 發(fā)電廠電氣設備運行中常見的故障

1.1 誤操作引發(fā)的故障

在發(fā)電廠正常運轉過程中，導致電氣設備出現故障的因素有很多，其中誤操作便是人為因素當中引發(fā)設備故障最常見因素，這種情況往往是由于職工在設備運行過程中進行了錯誤操作，或者沒有按照正確的操作流程操作導致的。一旦出現誤操作的情況，不僅影響發(fā)電廠電氣設備的正常運轉，降低了發(fā)電效率，嚴重時甚至會引發(fā)安全事故，威脅到職工自身生命安全。同時誤操作也會給發(fā)電廠帶來巨大損失，因此對于容易發(fā)生誤操作的情況，一定要嚴加重視。

1.2 發(fā)電機故障

發(fā)電機作為電廠的基本動力驅動設備，對于發(fā)電廠各類主機設備和輔助設備運行起到重要作用[1]。與其它電氣設備相比，發(fā)電機的持續(xù)工作周期更長，造成的損耗也就更大，所以出現的問題也更多，這是因為在日常運轉中，發(fā)電機會通過消耗各種能源進行發(fā)電，在這個過程當中，由于散熱系統(tǒng)的問題導致發(fā)電機自身會產生大量熱能，這些熱能在經過不斷積累后，使得發(fā)電機出現溫度過熱的現象，最后停止運轉。

不僅如此，因發(fā)電廠每天的發(fā)電量是不斷變化的，發(fā)電量會根據電網負荷的改變而改變，以此保證發(fā)電廠電氣設備的平穩(wěn)運行。所以經常導致電氣設備超負荷運行的情況發(fā)生，而作為電廠的基本動力驅動設備，發(fā)電機所承受的負擔也就更大，加劇了發(fā)電機的損耗，而發(fā)電機的過度損耗也會促使電氣設備不斷老化，最終導致電氣設備能力下降，發(fā)電速度降低，影響發(fā)電廠的正常運行。

1.3 設備接地故障

導致設備接地故障出現的因素有很多，當前我國電力設備系統(tǒng)存在一定的問題，無法用別的技術來代替接地處理技術，而且對電氣設備進行接地處理，可以有效保證工作人員的生命安全，因此在進行電力傳輸時，依然要把接地處理當做主要方法。一般接地故障分為直流接地故障、交流接地故障以及接地失效三種，其中直流接地故障多是因為接線有誤，工作人員使用絕緣不良的工具，火災二次回路絕緣材料不合格、老化等情況產生的。

交流接地故障多是因為電動機繞組出現問題，互感器的回路在兩點接地產生誤動，或因為兩點接地數值相同，也會產生設備誤動。接地失效則是因為接地材料在經過長時間的運行后，在使用過程中出現損壞，無法發(fā)揮其應有的作用，導致一端接地線失效，從而導致接地失效發(fā)生。

1.4 傳輸線路故障

傳輸線路故障的產生多與各地區(qū)的天氣情況有著密不可以分的關系，尤其是在寒冷潮濕的地方。電氣設備在日常的運行過程中會受到寒冷潮濕的影響，容易讓電氣設備出現損壞，從而造成電力輸送速度變慢，導致電氣設備出現短路的情況。此外不同的地理環(huán)境也會讓傳輸線路出現故障，出于安全因素考慮，輸電線一般設在偏僻的高處，如果沒有做到有效防護，在遭遇雷雨天氣時容易造成傳輸線路故障。

2 發(fā)電廠電氣設備運行中常見故障的應對措施

2.1 加強對操作的監(jiān)管

為避免在日常工作中出現操作失誤的情況，首先，發(fā)電廠的職工在進行發(fā)電設備的操作時，必須嚴格按照要求依照操作流程對發(fā)電設備進行操作，貫徹落實相關安全規(guī)定，且發(fā)電廠還要加強對職工進行培訓管理，轉變職工的思想觀念，讓職工在根本上認識到誤操作會引發(fā)的危害。因此職工要堅持操作原則，將八不原則落實到日常生活工作中，拒絕一切跟操作準則相違背的事情，做好本職工作，做到一切操作行為都要根據流程走。

