發(fā)電廠電氣設(shè)備運(yùn)行中常見故障及應(yīng)對(duì)措施

朱曉偉

發(fā)電廠電氣設(shè)備運(yùn)行中常見故障及應(yīng)對(duì)措施

朱曉偉

（中國(guó)電建集團(tuán)河北工程有限公司，河北 石家莊 050021）

現(xiàn)代化水平越高，社會(huì)對(duì)電力的需求就越大，各個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、發(fā)展以及人們的日常生活和工作都離不開電力能源。這就給發(fā)電廠的管理提出了更高的要求，電氣設(shè)備是供電穩(wěn)定性、安全性的基本保障，電氣設(shè)備的運(yùn)行如果出現(xiàn)問(wèn)題，勢(shì)必會(huì)給人們的用電帶來(lái)不便。針對(duì)發(fā)電廠電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的幾個(gè)常見故障展開分析，并提出了相應(yīng)的解決措施。

發(fā)電廠；電氣設(shè)備；運(yùn)行故障；應(yīng)對(duì)措施

電力行業(yè)的發(fā)展是關(guān)系全社會(huì)、全人類的民生問(wèn)題，近年來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)騰飛讓電力行業(yè)發(fā)生了巨大改變，各種先進(jìn)的電氣設(shè)備不斷投入使用，顯著提高了發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益，但同時(shí)也讓電力系統(tǒng)更加復(fù)雜。電氣設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)一系列故障和問(wèn)題，這就需要按時(shí)檢查、維護(hù)電氣設(shè)備，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，解決故障，在工作中不斷總結(jié)故障的發(fā)生原因和維修經(jīng)驗(yàn)，以保障發(fā)電廠電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

1 電氣設(shè)備誤操作引起的故障及應(yīng)對(duì)措施

1.1 常見誤操作

在人為因素引起的電氣設(shè)備故障中，最常見就是誤操作，錯(cuò)誤、不規(guī)范的操作，不僅會(huì)影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，甚至還會(huì)導(dǎo)致安全事故。比如常見的高壓開關(guān)柜事故，由于操作流程復(fù)雜而出現(xiàn)誤操作；合閘操作時(shí)，隔離開關(guān)合閘和接地線也很容易操作失誤。當(dāng)誤操作發(fā)生時(shí)，輕則讓電氣設(shè)備出現(xiàn)故障，重則會(huì)造成人員傷亡，給發(fā)電廠帶來(lái)巨大損失。所以，對(duì)于一些容易出現(xiàn)的誤操作問(wèn)題，必須予以高度重視。

1.2 誤操作的防范措施

誤操作的防范措施主要有：①發(fā)電廠內(nèi)所有的電氣設(shè)備倒閘操作，除了處理事故或者相關(guān)安全規(guī)范中規(guī)定的可以不適用操作票之外，進(jìn)行其他操作時(shí)，必須按要求填寫操作票或者命令票。②嚴(yán)格落實(shí)“八不操作”原則，即目的不明不操作、聯(lián)系不清不操作、任務(wù)不清不操作、安全用具未完善不操作、操作票被涂改不操作、出現(xiàn)疑問(wèn)不操作、未檢查防護(hù)措施不操作、內(nèi)容不對(duì)不操作。③兩人共同完成倒閘操作，一人負(fù)責(zé)操作，另一人負(fù)責(zé)監(jiān)護(hù)，監(jiān)護(hù)人員的技術(shù)水平要比操作人員更高。④嚴(yán)格落實(shí)調(diào)度命令，嚴(yán)肅、準(zhǔn)確、清晰地下達(dá)操作命令，使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的調(diào)度用語(yǔ)，并且重復(fù)誦讀。做好交接班工作，禁止漏項(xiàng)和錯(cuò)項(xiàng)，交接班的30 min以內(nèi)禁止操作重大道閘。⑤倒閘操作的步驟為接受調(diào)度命令，明確操作任務(wù)→檢查圖版，正確填寫操作票→逐級(jí)審查，簽名批準(zhǔn)操作→模擬操作，檢查項(xiàng)目→實(shí)物核對(duì)，做好防護(hù)措施→唱票，重復(fù)，逐項(xiàng)操作→檢查電氣設(shè)備，匯報(bào)操作結(jié)果→在此核對(duì)版圖，記錄入檔→總結(jié)并評(píng)價(jià)操作過(guò)程。⑥當(dāng)操作時(shí)出現(xiàn)疑問(wèn)，應(yīng)該立刻停止操作并反饋給值班負(fù)責(zé)人，核查清楚后再操作，禁止擅自更改操作票或者操作順序的現(xiàn)象，禁止擅自接觸防誤操作的閉鎖裝置。

