電廠電氣運行中常見故障分析及處理措施研究

薛 飛

（大唐琿春發(fā)電廠，吉林 琿春 133300）

1 電廠電氣運行中常見故障分類與原因分析

1.1 發(fā)電機滑環(huán)碳刷冒火故障

電廠電氣運行過程中，經(jīng)常出現(xiàn)發(fā)電機滑環(huán)碳刷打火故障。主要原因包括以下幾個方面。第一，發(fā)電機在運行過程中，電流強度會發(fā)生劇烈變化，導致卡簧出現(xiàn)扭曲和變形，久而久之造成接觸點間接損壞，出現(xiàn)打火和漏電故障。第二，由于碳刷要在刷盒內(nèi)反復(fù)做擺動運行，時間過久就會造成刷盒邊緣磨損，造成碳刷與環(huán)繞電子電阻異常偏離，導致打火和放電故障。第三，碳刷型號復(fù)雜、型號不同，電阻值存在很大差異，產(chǎn)生的電流完全不同，很多時候會因為漏電而出現(xiàn)打火現(xiàn)象。這就要求工作人員排查和檢修故障時，要充分掌握碳刷的電阻值，盡量選擇型號相同的碳刷，并在碳刷正常承壓的情況下進性碳刷卡簧壓力測試。另外，準備充足的備用碳刷卡簧，標明電阻值，一旦發(fā)生電刷過熱或過載情況，及時向技術(shù)負責人上報并進行維修和更換[1]。

1.2 電氣設(shè)備發(fā)生故障

電廠是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，正常運行需要多種電氣設(shè)備的相互協(xié)調(diào)與配合。由于電氣設(shè)備的種類和型號繁多，因此會遇到很多問題及各種故障。其中，發(fā)電機的常見故障主要包括以下兩種。第一種，發(fā)電機電壓出現(xiàn)異常，超出合理范圍。發(fā)電機能否順利發(fā)電，調(diào)整電壓是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。如果在發(fā)電機運行過程中電壓過高，發(fā)電機轉(zhuǎn)子的電流就會急劇增加，導致轉(zhuǎn)子繞組持續(xù)升溫，并對發(fā)電機造成損耗和老化。但是，如果電壓過低，又直接影響發(fā)電機的穩(wěn)定運行，嚴重時會導致發(fā)電機溫度出現(xiàn)異常，甚至減緩其運行速度。第二種，發(fā)電機升溫過快。電廠運行的主要功能是提供大量電力，這就要求發(fā)電機必須長時間運行。但是，由于發(fā)電機運行時間過長，導致發(fā)電機出現(xiàn)嚴重磨損，磨損時損耗的能量通常會轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽瑢е掳l(fā)電機的運轉(zhuǎn)一直處于高溫狀態(tài)下，進一步加劇了發(fā)電機的損耗和老化[2]。

1.3 設(shè)備的備用電源切換使用不合理

電廠要正常生產(chǎn)，需要發(fā)電設(shè)備不間斷運行。為防止電氣故障或斷電缺電等因素影響電廠生產(chǎn)，必須為電氣設(shè)備配備足夠的備用電源。一般來說，電廠發(fā)電機裝機數(shù)量、單臺發(fā)電機的容量、發(fā)電機控制方式和主接線的形式等，會對電源的數(shù)量產(chǎn)生決定性影響。通常情況下，要求備用電源必須能在主電源出現(xiàn)故障和不能供電時及時自動切換，整個過程不能斷電，保證電氣設(shè)備可以正常運行，保障電廠生產(chǎn)。如果電廠的高壓、低壓設(shè)備因故障原因無法正常工作，要求在啟動備用電源之前對母線上所有的電氣設(shè)備作出減速控制和調(diào)整。隨著時間的推移，減速過程將逐漸衰退，接著備用電源啟動并接入母線后，需要對電氣設(shè)備實施增壓，增壓的過程會在很大程度上影響電氣設(shè)備的正常運行。若備用電源無法正常啟動或出現(xiàn)啟動時間拖延等情況，會嚴重影響電氣設(shè)備的運行速度。若發(fā)電機重啟遇到困難不能及時啟動，就有可能造成電氣設(shè)備停機，影響電廠正常生產(chǎn)[3]。

1.4 導線絕緣層缺陷造成短路、導線溫升過大

導線絕緣層缺陷造成的短路，線路絕緣層失效的原因較多。首先，導線絕緣層短路的原因有磨損、潮濕、老化和鼠咬等。其次，電廠管理人員對設(shè)備檢修重視度不足，造成欠修、失修等。最后，較大外力作用使得絕緣層受損，如外力擠壓、扎破、劃傷絕緣層，風力吹拂導致裸線松弛和混線致使短路。

