發電廠電氣設備運行中常見故障及應對措施研究

王平

【摘 要】以火力發電為例，發電廠主要由鍋爐及其附屬設備、汽輪機及其附屬設備、發電機及勵磁系統、電能變換部分等構成。其中，后兩個部分涉及大量電氣設備，是發電廠運維檢修的重點。本文將剖析發電廠電氣設備的常見故障，并提出針對性措施，以期為提升發電廠電力生產的可靠性提供借鑒。

【關鍵詞】發電廠；電氣設備；運行故障；應對措施

引言

作為電能產生的源泉，發電廠日常運行中伴隨電力負荷的增加，其應用設備及其對應用設備質量性能的要求也在不斷提高。而如何保障電氣設備的穩定運行，確保設備的運行安全，則是當前各大發電廠管理的重要問題。

1火電廠電氣設備運行故障排除的理論意義

目前，電廠為了能夠減少電力在運輸途中的損耗，送電一般會采用高壓輸電的形式，這種方式雖然能夠有效地提高電力的使用效率，但是對于電氣設備的磨損程度大，因此電氣部門要求電氣設備的質量高。由于電氣設備一旦出現故障，便會導致漏電現象出現，嚴重威脅了人們的生命財產安全。因此，電氣部門要加強電力設備故障的處理工作，使得設備管理更加科學規范，一旦出現意外，可以及時解決，這樣一來，電力設備的故障處理與維修不僅可以增加電力設備的使用壽命，降低故障率，使得供電更加安全穩定，而且還可以為供電公司帶來更多的經濟效益。現在，我國工業化進程不斷加快，電氣設備的應用廣泛，與此同時，對于設備故障處理問題難度也在增加，如果不能夠有效地解決這些問題，那么會造成不可估計的的損失，為此，針對設備故障，進行優化處理，使得電氣設備的提高設備的使用效率，推動社會經濟進一步的發展。

2火電廠電氣設備常見的故障

2.1電氣設備的溫度過高

為了能夠保證電網的安全，電網的負荷程度影響著發電量的多少。電網處于高負荷狀態時，為了保證電量的充足，供電廠內的電氣設備與發電機會在一段時間內處于過度負荷狀態，目前，火電廠是現在最常見的發電所在地，經常處于超負荷狀態。處于過度負荷工作的設備，自身會發熱，長期處于高溫工作當中，這樣會損壞電氣設備的絕緣部分，加快設備的老化速度，影響設備的正常運行。另一方面，隨著電氣設備的銅、鐵損耗量的不斷增加，導致設備的自身的溫度急劇上升，破壞設備各個零部件的性能，大大地降低設備的使用壽命，還會影響設備使用人員的安全。

2.2繼電保護的常見故障及解決對策

電氣繼電保護故障比較常見，多數是因為電流互感器出現飽和或者開關保護設備選擇不當。[2]隨著我國用電量的逐年增大，局部地區配電系統設備終端的負荷提高，容易引發電流短路，繼而引發電流互感器因電流過大出現飽和，會使保護裝置不能正常開啟。

2.3電氣設備接地故障

對電氣設備作接地處理是保障設備正常運行和作業人員安全的必然措施，但接地體系若出現短路故障，將帶來很大的安全隱患。發電廠接地故障主要形式有：（1）直流接地故障。當直流發生接地故障但不短路時，因其熔斷器不會熔斷，使檢修人員誤認為一切正常，忽視相關操作注意點，導致故障擴大。（2）交流接地故障。如電動機繞組受潮而形成的接地故障。（3）接地失效。當前的接地材料和接引線以扁鋼為主，而扁鋼在長期運行后會出現腐蝕及磨損現象，可能造成接地失效。

2.4母線失壓故障

如果操作人員在日常倒閘操作的過程中沒有嚴格按照部頒和行業的標準，未落實安全防誤操作規定，或者是因為個人的技能不足，操作不熟練而導致母線進線開關跳閘，以及其他設備受到損害，母線在運行時會產生較大的負荷，一旦負荷超過了自身的承載量就會導致斷路器誤動作跳閘，或者保護裝置也會產生錯誤動作引起開關跳閘，這些都會直接引起母線失壓。

