發電廠電氣運行過程中的常見問題探究

吉能電力集團有限公司兩江水力發電公司 吉林安圖 133600

摘要：發電廠的電氣系統主要由發電機、主變壓器、廠用電主接線、配電設備、開關設備、保安電源、通信設備、照明設備等組成，是發電廠的重要組成部分，由于發電廠的電氣系統在長期運行中，需要承受機械負荷和電力負荷的雙重壓力，這些壓力會對電氣設備的的安全運行、使用壽命等造成嚴重的影響，因此，分析發電廠電氣系統常見的故障原因，對發電廠的正常運行有極其重要的意義。本文首先分析了發電廠電氣運行過程中的常見問題，然后有針對性的闡述了常見問題的解決對策。

關鍵詞：發電廠；電氣運行；備用電源；接地；電壓

一、發電廠電氣運行過程中的常見問題

（一）發電機滑環碳刷冒火

滑環碳刷在發電機運行過程中容易冒火，直接威脅安全運行。造成這一現象的原因有很多，首先機組使用時間、質量、壓簧壓力不盡相同，碳刷和滑環接觸點阻值有差異，某些碳刷的電流負載大壓簧受損嚴重。再者，即便碳刷型號相同，碳刷阻值和電流配比也不一樣，壓簧易發生熱變形。另外碳刷在刷盒中較長時間往復運動，磨損較快，刷架和刷盒也易失火。檢修不細心也會加重碳刷冒火。

（二）電氣設備接地問題

電氣接地是保證設備正常運行和人身安全的重要保證。我國電力系統一般用鋼材作為接地材料。接地體連線和引下線多用40mm×4mm扁鋼，有的電廠甚至用規格更小的25mm× 4mm扁鋼。由于未充分考慮接地體的腐蝕影響，導致發電廠因接地線銹蝕產生嚴重安全事故。

（三）備用電源自動切換故障

1、快速切換存在的問題

有的機組將高壓廠電源切換設計為無時限切換。由于斷路器是少油式開關，合閘時間大約為0.2s，再加上繼電器反應時間，切換時間在0.3s左右，這個時間顯然太久很不安全。

2、慢速切換存在的問題

國產機組高壓電廠也常使用慢速切換，設計時采用低壓檢定輔助時間閉鎖，切換有兩個：一是母線電壓下限界定；二是切換想限制在某一個既定時間內。現階段的問題是，如何保證時間閉鎖繼電器和低壓檢定繼電器保證一次切換成功，而且盡可能減小高壓廠電動機的電壓沖擊，并在電機的電壓承受范圍實現盡快切換。

二、發電廠電氣運行常見問題的解決措施

（一）技術措施

1、發電機滑環碳刷冒火

對于滑環碳刷冒火問題，發電廠應做到預防檢查工作，有效規避該類問題的發生。

首先是保證滑環所使用的壓簧屬于同一型號，然后對其進行嚴格的壓力測試，不斷進行調試，最終保證每個碳刷集電環壓力相等，無法統一時立即進行更換。每隔一小時發電機滑環、碳刷和壓簧的運行狀況，做到及時發現冒火問題的苗頭，從而做出正確的處理決策，避免冒火問題乃至環火問題的出現。

其次，發現發電機碳刷的長度比新碳刷長度的2/3還短時，立即更換，而更換的碳刷也必須進行電阻值的測試，在安裝前進行研磨，保證其與滑環有70% 以上的接觸面積，避免卡澀現象的出現。

再次，推廣使用恒力矩電刷裝置，部分發電廠使用該裝置取得了良好的效果，有效預防了滑環碳刷冒火問題。

2、電氣設備接地問題

努力提高電氣接地的可靠性、安全性，在設計之初考慮各種因素對接地體的腐蝕影響，采取加大鋼材面積、防腐處理等來延長接地體的使用壽命，保證電氣接地的穩定和可靠。定期檢查已安裝接地系統的銹蝕情況，不能僅僅采用測量接地引下線接地電阻來判斷接地系統的銹蝕情況，因為引下線的接地電阻不可靠，在其未銹蝕時，接地電阻一般是合格的，而當通過很大的接地電流時就可能出現熔斷現象。所以，應挖開地面，用敲打的方式檢查接地系統的銹蝕狀況。

