发电厂电气设备运行中常见故障及应对措施研究

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　　【摘 要】以火力发电为例，发电厂主要由锅炉及其附属设备、汽轮机及其附属设备、发电机及励磁系统、电能变换部分等构成。其中，后两个部分涉及大量电气设备，是发电厂运维检修的重点。本文将剖析发电厂电气设备的常见故障，并提出针对性措施，以期为提升发电厂电力生产的可靠性提供借鉴。
　　【关键词】发电厂；电气设备；运行故障；应对措施
　　引言
　　作为电能产生的源泉，发电厂日常運行中伴随电力负荷的增加，其应用设备及其对应用设备质量性能的要求也在不断提高。而如何保障电气设备的稳定运行，确保设备的运行安全，则是当前各大发电厂管理的重要问题。
　　1火电厂电气设备运行故障排除的理论意义
　　目前，电厂为了能够减少电力在运输途中的损耗，送电一般会采用高压输电的形式，这种方式虽然能够有效地提高电力的使用效率，但是对于电气设备的磨损程度大，因此电气部门要求电气设备的质量高。由于电气设备一旦出现故障，便会导致漏电现象出现，严重威胁了人们的生命财产安全。因此，电气部门要加强电力设备故障的处理工作，使得设备管理更加科学规范，一旦出现意外，可以及时解决，这样一来，电力设备的故障处理与维修不仅可以增加电力设备的使用寿命，降低故障率，使得供电更加安全稳定，而且还可以为供电公司带来更多的经济效益。现在，我国工业化进程不断加快，电气设备的应用广泛，与此同时，对于设备故障处理问题难度也在增加，如果不能够有效地解决这些问题，那么会造成不可估计的的损失，为此，针对设备故障，进行优化处理，使得电气设备的提高设备的使用效率，推动社会经济进一步的发展。
　　2火电厂电气设备常见的故障
　　2.1电气设备的温度过高
　　为了能够保证电网的安全，电网的负荷程度影响着发电量的多少。电网处于高负荷状态时，为了保证电量的充足，供电厂内的电气设备与发电机会在一段时间内处于过度负荷状态，目前，火电厂是现在最常见的发电所在地，经常处于超负荷状态。处于过度负荷工作的设备，自身会发热，长期处于高温工作当中，这样会损坏电气设备的绝缘部分，加快设备的老化速度，影响设备的正常运行。另一方面，随着电气设备的铜、铁损耗量的不断增加，导致设备的自身的温度急剧上升，破坏设备各个零部件的性能，大大地降低设备的使用寿命，还会影响设备使用人员的安全。
　　2.2继电保护的常见故障及解决对策
　　电气继电保护故障比较常见，多数是因为电流互感器出现饱和或者开关保护设备选择不当。[2]随着我国用电量的逐年增大，局部地区配电系统设备终端的负荷提高，容易引发电流短路，继而引发电流互感器因电流过大出现饱和，会使保护装置不能正常开启。
　　2.3电气设备接地故障
　　对电气设备作接地处理是保障设备正常运行和作业人员安全的必然措施，但接地体系若出现短路故障，将带来很大的安全隐患。发电厂接地故障主要形式有：（1）直流接地故障。当直流发生接地故障但不短路时，因其熔断器不会熔断，使检修人员误认为一切正常，忽视相关操作注意点，导致故障扩大。（2）交流接地故障。如电动机绕组受潮而形成的接地故障。（3）接地失效。当前的接地材料和接引线以扁钢为主，而扁钢在长期运行后会出现腐蚀及磨损现象，可能造成接地失效。
　　2.4母线失压故障
　　如果操作人员在日常倒闸操作的过程中没有严格按照部颁和行业的标准，未落实安全防误操作规定，或者是因为个人的技能不足，操作不熟练而导致母线进线开关跳闸，以及其他设备受到损害，母线在运行时会产生较大的负荷，一旦负荷超过了自身的承载量就会导致断路器误动作跳闸，或者保护装置也会产生错误动作引起开关跳闸，这些都会直接引起母线失压。
　　2.5电气设备电压超载
　　电气设备通常在额定电压值内保持稳定的运行状态，但由于陕西渭河发电厂承担的发电任务较重，在某些时段电气设备的电压会有超载的情况发生，导致设备出现运转的故障，给机器运转产生压力，时间过长还会导致短路和电路熔断的现象，严重影响设备使用寿命。电路发生故障时，因为内部的温度急剧升高，还有可能导致火灾的情况，对发电厂人员的安全性构成威胁。