2.5電氣設備電壓超載

電氣設備通常在額定電壓值內保持穩定的運行狀態，但由于陜西渭河發電廠承擔的發電任務較重，在某些時段電氣設備的電壓會有超載的情況發生，導致設備出現運轉的故障，給機器運轉產生壓力，時間過長還會導致短路和電路熔斷的現象，嚴重影響設備使用壽命。電路發生故障時，因為內部的溫度急劇升高，還有可能導致火災的情況，對發電廠人員的安全性構成威脅。

3應對措施

3.1采取合理的設備冷卻方式

電氣設備在工作中，不可避免地產生很多熱量，熱量如果不能夠及時散出或者排出去，會產生較大的負面影響。對此，火電廠可以采用有效的冷卻方式來散熱，現在常用的電氣系統的冷卻方式有三種，分別是水冷卻、氫氣冷卻和強制環境通風冷卻。在處于非常惡劣的環境下的發電設備，可以采取強制環境通風冷卻來進行降溫，氫氣可以用于發電機的內部零件表面的降溫，而水冷卻適合于發電機的定子繞組。如果發電機的溫度過高，工作人員應該采用高效的自動冷卻手段來解決。火電廠可以依據自身的情況選擇冷卻方式來降溫。

3.2繼電保護的常見故障解決對策

當繼電保護裝置遇到電流短路導致的電流互感器飽和故障，解決辦法是提高電抗器的阻抗能力，選擇高阻抗能力的高質電抗器；發生電流短路故障要快速采取相應的保護措施，切斷短路電流，防止出現人員傷亡。

3.3母線失壓故障維修

在對這一故障進行分析時，首先需要對母線進線開關做好全面仔細檢查，查明開關跳閘原因，如果為人員誤操作引起，可采取手動方式合閘開關恢復供電。若為母線本身故障引起，應啟用備用母線，并及時隔離故障母線進線和負荷，仔細排查故障原因并采取措施消除后，對故障母線空母線試充電正常后再逐步恢復供電。如果為母線側開關失靈保護動作引起，應檢查失靈保護發出的開關，并將其隔離，將該開關故障排除后才能恢復該開關運行。如果為雙母線其中一條母線故障引起母線失壓，應將母聯開關斷開，然后將負荷轉移至無故障母線上。若為母線上所連接負荷發生開關越級跳閘時，應及時查明故障點并將故障隔離，再恢復對母線供電，同時將引起越級跳閘的負荷故障消除后，再對其對應負荷送電。總之，母線故障失壓后，應及時隔離故障并同時盡快恢復無故障設備供電。只有將故障原因查清并消除后才能恢復所有設備正常供電。

3.4優化接地線結構

雖然接地故障占據發電廠電氣設備故障的比例較大，但對電氣設備設計接地線是為了保護設備及工作人員的安全，不能予以更改。為了盡可能避免接地故障的發生，一個行之有效的措施就是優化接地線結構。例如，采用環路式接地線結構。該結構的優勢是某一接地線發生故障不會影響其他線路的正常運轉，能大幅提升設備運行的安全性（實際就是最大限度地降低了接地故障造成的影響）。另外，為了提升電氣設備運維的智能化水平，宜給電氣設備增配接地線報警裝置，以實現對接地線情況的實時監控和故障快速排查。

3.5保持電壓穩定

電壓的穩定是電氣設備安全運行的前提，陜西渭河發電廠的工作人員在日常的工作中必須時刻監控電壓狀態的過程，在設備電壓出現超載情況時及時檢查并將故障排除，預防因為電壓不穩定而損傷設備的情況發生[2]。

結束語

發電廠內電氣設備的安全、可靠運行對保證電力生產的穩定性具有重要意義，發電廠應該以運行、檢修的相關大數據統計為依托，對發電廠電氣設備的故障進行詳盡分析，并找到應對措施，以不斷提升發電廠電力生產的效率，為“多供電、供好電”戰略目標的實現貢獻力量。

參考文獻：

[1]許世春.330MW發電廠電氣運行過程中的常見問題分析[J].電子世界，2017（18）：80.

[2]范紅剛.發電廠電氣運行過程中的常見故障及應對措施[J].科技視界，2014（34）：336.

[3]賀連奎.電廠電氣運行常見故障及其應對措施探究[J].電子世界，2014（18）：46.

[4]常超.發電廠電氣系統常見運行故障及解決措施初論[J].科技與企業，2014（14）：367.

[5]何小紅.火力發電廠電氣設備常見異常解析[J].科技資訊，2014（02）：108.

（作者身份證號碼：220102197511255015）