3、備用電源自動切換問題

第一，快速切換。在處理時，應先改變已投入運行機組的切換方式，將母線上的電源開關更換成合閘速度快的真空斷路器，有效縮短合閘時間，從而實現電源的快速切換。另外，還可以給快速切換確定一個時間值，如：當快速切換時間超過150 m /s時，其自動轉換成慢速切換，這樣有助于保證發電機運行的安全。

第二，慢速切換。針對慢速切換的問題，必須在發電機組投產運行前進行謹慎的試驗，確定合理整定值。比如說：在機組正常運行情況下，電源跳閘時廠用母線殘壓隨著時間的變化，繪制變化曲線，然后據此求得某一低電壓檢定繼電器整定值下的閉鎖時間，求得繼電器的整定值。

4、其他技術措施

（1）對發電機及時的進行降溫冷卻

發電機在長期運行過程中會產生大量的熱量，因此，發電廠要采取有效的降溫冷卻措施，對發電機進行有效的降溫處理，確保發電機的正常運行。在實際生產中，常用的冷卻降溫措施有冷水降溫、輸入氫氣、密閉空間進行空氣冷卻等，不同的發電廠要根據自身的實際情況選擇合適的冷卻降溫措施，確保發電機的正常運行。

（2）加強電壓監控，防止電壓不穩定

發電機電壓不穩定是導致發電機不穩定工作的重要原因之一，因此，要加強發電機電壓的監控，及時的記錄發電機運行情況，當電壓浮動超過允許變動范圍，檢修人員要及時的對電氣系統進行檢查，尋找引起電壓異常的原因，從而制定合理的解決方案，確保電氣系統的正常運行。

（二）日常管理和維護措施

無論是什么設備，運行一段時間后總是會發生一些問題，如何不做好維修保養工作，就會給設備埋下許多潛在的安全隱患，進而在電氣運行過程中出現問題。因此，發電廠必須派遣專業人員做好設備檢查工作，制定檢查計劃，通過檢查保證發電機組的正常運行。比如說：在電氣設備安裝之前進行各種指標的檢測，確定其合格后方可安裝，若是不合格，必須更換選擇合格的電氣設備。在電氣設備的運行過程中，制定巡視檢查、定期檢修、狀態檢修等檢查計劃，在巡視檢查中做到謹慎認真，切忌走馬觀花。工作人員養成檢查設備的習慣，在檢查時有所側重，確定每次檢查的重點，及時發現問題，并采取合適措施將設備問題掐滅在萌芽狀態，防止電氣故障的發生，保證發電廠的安全生產。

經常分析電壓表和電流表的運行數據，防止漏檢和錯檢的出現，采用紅外儀、熱像儀等設備檢查電氣設備，發現電氣設備的異常發熱部位，運用信息技術生成曲線圖和溫度場，對運行數據進行高效挖掘處理，發現電氣設備的隱患。比如說，利用紅外儀等設備檢測電氣設備發熱部位的表面溫度，并做好記錄，然后根據電氣設備的實際運行狀況得出負載率，分析連接部分的接觸電阻大小，對可能發生的電氣事故作出科學、正確的分析和判斷，然后在此基礎上采取合適的措施，保證電氣設備的正常運轉。環境溫度和負荷的不同會影響到紅外儀的溫度判斷結果，對此，可以采取相對溫度法來排除這一問題，環境溫度和負荷電流較小，設備的溫度也沒有超過限值時不代表設備沒有缺陷，因此，要學會綜合多項檢查結果得出最為準確的結果，采取合適措施消除設備安全運行隱患，進而促進系統的正常運行。還可以采用同類比較法來判斷設備的隱患，將同類設備的同一部位的溫度進行對比，判斷設備運行狀況。

結語

綜上，發電廠承擔著為社會的發展提供電力保障的艱巨任務，發電廠的正常運行對社會的良好發展有十分重要的作用，由于發電廠電氣系統在長期運作中，會產生各種故障，因此，分析發電廠電氣系統故障成因，并采取有效的防治措施保證電氣系統的有效運行，對發電廠的發展和建設有極其重要的意義，發電廠要加強電氣系統的檢修管理、科學的設置接地、對發電機及時的進行降溫冷卻、加強電壓監控，確保電氣系統的良好運行，為社會的發展和建設提供有力的電力保障。

參考文獻：

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