淺析火電廠電氣設(shè)備常見故障及處理建議

劉 超

（湖北華電襄陽發(fā)電有限公司， 湖北 襄陽 441021）

引言

現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，人們對(duì)電能需求量持續(xù)增長，對(duì)電能愈加依賴。當(dāng)前居民生活水平顯著提高，對(duì)電網(wǎng)供電可靠性要求越來越高。火電廠是重要的發(fā)電企業(yè)，電力設(shè)備是火電廠發(fā)電的關(guān)鍵設(shè)備，電力設(shè)備能否安全運(yùn)行直接影響電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性。隨著中國電網(wǎng)“智慧電網(wǎng)”的逐步深入，火電廠的智能化、自動(dòng)化水平不斷提升。對(duì)于電氣設(shè)備運(yùn)行中的常見故障，有必要進(jìn)行認(rèn)真研究。

1 電氣設(shè)備的維修原則

火電廠在輸送電過程中，為減少損耗，采用高壓輸電的方式來節(jié)省電力資源，但這種輸送方式會(huì)加劇電氣設(shè)備的磨損，導(dǎo)致設(shè)備在使用過程中存在安全隱患。如何保證電氣設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量，成為當(dāng)前人們關(guān)心的重點(diǎn)。如果電氣設(shè)備出現(xiàn)異常，將會(huì)出現(xiàn)短路、漏電等異常情況，嚴(yán)重影響電力生產(chǎn)和傳輸。因此，電氣生產(chǎn)部門應(yīng)重視維修管理原則，加強(qiáng)設(shè)備故障維修管理，消除電氣設(shè)備的隱患與缺陷，延長設(shè)備使用壽命，降低故障發(fā)生的概率，保證供電企業(yè)的綜合效益。

在電氣設(shè)備的維修管理方面，應(yīng)貫徹以下維修原則：

1）先外部后內(nèi)部的原則。在檢修時(shí)，首先確定設(shè)備外部的完整性與美觀性，檢查是否有裂痕與刮痕等明顯的故障。調(diào)查所有數(shù)據(jù)資料，了解電氣設(shè)備的所有維修情況，根據(jù)實(shí)際情況來判斷設(shè)備現(xiàn)階段的性能，對(duì)使用年限長且性能逐漸老化的設(shè)備，應(yīng)該及時(shí)淘汰。在具體的使用過程中需要重視檢修處理，必要的情況下可拆除設(shè)備進(jìn)行檢查。設(shè)備拆除之前，應(yīng)檢查周圍是否有影響設(shè)備故障的因素存在，然后，再進(jìn)行拆機(jī)檢查。

2）設(shè)備檢查先機(jī)械后電氣原則。首先，檢查機(jī)械零、部件，明確機(jī)械故障種類。其次，明確電氣設(shè)備的故障，保證檢查內(nèi)容規(guī)范、合理。檢查電路故障時(shí)應(yīng)使用測試設(shè)備、儀器，保證無不良接觸，避免出現(xiàn)不必要的故障隱患[1]。

3）先靜態(tài)后動(dòng)態(tài)原則。在電氣設(shè)備的檢修中，遵循先靜態(tài)檢修、后動(dòng)態(tài)檢查的方式。需確定電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，包含按鍵設(shè)備，通過監(jiān)測接觸器運(yùn)行情況，了解熱繼電器和熔斷器的情況，對(duì)設(shè)備運(yùn)行真實(shí)情況進(jìn)行判斷。通過電氣測試檢修，聽聲音、測試參數(shù)、判斷故障、進(jìn)行維修。如果電機(jī)缺相則測量三相電壓值，通過判斷電壓來確定相位。

2 火電廠設(shè)備的常見故障

2.1 接地故障

火電廠電氣設(shè)備工作接地方式分為直流接地和交流接地兩種方式，在確定電阻之后，通過提升電流的方式進(jìn)行協(xié)調(diào)。如果系統(tǒng)中電流過大，會(huì)對(duì)設(shè)備、作業(yè)人員的安全造成威脅。電氣設(shè)備使用直流接地方式，如果運(yùn)行中工作人員沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)短路問題，電流持續(xù)增加，會(huì)導(dǎo)致操作設(shè)備時(shí)人員誤傷。采用電氣設(shè)備交流接地方式，長時(shí)間使用很容易造成設(shè)備老化，電機(jī)繞組、電氣設(shè)備外殼接觸影響性能，導(dǎo)致設(shè)備壽命縮短[2]。