2 發(fā)電機(jī)溫度過(guò)高引起的故障及應(yīng)對(duì)措施

2.1 故障分析

發(fā)電廠的發(fā)電量并非固定不變的，當(dāng)電網(wǎng)的負(fù)荷發(fā)生改變時(shí)，發(fā)電量也會(huì)隨之改變，以此保證發(fā)電廠的電氣設(shè)備能夠安全、正常、穩(wěn)定地運(yùn)行。要想獲得更多的電能，必須使電氣設(shè)備處于超負(fù)荷運(yùn)行的狀態(tài)，此時(shí)，電網(wǎng)同樣會(huì)處于高負(fù)荷的狀態(tài)，如果長(zhǎng)時(shí)間、頻繁地增加電網(wǎng)負(fù)荷，那么電氣設(shè)備也會(huì)不堪重負(fù)出現(xiàn)損壞。調(diào)整電荷的過(guò)程中，電氣設(shè)備會(huì)因?yàn)椴粩噙\(yùn)行而產(chǎn)生熱量，電機(jī)被過(guò)度使用，加快了電氣設(shè)備的老化速度。電機(jī)的使用時(shí)間越長(zhǎng)，發(fā)電效率就會(huì)越低，久而久之，對(duì)發(fā)電廠的正常運(yùn)行產(chǎn)生了影響。

2.2 故障解決措施

如果發(fā)電機(jī)系統(tǒng)能夠保持正常的溫度，那么電機(jī)的絕緣系統(tǒng)便會(huì)處于正常運(yùn)行狀態(tài)，所以，解決發(fā)電機(jī)因溫度過(guò)高而引起的故障，最有效、最直接的方案就是通過(guò)冷卻來(lái)降低電機(jī)溫度，常用的冷卻方法有三種，分別是水內(nèi)冷卻、封閉式空氣冷卻與氫氣冷卻。

為了防止冷卻介質(zhì)過(guò)多地和空氣接觸造成污染，就需要構(gòu)建一個(gè)完全封閉的冷卻系統(tǒng)，以減少電機(jī)堵塞的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。水內(nèi)冷卻指的是通過(guò)水的散熱功能來(lái)降低發(fā)電機(jī)的溫度。氫氣冷卻的原理是：通過(guò)氫氣來(lái)降低發(fā)電機(jī)的通風(fēng)損耗，但氫氣具有易燃易爆的特點(diǎn)，所以氫氣冷卻本身就有一定的風(fēng)險(xiǎn)性，操作時(shí)需要格外謹(jǐn)慎。

3 電氣設(shè)備傳輸線路故障及應(yīng)對(duì)措施

3.1 故障分析

地區(qū)的氣候特點(diǎn)與傳輸線路故障的發(fā)生密切相關(guān)，尤其是多雨季節(jié)，電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中由于環(huán)境潮濕、雨水沖刷等因素而發(fā)生腐蝕，引起故障。持續(xù)不斷地運(yùn)行會(huì)提高電力輸送負(fù)荷，在電氣設(shè)備運(yùn)行速率有限的情況下，一旦電氣設(shè)備損壞，又沒(méi)有及時(shí)維修，設(shè)備的電力輸送效率就會(huì)嚴(yán)重下降，最終造成短路等故障。除了氣候差異，不同地區(qū)的地理環(huán)境也有很大差異，輸送電力的線路通常架設(shè)在高處，如果雷雨天氣沒(méi)有做好防護(hù)措施，也很容易引起傳輸線路的 故障。

3.2 故障解決措施

根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)、降雨量來(lái)制訂傳輸線路故障的處理措施，可以委派專業(yè)的技術(shù)人員到電氣設(shè)備運(yùn)行的地區(qū)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，動(dòng)態(tài)跟蹤設(shè)備的運(yùn)行情況，及時(shí)更換無(wú)法正常運(yùn)行的電氣設(shè)備，加強(qiáng)電氣設(shè)備的檢修力度，必要時(shí)，可以詢問(wèn)高資歷的專家、學(xué)者的意見。如果雨雪侵蝕了電氣設(shè)備，為了避免設(shè)備受潮發(fā)生故障，應(yīng)做好設(shè)備的防潮、防塵、防腐蝕、防雨等措施，加強(qiáng)對(duì)容易受潮部位的檢修，以提高電氣設(shè)備的運(yùn)行效率。必要時(shí)，可以安裝防雷設(shè)施，降低雷電對(duì)電氣設(shè)備造成的威脅，以保證設(shè)備能夠穩(wěn)定、安全地運(yùn)行。

4 電氣設(shè)備的接地故障

4.1 故障分析

《防止電力生產(chǎn)事故要求》中明確指出：互感器的二次回路必須有一點(diǎn)接地，通過(guò)正確的繼電保護(hù)動(dòng)作來(lái)保障發(fā)電廠工作人員的人身安全。發(fā)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(shí)，如果出現(xiàn)人為的操作失誤，就會(huì)造成互感器的兩點(diǎn)接地，從而引起保護(hù)拒動(dòng)，在互感器二次線圈在兩側(cè)的情況下，還可能引起二次測(cè)電流分流的過(guò)流保護(hù)，因?yàn)闊o(wú)法采集故障電流而出現(xiàn)拒動(dòng)。互感器的回路兩點(diǎn)接地還可能造成誤動(dòng)，變壓器差動(dòng)保護(hù)的運(yùn)行中，高低壓側(cè)的電流互感器二次電流是相等的，二次差動(dòng)回路兩點(diǎn)接地如果出現(xiàn)電勢(shì)差，接地點(diǎn)的故障電流就會(huì)在差動(dòng)回路中出現(xiàn)不平衡的電流，從而引起誤動(dòng)。

