對電廠電氣一次設(shè)備的故障分析及處理研究

張釗豫

摘 要：電廠作為區(qū)域性供電的保障，整個電廠設(shè)備運行的穩(wěn)定性至關(guān)重要，會直接影響到區(qū)域供電是否可靠，而我國大部分電廠普遍存在故障分析效率較低，故障處理機制有待完善的問題，上述問題會對電廠設(shè)備整體運行狀態(tài)產(chǎn)生影響，所以要在原有故障分析及處理體制的基礎(chǔ)上，進一步完善故障分析流程，優(yōu)化處理方案，確保在短時間內(nèi)能夠讓設(shè)備恢復(fù)正常運行。

關(guān)鍵詞：電廠;供電設(shè)備;故障分析;故障處理

中圖分類號：TM507 文獻標(biāo)識碼：A

電廠電氣一次設(shè)備故障類型較多，主要有發(fā)動機故障、絕緣層故障以及導(dǎo)線故障等，每一類故障都有可能導(dǎo)致設(shè)備停止運行，較為嚴(yán)重的故障還會對設(shè)備造成永久性損傷，如將設(shè)備內(nèi)部的電路控制板擊穿等。設(shè)備發(fā)生故障不僅會對電廠的運行效率造成影響，還會對廠區(qū)工作人員的人身安全構(gòu)成一定威脅，所以應(yīng)當(dāng)有效開展設(shè)備故障分析工作，準(zhǔn)確判斷導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障的原因，并采取相應(yīng)的措施。

1 電廠電氣一次設(shè)備常見故障分析

1.1 發(fā)電機故障

發(fā)電機運行時碳刷冒火是比較常見的發(fā)電機故障，由于發(fā)電機質(zhì)量與性能不同，在實際進行發(fā)電作業(yè)時，壓簧也會有不同壓力，導(dǎo)致碳刷與滑環(huán)上各接觸點出現(xiàn)不同電阻值。這樣，在同一級滑環(huán)上各碳刷便不能產(chǎn)生均勻、平衡電流，造成部分碳刷產(chǎn)生火花[1]。

1.2 絕緣層故障

電氣一次設(shè)備存在絕緣層缺陷，極易導(dǎo)致線路發(fā)生短路，進而影響電氣一次設(shè)備正常運行。有很多原因會造成電氣一次設(shè)備絕緣層故障，如電氣一次設(shè)備長期工作、絕緣層老化、磨損及受潮、電氣一次設(shè)備維修人員日常養(yǎng)護工作不到位等細微變化日積月累，都有可能導(dǎo)致電氣一次設(shè)備絕緣層故障，引發(fā)短路。

1.3 導(dǎo)線故障

導(dǎo)線溫度過高，致使導(dǎo)線電阻增大，嚴(yán)重損耗電流，而電流損耗的加劇又會促進導(dǎo)線電阻值增大、溫升，形成惡性循環(huán)。長此以往，加速線路老化甚至燃燒，是常見的導(dǎo)線故障。引發(fā)導(dǎo)線溫度過高的原因大致可總結(jié)為以下兩方面。一方面，電氣一次設(shè)備功率大，導(dǎo)線直徑細，在遇到高峰用電期時，大量電流流過導(dǎo)線，導(dǎo)線無法承受，造成自身迅速溫升，溫度長時間積累，最終致使導(dǎo)線溫度過高。另一方面，電氣一次設(shè)備不能滿足實際供電需求，實際用電負荷嚴(yán)重超越電氣一次設(shè)備生產(chǎn)能力，加之檢修人員對電氣一次設(shè)備日常維護檢修不重視，長期高負荷工作引發(fā)導(dǎo)線溫度過高。

2 故障處理措施

2.1 發(fā)電機故障處理

發(fā)電機故障是電廠電氣一次設(shè)備主要故障類型之一，其中滑環(huán)碳刷冒火是危害較大的故障，會在廠區(qū)內(nèi)引起火災(zāi)。為有效降低電機故障發(fā)生的概率，保障電廠設(shè)備保持在一個平穩(wěn)運行的狀態(tài)。在檢修電機的過程中，需要先行斷電，并使用測量儀器確定電機斷電完全。為了電氣一次設(shè)備盡快恢復(fù)正常運行，維保人員需要及時評估電機受損的程度。對受損較為嚴(yán)重的電機，應(yīng)當(dāng)立即更換備用電機，對外觀損毀程度較輕的電機，應(yīng)當(dāng)借助搖表對電機進行檢測，測量兩相之間的電壓是否相同，進而確定故障原因[2]。