2.2 備用電源的切換故障

火電廠通常使用一備一用的電源方式，當(dāng)電氣設(shè)備突發(fā)故障時(shí)也能保證可靠、穩(wěn)定地供電。火電廠中常用的備用電源通常是由柴油發(fā)電機(jī)、蓄電池、外接電網(wǎng)、高壓廠等組成，在發(fā)電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，確保在規(guī)定時(shí)間內(nèi)快速驅(qū)動(dòng)蓄電池，實(shí)現(xiàn)緊急供電。但是切換電源時(shí)，會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)組造成巨大的威脅，降低電氣設(shè)備的安全性。

2.3 高溫隱患

電網(wǎng)負(fù)荷直接決定了發(fā)電量的高低，電網(wǎng)處于滿負(fù)荷狀態(tài)下，通常需要電廠內(nèi)電氣設(shè)備與發(fā)電機(jī)長時(shí)間處于過度負(fù)荷狀態(tài)，保證充足的電量。這種狀態(tài)下，設(shè)備不斷蓄能，電氣設(shè)備不斷發(fā)熱，熱量不斷積累，長時(shí)間在高溫狀態(tài)下運(yùn)行，導(dǎo)致設(shè)備老化，加大了電氣設(shè)備的損耗，導(dǎo)致設(shè)備的溫度急劇上升，系統(tǒng)的零部件受損，設(shè)備使用壽命縮短，甚至威脅人員的生命安全[3]。

3 火電廠的設(shè)備故障處理

3.1 合理設(shè)置接地線

為保證火電廠電氣設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量，工作人員要合理設(shè)置接地線路，維護(hù)電廠設(shè)備的安全。接地設(shè)計(jì)中，可利用環(huán)路式接地降低設(shè)備電壓，保證裝置的安全性。在火電廠電氣設(shè)備的接地設(shè)計(jì)中，技術(shù)人員應(yīng)該合理設(shè)置地線來保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行，從而保護(hù)整個(gè)電氣系統(tǒng)。針對(duì)內(nèi)部設(shè)備，構(gòu)建專門的檢查體系，制定定期檢查計(jì)劃，做好設(shè)備運(yùn)行安全周期的管理，提高整體管理水平，保證電機(jī)運(yùn)行質(zhì)量。電氣設(shè)備的接地設(shè)計(jì)關(guān)系到設(shè)備實(shí)際運(yùn)行效率，因此，工作人員需深入了解設(shè)備材料、性能缺陷、常見隱患，如果防腐工作不到位，會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備的接地接觸不良。日常檢修工作中要詳細(xì)檢修，不能只是簡單觀察，而是要實(shí)地考察與查驗(yàn)，定期檢查與維護(hù)設(shè)備，及時(shí)處理存在的問題，保證電廠的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2 合理選擇冷卻方式控制高溫

機(jī)電設(shè)備高溫狀態(tài)會(huì)影響設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，因此，要控制電機(jī)的運(yùn)行溫度，做好電機(jī)的冷卻控制。為控制電動(dòng)給水泵、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵等大容量轉(zhuǎn)機(jī)的高溫情況，在電氣設(shè)備使用過程中，應(yīng)采取以下冷卻降溫手段：

1）氫氣冷卻法。通過氫氣降低溫度，減少物質(zhì)損耗、消耗，保證電廠發(fā)電效率。

2）密閉空氣冷卻法。適合運(yùn)用在生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜的火電廠中，能起到顯著的降溫作用。但是需要根據(jù)火電廠的實(shí)際情況來選擇，這一方式整體消耗成本比其余形式的工作成本更高。

3）水內(nèi)冷卻法。在冷卻作業(yè)過程中不會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響，成本低，實(shí)際發(fā)展前景良好[4]。

