發電廠電氣設備運行中常見故障及應對措施

樊冰輝

摘要：發電廠正常運行過程中電氣設備發揮著關鍵作用，確保電氣設備安裝和調試質量，減少電氣設備故障對發電廠運行產生的不利影響至關重要，而且在某種程度上電氣設備的運行會決定著發電廠的效益目標能否實現。因此，在發電廠電氣設備調試過程中，技術人員必須嚴格遵循《電力安全工作規章》，做好必須的安全防護措施，這樣才能保證通電狀態下安全進行調試工作，保證技術人員人身安全。發電廠在長期運行中電氣設備必然會存在各種故障，要求技術人員能夠認真負責，做好定期檢查和維護，從而保障發電廠的正常運行狀態。

關鍵詞：發電廠;電氣設備;運行

引言：電力行業的發展是關系全社會、全人類的民生問題，近年來，中國經濟騰飛讓電力行業發生了巨大改變，各種先進的電氣設備不斷投入使用，顯著提高了發電廠的經濟效益，但同時也讓電力系統更加復雜。電氣設備在長時間的運行過程中，難免會出現一系列故障和問題，這就需要按時檢查、維護電氣設備，及時發現故障，解決故障，在工作中不斷總結故障的發生原因和維修經驗，以保障發電廠電氣設備的穩定運行。

1.發電機溫度過高引起的故障及應對措施

1.1故障分析

發電廠的發電量并非固定不變的，當電網的負荷發生改變時，發電量也會隨之改變，以此保證發電廠的電氣設備能夠安全、正常、穩定地運行。要想獲得更多的電能，必須使電氣設備處于超負荷運行的狀態，此時，電網同樣會處于高負荷的狀態，如果長時間、頻繁地增加電網負荷，那么電氣設備也會不堪重負出現損壞。調整電荷的過程中，電氣設備會因為不斷運行而產生熱量，電機被過度使用，加快了電氣設備的老化速度。電機的使用時間越長，發電效率就會越低，久而久之，對發電廠的正常運行產生了影響。

1.2故障解決措施

如果發電機系統能夠保持正常的溫度，那么電機的絕緣系統便會處于正常運行狀態，所以，解決發電機因溫度過高而引起的故障，最有效、最直接的方案就是通過冷卻來降低電機溫度，常用的冷卻方法有三種，分別是水內冷卻、封閉式空氣冷卻與氫氣冷卻。為了防止冷卻介質過多地和空氣接觸造成污染，就需要構建一個完全封閉的冷卻系統，以減少電機堵塞的發生風險。水內冷卻指的是通過水的散熱功能來降低發電機的溫度。氫氣冷卻的原理是：通過氫氣來降低發電機的通風損耗，但氫氣具有易燃易爆的特點，所以氫氣冷卻本身就有一定的風險性，操作時需要格外謹慎。

2.電氣設備傳輸線路故障及應對措施

2.1故障分析

地區的氣候特點與傳輸線路故障的發生密切相關，尤其是多雨季節，電氣設備在運行過程中由于環境潮濕、雨水沖刷等因素而發生腐蝕，引起故障。持續不斷地運行會提高電力輸送負荷，在電氣設備運行速率有限的情況下，一旦電氣設備損壞，又沒有及時維修，設備的電力輸送效率就會嚴重下降，最終造成短路等故障。除了氣候差異，不同地區的地理環境也有很大差異，輸送電力的線路通常架設在高處，如果雷雨天氣沒有做好防護措施，也很容易引起傳輸線路的故障。

2.2故障解決措施

根據當地的氣候特點、降雨量來制訂傳輸線路故障的處理措施，可以委派專業的技術人員到電氣設備運行的地區進行現場勘察，動態跟蹤設備的運行情況，及時更換無法正常運行的電氣設備，加強電氣設備的檢修力度，必要時，可以詢問高資歷的專家、學者的意見。如果雨雪侵蝕了電氣設備，為了避免設備受潮發生故障，應做好設備的防潮、防塵、防腐蝕、防雨等措施，加強對容易受潮部位的檢修，以提高電氣設備的運行效率。必要時，可以安裝防雷設施，降低雷電對電氣設備造成的威脅，以保證設備能夠穩定、安全地運行。