其次，在進行倒閘這種容易出現錯誤的操作時，發(fā)電廠要實現兩人制，讓兩名職工相互幫助協同完成倒閘操作，通過實現一人監(jiān)護、一人操作的行為模式，最大程度避免職工在操作設備時出現失誤。而且監(jiān)護人員的專業(yè)水平必須要高于操作人員，這樣在操作員出現失誤時，監(jiān)督員才能及時做出補救措施。

最后，聽從調度命令，并貫徹落實調度命令，加強職工的專業(yè)性培訓，提高職工的綜合素質，職工在對發(fā)電設備下達操作命令時，要嚴格按照規(guī)定運用專業(yè)術語，同時還要吐字清晰準確并重復表述，以避免出現因為表述錯誤從而造成操作失誤的情況。同時在職工進行崗位交接時，職工一定要按照規(guī)定做好交接，交代好注意事項，防止因為交接出現錯誤，做好計時，在交班30分鐘內不可以私自進行倒閘的操作，以免造成嚴重后果，影響電氣設備的正常運行。

此外，對于發(fā)電廠發(fā)電設備的重大操作需按照規(guī)定來執(zhí)行，先接受調度命令，在確保調度命令無誤后，職工需根據流程進行操作，檢查各個項目，然后將所檢查的結果進行記錄歸檔，再根據操作過程作出自我評價。如果職工在設備操作過程中遇到突發(fā)情況，禁止職工私自操作，應立刻停止對設備的操作，將設備所出現的情況如實匯報給領導，確保無誤后再繼續(xù)進行操作。

例如：職工在進行高壓開關柜時，因為這一操作流程復雜繁瑣，稍有不慎便會造成失誤，因此職工不可以私自進行操作，需要按照操作流程，根據調度命令開始操作，確保命令準確無誤后對圖版進行仔細的檢查，填寫操作的具體流程，通過審批后再進行操作。

2.2 冷卻手段合理化

為了避免發(fā)電機在日常運行中出現過熱的情況，可以通過采取性能良好的散熱系統(tǒng)，使發(fā)電機的產生的熱能可以及時的散發(fā)出去，無法在發(fā)電機內部進行積累，如此便可以有效防止發(fā)電機因過熱而導致故障的情況。此外還可以通過合理、科學的冷卻手段，實現對電氣設備的冷卻處理。

當前發(fā)電廠的冷卻方法主要為水內冷卻法、氫氣冷卻法以及密閉式空氣冷卻法。其中水內冷卻法以其操作方法簡單，方便使用且安全穩(wěn)定，以及散熱快等特點獲得各發(fā)電廠的青睞，成為應用最為廣泛的散熱手段，而且水內冷卻法最大的優(yōu)勢在于，其成本低，對于能源的消耗小。

與水內冷卻法相比，氫氣冷卻法有利有弊，一方面氫氣具有不錯的散熱能力，通過氫氣可以為發(fā)電機快速散熱，從而保障發(fā)電機的溫度始終維持在安全范圍。同時氫氣作為密度最小的氣體，作為承載熱量載體，能夠有效減少發(fā)電廠對通風設備的需求，減少發(fā)電廠的成本。但另一方面，因為發(fā)電機不停發(fā)電運轉，所以工作環(huán)境常常處于高溫當中，而氫氣本身又是可以燃氣體，在這樣的環(huán)境當中，如果出現操作失誤的情況，恐怕會直接引起爆炸的發(fā)生，不僅容易危害到職工的生命安全，還容易對發(fā)電廠造成重大損失。

和氫氣冷卻法相似，密閉式空氣冷卻法同樣有利有弊，因為該冷卻法對周圍的環(huán)境要求極高，需要減少與外界的聯系才能發(fā)揮散熱功能。所以在使用密閉式空氣冷卻法時，要專門搭建一個封閉的工作環(huán)境以達到散熱的能力。但由于其搭建一個封閉的工作環(huán)境成本過高，對于正常發(fā)電廠來說并不是首要選擇，因此密閉式空氣冷卻法往往應用于發(fā)電環(huán)境更為復雜的火力發(fā)電廠。

例如：火電廠在選擇冷卻手段時，應該首要選擇水內冷卻法以及密閉式空氣冷卻法，盡量避免采用氫氣冷卻法，以防止氫氣在高溫的環(huán)境下發(fā)生爆炸，維護員工的生命安全，影響發(fā)電廠經濟效益，而采用封閉式空氣冷卻法則可以有效預防這種情況的發(fā)生。此外像水力發(fā)電廠，便可以優(yōu)先采取水內冷卻法以及氫氣冷卻法而少用密閉式空氣冷卻法，防止資金投入過大。

