發電廠電氣設備運行中常見故障及應對措施研究

艾衍鑫

【摘 ?要】發電廠中電氣設備是功能和安全的重要前提，預防電氣設備故障是發電廠技術與管理的核心性目標。該研究以發電廠的電氣設備運行工作作為中心，研討了電氣設備在實際電廠運行中常見的隱患和故障，提供了全面控制電氣設備運行的溫度，加強電氣設備的實時監控，穩定電氣設備的運行電壓，優化電氣設備的接地系統等應對措施，希望為形成電氣設備維護和保證體系，提高發電廠整體安全有所借鑒。

【關鍵詞】電氣設備;常見故障;應對措施

前言

社會的穩定發展離不開電能，電能質量的好壞對社會和人們的生產生活有著直接的影響，優質、穩定的電能是維持社會良好秩序的重要保障。發電廠是持續生產和供應電能的源泉，在電力負荷與用電要求持續上漲的今天，如何實現電器設備的穩定、安全運行，已經成為了擺在發電廠及廠內技術管理人員面前的核心問題。想要確保電能在生產和輸送過程中一直符合規定的安全標準，就必須盡量避免設備故障的出現。

1發電廠電氣設備運行中常見故障

第一，備用電源切換故障。發電機在實際的工作中，可能會遭遇許多無法預測的突發情況，如發電機設備突然失靈、停電、斷電等等。所以，發電廠需要提前做好預防措施，并對可能出現的事件作出有針對性的解決方案。一般來說，發電廠要提前準備好兩種電源用于臨時供應，分別是高壓備用電源和低壓備用電源。理想情形是，若由于電源被切斷使發電機的運轉出現停止，則備用電源快速實現自動切換。但實際上，備用電源尚不具備如此迅速的切換能力，其切換過程時間較長，當切換完成之后，電壓會立刻增大，電壓的突變產生的沖擊會使得電氣設備受到嚴重的影響和損害。第二，發電機溫度超出臨界值。發電機設備在發電廠當中占有重要地位，它不僅使用頻率非常高，而且還是生產電力資源最為重要的設備之一。因此，發電機設備往往需要長時間不間斷的運轉工作，這必然很容易引發許多發電機設備故障。長期工作狀態下的發電機其鐵及銅等金屬的耗費量也會隨著時間的延長而加大損耗量，損耗發生的過程當中有一大部分能耗都會轉變成為熱量，如此一來，電氣設備溫度就會在較短時間內出現急劇上升。在這種環境下運行的電氣設備，其表層絕緣體的老化速度更是加快了許多。若是電氣設備是在臨界點溫度下運行的話，則絕緣體的老化時間更是會大大減少，不但會影響發電機的正常運轉，還會降低設備的使用壽命，情況嚴重時還會引發重大安全事故的發生，直接威脅到企業員工的生命安全，給發電廠帶來巨大損失[1]。第三，發電機電壓故障。電壓的穩定性及持續性，是實現發電廠電氣穩定安全運行需要重點考慮的問題。如果電氣在運行中出現了電壓過高或過低的現象，就會使設備出現運行故障，所以電壓值必須控制在額定值的5%以內。若電壓超過了額定數值，則會使電氣設備的容量出現變動，加大轉子電流，造成溫度提升，加快設備老化速率。若電壓沒有達到額定數值，就會使設備的穩定性降低，發電機的部分部件無法正常運轉，例如繞組鐵芯等，同時機組會出現異常振動情況。

2發電廠電氣設備運行中常見故障的應對措施

2.1全面控制電氣設備運行的溫度

溫度過高和溫度堆積會造成電氣設備產生部件或整機過熱的問題，這會提升電氣設備的磨損，同時也會造成電氣設備的絕緣系統、網絡元器件、重要零部件的老化，進而引發電氣設備各類故障。因此，在電氣設備運行和管理過程中要從控制溫度角度的方法，預防電氣設備產生故障和問題。例如：可以選用冷卻的措施將電氣設備積累和產生的熱量及時排出，或者通過熱交換系統及時冷卻電氣設備，預防電氣設備出現溫度過高的問題[2]。目前發電廠采用的溫控處理設備有：一是電氣設備內冷循環系統，通過水的比熱高的特點，設計溫度交換系統，以內冷循環的方式將電氣設備積累的熱量交換出來，控制電氣設備溫度的系統;二是電氣設備砌體冷卻系統，利用壓縮氣體的散熱作用，將氫氣、氟利昂等冷卻氣體注入冷卻系統，以氣體的物態變化來進行熱交換，進而達到冷卻電氣設備的目的。這些溫控處理系統和設備有不同的原理，對于電氣設備的不同位置和不同結構有著良好的適應，應該結合電氣設備的工作實際，區別使用溫控處理設備和系統，更為有效地排出電氣設備的熱積累，預防電氣設備因溫度過高而產生的故障和事故。