　　3应对措施
　　3.1采取合理的设备冷却方式
　　电气设备在工作中，不可避免地产生很多热量，热量如果不能够及时散出或者排出去，会产生较大的负面影响。对此，火电厂可以采用有效的冷却方式来散热，现在常用的电气系统的冷却方式有三种，分别是水冷却、氢气冷却和强制环境通风冷却。在处于非常恶劣的环境下的发电设备，可以采取强制环境通风冷却来进行降温，氢气可以用于发电机的内部零件表面的降温，而水冷却适合于发电机的定子绕组。如果发电机的温度过高，工作人员应该采用高效的自动冷却手段来解决。火电厂可以依据自身的情况选择冷却方式来降温。
　　3.2继电保护的常见故障解决对策
　　当继电保护装置遇到电流短路导致的电流互感器饱和故障，解决办法是提高电抗器的阻抗能力，选择高阻抗能力的高质电抗器；发生电流短路故障要快速采取相应的保护措施，切断短路电流，防止出现人员伤亡。
　　3.3母线失压故障维修
　　在对这一故障进行分析时，首先需要对母线进线开关做好全面仔细检查，查明开关跳闸原因，如果为人员误操作引起，可采取手动方式合闸开关恢复供电。若为母线本身故障引起，应启用备用母线，并及时隔离故障母线进线和负荷，仔细排查故障原因并采取措施消除后，对故障母线空母线试充电正常后再逐步恢复供电。如果为母线侧开关失灵保护动作引起，应检查失灵保护发出的开关，并将其隔离，将该开关故障排除后才能恢复该开关运行。如果为双母线其中一条母线故障引起母线失压，应将母联开关断开，然后将负荷转移至无故障母线上。若为母线上所连接负荷发生开关越级跳闸时，应及时查明故障点并将故障隔离，再恢复对母线供电，同时将引起越级跳闸的负荷故障消除后，再对其对应负荷送电。总之，母线故障失压后，应及时隔离故障并同时尽快恢复无故障设备供电。只有将故障原因查清并消除后才能恢复所有设备正常供电。
　　3.4优化接地线结构
　　虽然接地故障占据发电厂电气设备故障的比例较大，但对电气设备设计接地线是为了保护设备及工作人员的安全，不能予以更改。为了尽可能避免接地故障的发生，一个行之有效的措施就是优化接地线结构。例如，采用环路式接地线结构。该结构的优势是某一接地线发生故障不会影响其他线路的正常运转，能大幅提升设备运行的安全性（实际就是最大限度地降低了接地故障造成的影响）。另外，为了提升电气设备运维的智能化水平，宜给电气设备增配接地线报警装置，以实现对接地线情况的实时监控和故障快速排查。
　　3.5保持电压稳定
　　电压的稳定是电气设备安全运行的前提，陕西渭河发电厂的工作人员在日常的工作中必须时刻监控电压状态的过程，在设备电压出现超载情况时及时检查并将故障排除，预防因为电压不稳定而损伤设备的情况发生[2]。
　　结束语
　　发电厂内电气设备的安全、可靠运行对保证电力生产的稳定性具有重要意义，发电厂应该以运行、检修的相关大数据统计为依托，对发电厂电气设备的故障进行详尽分析，并找到应对措施，以不断提升发电厂电力生产的效率，为“多供电、供好电”战略目标的实现贡献力量。
　　参考文献：
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　　[2]范红刚.发电厂电气运行过程中的常见故障及应对措施[J].科技视界，2014（34）：336.
　　[3]贺连奎.电厂电气运行常见故障及其应对措施探究[J].电子世界，2014（18）：46.
　　[4]常超.发电厂电气系统常见运行故障及解决措施初论[J].科技与企业，2014（14）：367.
　　[5]何小红.火力发电厂电气设备常见异常解析[J].科技资讯，2014（02）：108.
　　（作者身份证号码：220102197511255015）
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