導線溫升過大，主要原因是電氣設(shè)備的電流差異較大或?qū)Ь€截面積過小，造成設(shè)備負荷陡然升高。例如，電動機拖動設(shè)備故障或缺油等，造成電機負荷加大，導致線路升溫。

2 電廠電氣運行中常見故障的應(yīng)對措施

2.1 發(fā)電機滑環(huán)碳刷冒火故障的應(yīng)對措施

在電廠電氣運行過程中，采用以下四種措施來應(yīng)對發(fā)電機滑環(huán)碳刷打火故障。第一，將原來的卡簧用相同型號的卡簧更換，安裝完畢后對卡簧進行壓力測試，保證所有碳刷對集電環(huán)施加相同的壓力；第二，要合理控制發(fā)電機碳刷的長度，通常要求碳刷長度不得少于新碳刷長度的2/3，因此要對長度達不到要求的碳刷進行更換。同時，要求每次更換碳刷的數(shù)量不得超過整個刷架碳刷總數(shù)的1/5，另外要嚴格控制碳刷的電阻值，要求所有碳刷電阻值必須一致。第三，要求檢修人員每天必須全面檢查發(fā)電機的碳刷、滑環(huán)。第四，更換碳刷前，必須對新碳刷進行研磨處理，保證更換的碳刷和滑環(huán)的接觸面積不低于70%，活動順暢且不超出規(guī)定的活動范圍[4]。

2.2 電氣設(shè)備故障的應(yīng)對措施

對于電廠電氣設(shè)備運行過程中產(chǎn)生的各種問題和故障，一般采用以下措施進行應(yīng)對。第一，加強檢修管理，要求技術(shù)和維護人員對電氣設(shè)備及時進行檢修，保證電氣設(shè)備運行正常，保障電廠正常生產(chǎn)。工作人員要時刻檢查電氣設(shè)備自動跳閘故障，發(fā)電機出現(xiàn)自動跳閘會嚴重損耗電氣設(shè)備，一旦發(fā)現(xiàn)突然跳閘現(xiàn)象，要及時進行檢修并查找原因，并向調(diào)度室進行上報。第二，針對發(fā)電機異常升溫的問題，采用合理的冷卻措施進行降溫并查找原因。發(fā)電機持續(xù)運行會產(chǎn)生大量熱量，導致車間內(nèi)環(huán)境溫度不斷升高。此時，要對車間及時進行散熱處理，主要方式是采用通風設(shè)備或者制冷設(shè)備將熱量排出。第三，工作人員要對電壓進行嚴格監(jiān)管，電壓波動會造成發(fā)電機的嚴重磨損，所以盡量保持電壓在規(guī)定允許的范圍內(nèi)。由于電壓監(jiān)控的復(fù)雜性，要求工作人員必須時刻關(guān)注電壓保護[5]。

2.3 備用電源切換使用故障的應(yīng)對措施

電廠電氣設(shè)備運行過程中，切換備用電源時出現(xiàn)故障，通常可以采用兩個措施解決。第一，針對慢速切換電源時出現(xiàn)的故障，電廠工作人員應(yīng)及時收集相關(guān)的資料信息，根據(jù)問題制定合理的應(yīng)對方案，并在專業(yè)技術(shù)人員的指導下，將備用電源一次更換成功。第二，針對快速切換備用電源時才發(fā)生的故障，工作人員要努力減少切換電源消耗的時間，盡量采用先進的自動切換裝置實現(xiàn)電源切換，保證備用電源快速切換成功[6]。

2.4 導線絕緣層缺陷造成短路及導線溫升過大的應(yīng)對措施

導線絕緣層缺陷造成的短路應(yīng)對措施。電氣設(shè)備在驗收中必須認真嚴格，確保線路完整無損。安裝過程中，必須按照安裝要求操作，布線要科學、準確，避免機械性損傷而導致電氣設(shè)備發(fā)生短路。為了避免因突發(fā)停電造成火災(zāi)，供電系統(tǒng)應(yīng)采用雙電源。在各類電氣設(shè)備外面增設(shè)金屬外殼，預(yù)防短路；電氣設(shè)備安裝中要嚴格把關(guān)，做好接零與接地工作。

導線溫升過大的應(yīng)對措施。選用適宜的信號裝置和保護裝置，延緩導線升溫。當電氣設(shè)備相關(guān)的線路發(fā)生異常或過載時，保護裝置及時啟動，切斷出現(xiàn)異常的設(shè)備和相關(guān)線路并報警，提示操作人員處理[7]。

3 結(jié) 論

在電廠正常的生產(chǎn)過程中，電氣設(shè)備不可避免要遇到各種故障，這對電廠的正常生產(chǎn)活動造成了極為不利的影響。因此，要及時發(fā)現(xiàn)故障，找出原因并予以解決，為電廠電氣提供安全的運行環(huán)境和生產(chǎn)提供保障。