2.3 優(yōu)化接地線結構

雖然設備接地故障是發(fā)電廠所有電氣設備中出現故障最多的，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[2]。因此為了減少設備接地故障的發(fā)生，職工需要根據規(guī)定對接地線進行仔細檢查，同時發(fā)電廠也要優(yōu)化接地線結構，減少接地故障的發(fā)生。

首先，可以通過傳感器對接地點的電流進行測量，并根據所得結果加以分析排查，從而找出接電地故障的實際情況；其次，職工人員在檢查接地線時一般會使用熱工系統(tǒng)進行排查，但會出現因為接地線出現短路的情況，導致測量的結果出現誤差，便需要職工對接地線進行檢查，看是否出現斷線，因此可以用萬用表對接地線進行測量，這樣得出的結果不僅準確，而且更容易幫助職工人員確定接地線故障的位置；最后，發(fā)電廠電氣設備在日常運行過程中遇到斷電或者切換電源情況，會對整個發(fā)電廠的機組帶來影響。因此職工在進行檢修的過程中，需要嚴格按照要求來進行，防止在檢修時出現不可以挽回的后果。

同時，電力企業(yè)要依據現有的電氣設備，制定出一套科學高效的維修標準，將設備本身引發(fā)故障的可以能減小，以保證職工的生命安全以及發(fā)電廠的經濟效益。同時要加強對職工的教育培訓，保證職工在檢查、修理過程中能夠按照規(guī)定要求進行，同時對每次接地線檢查做好記錄，有利于提高故障排查的效率。

此外，還可以引用新技術、安裝智能化系統(tǒng)，并給電氣設備安裝接地線報警裝置，實施監(jiān)督接地線，一旦接地線出現故障便可以立刻發(fā)出警報，方便職工對于故障的查找。同時還可以對接地線結構進行優(yōu)化，改變傳統(tǒng)的接地線結構，減少接地線故障的產生。例如：發(fā)電廠在進行布置接地線結構時可以采用環(huán)路式的接地線結構，通過該結構，發(fā)電廠可以有效地防止某一接地線出現故障從而影響了整個電氣設備的運轉，能夠最大程度地提高電氣設備日常運行的容錯性。又比如，使用接地線繞線結構可以有效降低接地線損壞或丟失的概率，降低了接地線成本，減少了對空間的運用，節(jié)省職工的工作時間。

2.4 合理制定傳輸線路

發(fā)電廠在搭建電氣設備傳輸線路的時候，應當根據當地的實際情況因地制宜，結合當地的氣候、降雨量等情況，做好防護預案，制定合理的傳輸線路，使其傳輸線路可以適應當地的環(huán)境，合理而高效的傳輸電力。并且發(fā)電廠可以通過反饋的問題，派遣相應的技術人員去現場進行實地考察，切實了解當地的基本情況，檢查電氣設備日常運轉情況，對出現問題的電氣設備要做到及時檢查、修理，以保證電氣設備的正常運轉，保證電力傳輸線路的穩(wěn)定。如果由于雨雪的因素導致電氣設備發(fā)生故障，應根據制定的防護預案進行防護，保證電力傳輸的平穩(wěn)運行。

除此之外，如果因為當地地理環(huán)境的影響導致無法搭建傳輸線路時，可以采取架空輸電的方式進行搭建線路，利用絕緣子和空氣絕緣線路進行搭建，可以有效避開地理環(huán)境的影響，保證電力的有效傳輸。例如：對于經常出現雨雪的地方，發(fā)電廠可以給電氣設備做好防潮、防塵、防腐蝕、防雨等措施，加強對容易受潮部位的檢修，以提高電氣設備造成的威脅。而針對雷雨天氣較多的地方，可以為發(fā)電設備添加防雷裝置，避免雷雨對電氣設備造成損壞，以達到電氣設備能夠平穩(wěn)運行的目的。

3 結語

綜上所述，發(fā)電廠電氣設備運行中常見的故障已經存在嚴重的安全隱患，各發(fā)電廠應該高度重視電氣設備的故障檢測與維護，加強對電氣設備的操作管理，確保電氣設備的正常運轉，保證電力資源的正常輸送。