火力發電廠電氣設備常見異常解析

何小紅

摘 要：火力發電廠中，搞好機組的安全運行是企業可持續發展的基礎。然而，電氣設備的安全運行也不容小覷，任何異常或故障都可能導致嚴重的后果。本文從火力發電廠電氣設備運行中常見問題入手，結合自己的實際工作經驗就如何解決故障提出可行性建議及處理措施。

關鍵詞：電氣設備 異常 解析

中圖分類號：TM6 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（b）-0108-01

當前，我國火力發電仍是電能產出的主要形式。然而，電氣設備運行中難免出現異常或故障，如何迅速有效地進行分析處理，對企業本身和維護電力系統穩定也有著重大的意義。下面，介紹幾種常見的電氣設備常見故障，并進行分析和提出解決措施。

1 發電機碳刷冒火

運行中的發電機碳刷冒火如不及時消除，可導致發電機滑環形成環火，對發電機安全運行造成很大威脅，嚴重時將被迫停機，影響企業連續生產。

1.1 原因分析

（1）機組運行中，雖然使用同一壓簧、碳刷，但由于壓簧壓力和使用時間、出廠質量差異，使得碳刷與滑環間的接觸電阻不一樣，造成同極滑環上不同碳刷間電流不均，部分碳刷電流太大，壓簧受損變形，產生火花。

（2）長期運行中的碳刷在刷中搖動，磨損嚴重，刷塊邊緣有剝落現象，集電環磨損不均及機組振動引起碳刷顫振，刷盒和碳刷積垢等引起碳刷冒火。

（3）運行人員巡檢不仔細，未能及時發現部分碳刷嚴重過熱情況，也是造成碳刷冒火原因之一。

1.2 應對措施

（1）更換發電機滑環上所有壓簧為同一型號壓簧，并且測試其壓力，每個碳刷對集電環的壓力應基本相等。約2×5.88±7%牛頓（用彈簧秤測量）。

（2）運行中，碳刷長度不能小于新碳刷長度的2/3，如發現長度不足，必須及時更換，且每次更換刷架上最多1/5的碳刷。

（3）新碳刷必須測定其電阻，更換同一極滑環上碳刷必須使用同一電阻值的碳刷。

（4）新碳刷必須研磨，以保證碳刷與滑環表面接觸面積達70%以上，且在刷握范圍內上下靈活運動，無卡澀現象。

（5）采用恒力矩電刷裝置，運行人員定期對滑環、碳刷、壓簧進行全面仔細檢查。

2 發電機溫升高和絕緣老化

2.1 原因分析

長期運行的發電機，運行中將產生銅損耗和鐵損耗，這些損耗的能量將全部或部分轉化為熱能。發電機繞組絕緣在長時間的高溫環境下運行，便會逐漸老化，老化的速度與發電機溫度成正比，溫度越高老化的速度越快。特別是夏天，環境溫度高，發電機負荷重的情況下，老化的速度更快，給發電機安全運行埋下了隱患。導致發電機溫度過高的主要原因有：高負荷長時間運行，銅損耗和鐵損耗巨大，溫度得不到有效的釋放；發電機冷卻系統長期處于不正常運行工況，冷卻效果不佳，從而使得發電機溫度升高。

2.2 應對措施

對于發電機運行中產生大量熱量問題，為了保證機組長時間安全運行，就必須采用合理的方法將產生的熱量排放掉。目前國內采用的發電機冷卻方式主要有空氣封閉冷卻、水內冷和氫氣冷卻三種。純空氣冷卻系統的特點是形成了冷卻風密閉循環，避免了冷卻介質與空氣接觸而導致的污染，系統發生堵塞的可能性很小，適應性較廣，中小型發電機組采用較多。水內冷卻因為水的散熱能力強，冷卻效果明顯，安全可靠，是目前國內大型機組普遍采用的冷卻方式。氫是氣體中最輕的氣體，用氫可以減少發電機的通風損耗，提高發電效率，但氫是易燃易爆物，使用危險性偏高。目前該技術已經走向成熟，大型火電機組也已經廣泛采用。對于絕緣老化現象，一是日常運行中，運行人員應將發電機相關參數控制在額定值范圍內，發現問題及時調整；二是嚴格按照電力規范要求定期進行設備的仔細檢查、試驗和維護，及時發現問題并進行可靠處理。

3 直流系統接地

直流系統在電廠中涉及面廣，運行中調整和操作較多，它所帶的負荷又是控制、保護裝置、自動裝置、事故照明等重要負荷，運行中如果監視不夠，調整處理不及時或發生誤操作，都有可能引起設備異常或發生事故。

3.1 原因分析

直流系統接地有單極接地和兩極接地兩種情況，發生單極接地的情況比較普遍。單極接地可以繼續運行，但應該立即查找原因處理。發生接地的原因大致有：控制、信號回路或直流電動機受潮或進水；充電裝置調節設備的帶電部分絕緣水平下降；蓄電池表面、絕緣子臟污，蓄電池組絕緣水平下降；由于振動摩擦、過熱等引起繼電器、自動裝置原件、信號燈具絕緣損壞等。

3.2 應對措施

根據具體現象，排查接地點范圍，了解直流回路有無檢修工作，機組有無啟動設備，有無滲漏水到設備上等。然后根據運行規程規定，采用拉、合法找出接地回路后再消除。若是直流系統本身設備故障引起，則應盡快隔離故障設備報修，切換直流負荷到其他直流電源供電，保證機組安全運行。另外，日常運行中，還應加強對直流系統的檢查和維護，保持直流系統設備不受潮和清潔，定期對蓄電池組進行保養等。

4 結語

造成電氣設備運行異常或事故的原因有很多，這就要求我們要有過硬的專業技術能力和業務素質，快速地定位問題，分析原因，并采取可行的應對措施。日常工作中，不斷總結學習，提高技術水平，克服不良工作習慣，強化運行人員責任意識。另外，還要加強監督和維護管理，責任到人，及時發現并處理缺陷，以確保電廠安全、高效、穩定運行。

參考文獻

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