維保工作上，為有效降低電機故障率，主要還是從滑環(huán)碳刷入手。首先，應(yīng)當(dāng)保持電機內(nèi)壓簧的型號一致，確保給每一個碳刷提供的壓力大致相等。維保人員需要定期觀察各臺設(shè)備電機的運行參數(shù)，并檢查碳刷的磨損情況，及時更換磨損較為嚴(yán)重的碳刷。其次，要通過有效途徑提高碳刷的可靠性。在更換新碳刷時，維保人員需要對其進行適當(dāng)?shù)奶幚恚瑢⑵浔砻娲蚰ス饣S保人員而言，一定要觀察安裝完新碳刷之后，電機實際運行過程中是否有雜音、火花等異常反應(yīng)出現(xiàn)，并詳細記錄更換碳刷的時間。

2.2 絕緣層故障處理

電氣一次設(shè)備高效穩(wěn)定運行是確保電廠正常發(fā)電的根本保障，而絕緣層故障作為電氣一次設(shè)備的常見故障之一，會導(dǎo)致短路事故發(fā)生，除了會對電氣一次設(shè)備內(nèi)部的元件造成損傷以外，還會對設(shè)備維保人員的人身安全構(gòu)成威脅。

為有效降低絕緣層事故發(fā)生的概率，一方面需要從接地保護入手，維保人員要定期檢查所有電氣一次設(shè)備的接地設(shè)施是否有效接地，為了保障檢查結(jié)果的可靠性，維保人員要使用萬用表進行檢測。對檢查結(jié)果不合格的接地設(shè)施，維保人員應(yīng)當(dāng)立即更換接地設(shè)施。此外，維保人員還需要對電氣一次設(shè)備的線路進行質(zhì)量鑒定，更換存在老化問題的導(dǎo)線。另一方面，需要從故障預(yù)警入手。電廠電氣一次設(shè)備的外殼一般都由具有良好導(dǎo)電性的金屬制成，絕緣層故障發(fā)生時會導(dǎo)致設(shè)備的金屬外殼帶電，容易對維保人員的人身安全造成威脅。所以，為有效處理絕緣層故障，應(yīng)當(dāng)在金屬外殼上安裝指示燈。當(dāng)電力線路短路導(dǎo)致設(shè)備金屬外殼帶電時，指示燈就會亮起，從而對維保人員起到指示作用[3]。

2.3 導(dǎo)線故障處理

導(dǎo)線故障處理同樣遵循先斷電再維修的原則，維保人員要第一時間拉閘斷電，實現(xiàn)有效隔離，并確定導(dǎo)線故障的原因，根據(jù)故障采取相應(yīng)措施。首先，如果是導(dǎo)線老化引起的導(dǎo)線故障，維保人員需要及時更換導(dǎo)線，并對線路進行系統(tǒng)的排查作業(yè)，根據(jù)導(dǎo)線實際老化程度制定維保方案。其次，如果是設(shè)備過載運行導(dǎo)致導(dǎo)線故障的情況，就需要維保人員及時上報部門負責(zé)人，分析導(dǎo)線所連接的電氣一次設(shè)備是否處于超載狀態(tài)，并更換高一規(guī)格的導(dǎo)線。針對此類導(dǎo)線故障，維保人員應(yīng)當(dāng)增加設(shè)備巡檢的頻次，確認更換導(dǎo)線后是否還會出現(xiàn)過熱現(xiàn)象。

導(dǎo)線故障作為電廠常見故障類型之一，不僅會對電氣一次設(shè)備運行造成較大影響，還會對整個電廠的運行效率產(chǎn)生影響，維保人員應(yīng)當(dāng)制定具有針對性的維保機制，尤其是對連接核心機組的導(dǎo)線，需要精準(zhǔn)把控導(dǎo)線的質(zhì)量。

3 提高維保工作質(zhì)量的有效途徑

3.1 深入開展專業(yè)培訓(xùn)