2.2加強電氣設備的維護工作

電氣設備在實際工作中，可能會由于種種原因產生自動跳閘、接地線短路等故障，為了避免這些故障的發生，發電廠的管理人員必須時刻做好電氣設備的維護工作，定期檢查電氣設備的質量和安全性。在檢查時，對于擁有故障隱患的設備，要及時進行維修處理，并對檢修內容加以記錄，使其在今后的工作中起到借鑒和參考的作用。而對于那些沒有發現故障隱患的設備，也要進行一定的護理和保養[3]。以母線短路這一內部故障為例，若在檢查時沒有發現其他明顯的問題，則只需對短路部分加以處理，并在處理完成之后重啟該設備的主電源，以達到升壓的效果，但若在檢查時發現有外部故障同時存在，則必須將該電氣設備進行隔離處理，避免對其余設備造成干擾。

2.3采用環路式的接地線方式

發電廠對相關設備進行接地處理的原因主要是為了保障員工人身安全，保護電氣設備。然而，由于接地線材料等因素的影響使得接地故障常有發生。為此，我們需要優化接地線結構。電氣設備帶電的情況下，工作人員會和接地線組成并聯電路，若是接地線的電阻比較低，則流過人體的電流也會相對來說比較低，這樣一來就能夠保護工作人員的人身安全。為此，我們在設計電氣設備的接地線時可以采用環路式的設置方法，這種設計方式能夠有效減少對地電壓，即便出現某個位置的接地線不能正常工作，也不會給其他線路的正常工作帶來影響，繼而將系統的危險控制在最小范圍內[4]。另外，我們還需要配備接電線報警裝置，以實現對接地線情況的實時監控，當工作人員收到報警信號時應立即對故障進行準確判斷，排查故障，采取有效措施來解決問題，將接地線故障所帶來的安全危害和經濟損失降到最低。

2.4加強電氣設備的實時監控

對電氣設備實施實時監控是發電廠網絡化和功能化發展的趨勢，特別在電氣設備逐步復雜化的今天，電廠的發展更需要電氣設備的實時保障來作為基礎。應該建立起電氣設備實時監控的體系，構建實施實時監控的網絡，利用計算機、網絡、傳感設備，以中央處理器和監視器作為中心，建立監控電氣設備的實時系統，有效確保電氣設備的穩定和運行。此外，應該強化電氣設備實時監控的工作機制，落實監控電氣設備的責任，給予電氣設備監控人員一定的鼓勵和保證，使電氣設備實時監控的職能得到確認，真正提升實時監控電氣設備的能力和水平，確保電氣設備處于良好的工作狀態。

總結

綜上所述，隨著我國電力行業的不斷發展和壯大，以及電力技術的飛速進步，許多新型的電力設備受到了廣泛應用，這些新型電力產能在應用的同時，也給發電廠及電網等企業帶來了更多的風險與隱患，電力設備在運行時發生的故障也越來越多，這些都嚴重困擾著電力企業的正常運營。因此，發電廠需要構建新的電氣設備運行模式，采取一定的應對措施，才能解決這些故障問題，防范這些故障再次發生。

參考文獻：

[1]伏建國.發電廠電氣設備運行中常見故障及應對措施研究[J].機電信息，2019（02）：61-62.

[2]張國軍，范勇強.發電廠電氣運行過程中的常見故障及應對措施[J].山東工業技術，2017（24）：172.

[3]王曉宙，張瀟.火力發電廠電氣運行中故障原因及應對措施[J].電子技術與軟件工程，2017（01）：249-250.

[4]李燦晶.發電廠電氣設備運行中常見故障及應對策略探討[J].科技創新與應用，2016（35）：141.

（作者單位：華電龍口發電股份有限公司）