敞開式升壓站互感器的二次中性點(diǎn)需要一點(diǎn)接地，如果是兩點(diǎn)接地，電勢(shì)不同，就會(huì)出現(xiàn)接地點(diǎn)系統(tǒng)故障，接地的電勢(shì)差較大，互感器也會(huì)出現(xiàn)測(cè)量誤差。保護(hù)采集電壓并非真實(shí)的電壓，電壓的幅值也會(huì)出現(xiàn)變化，系統(tǒng)接地互感器的零序電壓同樣會(huì)發(fā)生變化，嚴(yán)重影響以相電壓為標(biāo)準(zhǔn)的保護(hù)。接地距離保護(hù)主要借助短路測(cè)量電壓流的比值，比如在比值小于整定值時(shí)可以保護(hù)跳閘，當(dāng)電壓互感器的接地測(cè)量阻抗=（＋）/的情況下，測(cè)量的阻抗大于故障點(diǎn)的阻抗時(shí)，就可能導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng)。

4.2 故障解決措施

電流互感器的二次側(cè)接地點(diǎn)接地電流是0，對(duì)互感器線圈兩側(cè)的接地電流進(jìn)行分析，獲得回路是否兩點(diǎn)接地的測(cè)量方法。在互感器兩點(diǎn)接地的情況下，中性線電流和永久接地點(diǎn)的方向是相反的，接地點(diǎn)的電勢(shì)差需要經(jīng)過(guò)負(fù)載才能形成回路，可以忽略電勢(shì)差的影響。如果電流互感器多點(diǎn)接地，大小與方向相反，只要檢測(cè)永久接地點(diǎn)的電流就能夠判斷二次回路是否出現(xiàn)了兩點(diǎn)接地。還可以通過(guò)電阻法明確二次回路多點(diǎn)接地互感器，如果沒(méi)有形成回路就會(huì)出現(xiàn)高阻抗，接地回路的電流較小，如果接地點(diǎn)串入滑線電阻，就可以判斷互感器是否出現(xiàn)了二次回路兩點(diǎn)接地，然后逐漸切除直流負(fù)荷，檢查節(jié)點(diǎn)支路的接地點(diǎn)，通過(guò)運(yùn)行的方式來(lái)判斷故障接地點(diǎn)。按照先照明、后信號(hào)的原則查找接地，如果是因?yàn)橹绷麟娡ｋ姸鹫`動(dòng)，則應(yīng)該把設(shè)備切到備用電源，停電后再繼續(xù)查找接地點(diǎn)。熱工系統(tǒng)會(huì)經(jīng)常因?yàn)榻拥鼐€斷線而形成測(cè)量誤差，需要根據(jù)斷線去排查。可以通過(guò)萬(wàn)用表去測(cè)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(xiàn)多點(diǎn)接地，就會(huì)在接地點(diǎn)形成回路，可以將加電流側(cè)作為起點(diǎn)來(lái)測(cè)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(huì)構(gòu)成環(huán)線，電橋和故障的芯線相互連接，測(cè)量電流經(jīng)過(guò)接地點(diǎn)會(huì)形成回路，電纜的長(zhǎng)度決定了電纜的電阻，所以同一根電纜的電阻率不會(huì)發(fā)生改變，故障點(diǎn)的距離=2/（＋），電纜三相接地需要通過(guò)正常的平行線路芯線作為輔助線。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，發(fā)電廠的電氣設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間在惡劣、復(fù)雜的環(huán)境中運(yùn)行，很容易出現(xiàn)各種各樣的故障。定期檢測(cè)電氣設(shè)備，排查故障，是保證設(shè)備正常運(yùn)行，保障發(fā)電廠穩(wěn)定供電的重要措施，以滿足社會(huì)各行各業(yè)的用電需求。筆者結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)，分析了四種常見的電氣設(shè)備故障，以期為發(fā)電廠的正常運(yùn)行提供一定的參考和借鑒。

［1］李福青.發(fā)電廠電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷方法分析［J］.環(huán)球市場(chǎng)，2019（16）：147.

［2］劉增軍.火力發(fā)電廠低壓電氣供配電和設(shè)備安全運(yùn)行分析［J］.科技風(fēng)，2019（22）：179.

［3］曹云鵬.火電廠電氣設(shè)備的接地故障和處理方法［J］.建材發(fā)展導(dǎo)向（上），2019，17（12）：394.

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10.15913/j.cnki.kjycx.2020.09.053

2095－6835（2020）09－0126－02

〔編輯：王霞〕