開展專業(yè)培訓(xùn)，是提高電廠維保人員專業(yè)素養(yǎng)的有效途徑之一，可以確保電廠內(nèi)電氣一次設(shè)備故障在短時間內(nèi)能夠排除。而隨著電氣自動化技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用，電氣一次設(shè)備的智能化程度更高，對維保人員的專業(yè)技術(shù)能力也提出了新的要求。在培訓(xùn)工作中，要分類講解電氣一次設(shè)備故障，以及處理故障的手段，電廠應(yīng)當(dāng)結(jié)合實操演練，使維保小組中的各個工作人員都能掌握故障分析及處理技術(shù)。為了提高培訓(xùn)工作的質(zhì)量，需要分階段開展，每一期培訓(xùn)工作只針對一類設(shè)備故障進行講解，從電機、變頻器，再到電路板、硬件等，要求維保人員分階段掌握相關(guān)技術(shù)。當(dāng)然，為使電廠維保人員對現(xiàn)代化電子技術(shù)有更為深入的了解，要適當(dāng)引入仿真軟件教學(xué)，通過建模演示讓維保人員更加清楚地觀察到各類電氣一次設(shè)備故障形成的過程。

為保障培訓(xùn)效果，在一期培訓(xùn)工作結(jié)束后應(yīng)當(dāng)組織維保人員參加實操考核，并對同一期培訓(xùn)人員的成績進行分析，確定培訓(xùn)流程上的漏洞，及時進行調(diào)整。在規(guī)劃培訓(xùn)方案的過程中，主要以本廠多發(fā)故障為主，開展具有一定針對性的培訓(xùn)工作。

3.2 完善維保機制

維保機制作為降低電廠設(shè)備故障率，保障電廠平穩(wěn)運行的主要措施，電廠應(yīng)當(dāng)重視對維保機制的完善。一方面，應(yīng)當(dāng)在原有維保機制基礎(chǔ)上對所有電氣一次設(shè)備重新進行分級，根據(jù)對應(yīng)等級實施日常維保措施。對核心電氣一次設(shè)備以及故障率較高的設(shè)備，都應(yīng)當(dāng)歸納到一級維保范疇。另一方面，需要從反饋機制入手，不僅是解決電氣一次設(shè)備故障，還要詳細記錄故障現(xiàn)象和維保經(jīng)過，深入分析導(dǎo)致故障發(fā)生的原因，并對設(shè)備進行技術(shù)性改革，確保同類故障的發(fā)生率可以降低。

3.3 優(yōu)化故障處理流程

電氣一次設(shè)備故障類型較多，故障的變現(xiàn)也會存在一定差異，在傳統(tǒng)故障處理機制下，需要花費較長時間才能讓設(shè)備恢復(fù)運行，所以應(yīng)當(dāng)從故障處理流程入手，對流程進行優(yōu)化，使處理效率更高。

對維保人員而言，應(yīng)當(dāng)采取常規(guī)故障處理流程和應(yīng)急故障處理流程并行的機制，在處理故障設(shè)備時，嚴(yán)格按照排查流程執(zhí)行，并確定導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障的原因。如果排查流程走完后，沒有確定導(dǎo)致故障發(fā)生的原因，應(yīng)當(dāng)立即執(zhí)行應(yīng)急故障處理流程。如電機停轉(zhuǎn)，應(yīng)及時更換備用電機，確保設(shè)備恢復(fù)運行，再對導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障的原因進行排查。維保人員要緊密結(jié)合設(shè)備維修檔案，查看設(shè)備以往的維修歷史，并根據(jù)相關(guān)記錄確定導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障的根本原因。

4 結(jié)語

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，絕大多數(shù)企業(yè)的運轉(zhuǎn)都需要電能的支持。對電廠而言，有效降低電氣一次設(shè)備故障率，提高設(shè)備故障處理水平，是保障供電穩(wěn)定性的根本途徑。對電廠而言，應(yīng)積極開展專業(yè)培訓(xùn)工作，確保維保人員能夠在短時間內(nèi)解決各類設(shè)備的故障;對維保人員而言，則要嚴(yán)格按照巡檢標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，充分掌握每臺設(shè)備的運行狀態(tài)和主要故障點，以便在設(shè)備出現(xiàn)故障時進行預(yù)判。總而言之，電氣一次設(shè)備故障處理效率對電廠運行的穩(wěn)定性起到至關(guān)重要的作用，對電廠周圍工廠經(jīng)濟會產(chǎn)生較大的影響，應(yīng)當(dāng)全面完善故障處理體系。

參考文獻

[1] 白樹軍.對電廠電氣一次設(shè)備的故障分析及處理研究[J].電子制作，2019（20）：15-18.

[2] 孫建忠，萬友.電廠電氣一次設(shè)備的故障分析及處理探討[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015，000（004）：202-202.

[3] 蔡明.針對電廠電氣一次設(shè)備故障分析及其管理的相關(guān)研究[J].科技風(fēng)，2014（13）：262-263.