3.電氣設備的接地故障

3.1故障分析

《防止電力生產事故要求》中明確指出：互感器的二次回路必須有一點接地，通過正確的繼電保護動作來保障發電廠工作人員的人身安全。發電廠敞開式升壓站的電流互感器在室外，二次回路絕緣老化時，如果出現人為的操作失誤，就會造成互感器的兩點接地，從而引起保護拒動，在互感器二次線圈在兩側的情況下，還可能引起二次測電流分流的過流保護，因為無法采集故障電流而出現拒動。互感器的回路兩點接地還可能造成誤動，變壓器差動保護的運行中，高低壓側的電流互感器二次電流是相等的[1]，二次差動回路兩點接地如果出現電勢差，接地點的故障電流就會在差動回路中出現不平衡的電流，從而引起誤動。敞開式升壓站互感器的二次中性點需要一點接地，如果是兩點接地，電勢不同，就會出現接地點系統故障，接地的電勢差較大，互感器也會出現測量誤差。保護采集電壓并非真實的電壓，電壓的幅值也會出現變化，系統接地互感器的零序電壓同樣會發生變化，嚴重影響以相電壓為標準的保護。接地距離保護主要借助短路測量電壓流的比值，比如在比值小于整定值時可以保護跳閘，當電壓互感器的接地測量阻抗Zm=（Ua+Uy）/Ia的情況下，測量的阻抗大于故障點的阻抗時，就可能導致保護拒動。

3.2故障解決措施

電流互感器的二次側接地點接地電流是0，對互感器線圈兩側的接地電流進行分析，獲得回路是否兩點接地的測量方法。在互感器兩點接地的情況下，中性線電流和永久接地點的方向是相反的[2]，接地點的電勢差需要經過負載才能形成回路，可以忽略電勢差的影響。如果電流互感器多點接地，大小與方向相反，只要檢測永久接地點的電流就能夠判斷二次回路是否出現了兩點接地。還可以通過電阻法明確二次回路多點接地互感器，如果沒有形成回路就會出現高阻抗，接地回路的電流較小，如果接地點串入滑線電阻，就可以判斷互感器是否出現了二次回路兩點接地，然后逐漸切除直流負荷，檢查節點支路的接地點，通過運行的方式來判斷故障接地點。按照先照明、后信號的原則查找接地，如果是因為直流電停電而引起誤動，則應該把設備切到備用電源，停電后再繼續查找接地點。熱工系統會經常因為接地線斷線而形成測量誤差，需要根據斷線去排查?？梢酝ㄟ^萬用表去測量屏蔽層的電阻，如果電阻值增大，則提示接地線虛接。如果屏蔽層出現多點接地，就會在接地點形成回路，可以將加電流側作為起點來測量電流。如果電纜單相接地，那么正常的芯線和故障芯線短接后，就會構成環線，電橋和故障的芯線相互連接，測量電流經過接地點會形成回路，電纜的長度決定了電纜的電阻，所以同一根電纜的電阻率不會發生改變，故障點的距離Lx=2LRa/（Rm+Ra），電纜三相接地需要通過正常的平行線路芯線作為輔助線[3]。

結論：

簡而言之，發電廠的電氣設備長時間在惡劣、復雜的環境中運行，很容易出現各種各樣的故障。定期檢測電氣設備，排查故障，是保證設備正常運行，保障發電廠穩定供電的重要措施，以滿足社會各行各業的用電需求。筆者結合自身的工作經驗，分析了四種常見的電氣設備故障，以期為發電廠的正常運行提供一定的參考和借鑒。

參考文獻：

[1]石峰，楊再勝.淺析火力發電廠電氣安裝調試要點及技術要求[J].工程技術（文摘版），2016（8）：174.

[2]陳榮青.火力發電廠電氣設備常見故障及檢修方法分析[J].科技創新與應用，2019（2）：135.

[3]王春峰.淺析發電廠電氣設備檢修中的狀態檢修技術[J].科技創新與應用，2018（15）：144.