3.3 電廠設(shè)備的導(dǎo)線處理

在火電廠電氣設(shè)備運(yùn)行中，導(dǎo)線故障概率比較常見，需要重視導(dǎo)線的故障處理，導(dǎo)線故障處理的具體要點(diǎn)有：

1）導(dǎo)線鋪設(shè)環(huán)境需要經(jīng)過提前設(shè)計(jì)。將線路設(shè)計(jì)在環(huán)境良好、無影響要素的現(xiàn)場，避免導(dǎo)線腐蝕、受潮，避免出現(xiàn)導(dǎo)線短路的情況，避免導(dǎo)線在使用過程中影響設(shè)備功能。在電氣設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行中，為避免突然停電的情況發(fā)生，火電廠需設(shè)置備用電源，以備處理意外故障。

2）電氣設(shè)備的導(dǎo)線鋪設(shè)后要設(shè)置保護(hù)裝置。在導(dǎo)線合理的位置安裝信號(hào)保護(hù)裝置來保護(hù)電氣設(shè)備，在線纜位置安裝信號(hào)裝置，檢測導(dǎo)線的運(yùn)行狀態(tài)，將信號(hào)運(yùn)行監(jiān)測控制在合理范圍之內(nèi)。如果導(dǎo)線負(fù)荷大，會(huì)產(chǎn)生短路情況，使用保護(hù)裝置可保護(hù)線路運(yùn)行質(zhì)量。

3.4 備用電源的切換

在進(jìn)行檢修、故障處理之前，提前搜集材料，根據(jù)火電廠實(shí)際運(yùn)行情況來改進(jìn)電源切換方案。在處理備用電源的自動(dòng)切換故障上，可以采用保護(hù)電氣設(shè)備功能。通過設(shè)計(jì)盡可能減少切換時(shí)間，及時(shí)淘汰老化的設(shè)備，引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備、先進(jìn)的電氣保護(hù)技術(shù)，從而快速切換電源起到電源保護(hù)的作用。

3.5 發(fā)電機(jī)設(shè)備冒火現(xiàn)象處理

做好發(fā)電機(jī)的碳刷部位檢查，工作人員可利用紅外線測溫儀裝置、直流鉗裝置來詳細(xì)測量碳刷溫度與電流情況。利用儀器設(shè)備檢測到碳刷電流比較小，或者是無電流，則需要專業(yè)人員調(diào)整碳刷來消除電流不平衡、氣膜等狀況，保證碳刷正常工作。技術(shù)人員選擇設(shè)備時(shí)，盡量選擇型號(hào)一致的設(shè)備，保證壓簧壓力合理，用以協(xié)調(diào)碳刷的阻值。定期檢查碳刷工作，尤其是注意是否有發(fā)熱、不符合標(biāo)準(zhǔn)的情況，需采取合理的措施進(jìn)行處理[5]。

另外，如果定子端部固件存在磨損的情況，要全面檢查故障，如有設(shè)備出現(xiàn)磨損，要提出針對(duì)性的解決方案，如壓簧出現(xiàn)問題則更換壓簧，電力設(shè)備中的緊固件存在問題也要立即更換。

3.6 提升運(yùn)維的整體效率

火電廠運(yùn)維過程中，需要關(guān)注火電廠電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)電廠發(fā)展實(shí)際情況，重視對(duì)運(yùn)維人員的專業(yè)技能培訓(xùn)，實(shí)事求是安排專業(yè)人員來指導(dǎo)設(shè)備的維修保養(yǎng)理論與實(shí)踐工作，讓運(yùn)維人員掌握扎實(shí)的經(jīng)驗(yàn)和技能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，降低設(shè)備的故障程度，從而降低電氣設(shè)備的處理難度，確保電氣設(shè)備的可靠穩(wěn)定運(yùn)行。

4 結(jié)語

火電廠運(yùn)行過程中，電氣設(shè)備的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，是保證火電廠生產(chǎn)的關(guān)鍵。因此，要根據(jù)電廠實(shí)際情況，調(diào)研設(shè)備性能、設(shè)備運(yùn)行狀況，針對(duì)電氣設(shè)備的故障，提出具體的故障處理措施，并及時(shí)更換老舊設(shè)備，確?；痣姀S高效、穩(wěn)定生產(chǎn)。