發電廠常見電氣事故處理原則及方法

魏久升

[摘要]隨著人們對電能需求量的不斷增加，電廠的穩定的穩定運行就顯得十分的重要，對電廠運行的過程中出現的電氣事故要及時的進行處理。

[關鍵詞]電廠；電氣事故；處理原則；方法

中圖分類號： [X934] 文獻標識碼： A

一、前言

隨著科學技術的發展，在電廠發電過程中使用的電氣設備越來越多，在電氣設備使用的過程中對出現的事故要采取相關的方法進行處理，減少設備的停機時間，為電廠的穩定運行創造條件。

二、電廠電氣自動化的構造

電廠電氣自動化是使用測試、通信、監控、保護等措施對電廠所有電氣設備進行掌控、檢查、信息化管理的系統。電廠電氣自動化系統主要有間隔層、網絡信息層、綜合控制層三部分組成。

1、間隔層

電廠電氣自動化系統的所有設備都是間隔用不同的方式布置的。電廠的保護裝置可以直接放在開關層,減少了原來接入綜合控制室的信息、測試、控制的電纜。每個設備也都是獨立的,只有總線和網絡信息層來傳播設備信息,省去了大量的二次連接電纜,降低了設備維護和線路檢查的工作量。

2、網絡信息層

網絡信息層是電廠電氣自動化控制的核心裝置,里面有網絡管理裝置、網絡信息轉換裝置、網絡交換機等組成。

3、綜合控制層

綜合控制層是用開放的形式設計的,可以在里面掌控處理信息,對電廠內部所有的設備進行全方位的監控,全面化的管理。綜合控制層設施用多種模式構造,這樣既有利于整個系統的靈敏,也對所有的功能配置比較合理化。

三、電廠電氣設備的檢修原則

一般對電廠電氣設備進行檢修時,要求退出當前運行。無論是全面的定期預防性檢測,還是拆裝性檢修,各類電氣設備之間是會互關聯并相互影響。為了盡可能減少停用的損失以及設備的可用性,應在對各類設備進行檢修前作充分的統籌安排,考慮各種可能發生的情況及相應對策。我們不應單純把電氣設備定位為合格和不合格僅僅兩種狀態。這將無法做出最正確、最詳細的狀態分析和評估。因此,應采用量化的設備分類評價,將設備從需要立即退出運行到目前為最優狀態的細分。

四、電廠電氣常見故障與維修方法

1、滑環碳刷冒火

發電機運行中滑環碳刷冒火是電廠電氣設備常見的故障之一，若不及時消除，可導致發電機滑環碳刷冒火形成環火，對發電機安全運行造成直接威脅，特別是氫冷發電機，嚴重時將被迫停機。 緊急停機不僅影響企業連續生產，而且對發電機本身也將產生重大危害。

通過對電廠發生的幾次較大的環火造成停機事故的原因進行分析，可以得出產生環火的幾個主要原因：

（1）在機組運行中，雖然使用同一壓簧 、碳刷 ，但由于壓簧的壓力不同，使用時間長短不一樣，出廠質量有差別，使得碳刷與滑環間的接觸點電阻不一樣， 使得同極滑環上不同碳刷間電流不均，部分碳刷電流太大，造成壓簧嚴重受損變形，產生火花。

（2）碳刷型號雖然相同，但由于存在阻值上的差異，同極滑環上碳刷間電流分配不均，個別碳刷通流偏大，壓簧發熱變形，壓力減小，產生火花。

（3）碳刷在刷盒中搖動，碳刷磨損嚴重，刷塊邊緣有剝落現象，集電環磨損不均及機組振動引起碳刷顫振，刷盒和刷架積垢等都會引起碳刷冒火。

（4）運行人員巡檢時間間隔較長或走馬觀花， 未能及時發現部分碳刷嚴重過熱情況， 也是造成發電機滑環碳刷冒火的原因之一。

通過上述原因分析，我們要通過下述措施給予解決。

（1）將發電機滑環上的所有壓簧全部更換為同一型號的壓簧，并且根據機組檢修情況測試其壓力，每個碳刷對集電環的壓力應基本相等，約 2×5.88±7%牛頓（用彈簧秤測量），否則應更換彈簧。

（2）運行各班每小時必須對發電機滑環、碳刷、壓簧進行一次全面、系統地檢查。

（3）發電機碳刷長度不能小于新碳刷長度的 2/3，如發現長度不足，必須立即更換;但一般情況下，在同一時間內，每個刷架上最多只允許更換 1/5 的碳刷。

（4）新碳刷必須測定其電阻值， 更換時同一極滑環上碳刷必須使用同一電阻值的碳刷。

（5）新碳刷必須研磨， 以保證碳刷與滑環表面接觸面積達 70%以上，且在刷握范圍內能上下靈活運動，無卡澀現象。

（6）部分電廠已采用恒力矩電刷裝置，運行狀況非常好，建議采用。

（7）運行主控室應配置足夠的碳刷， 每個碳刷應標明電阻值，勵磁機碳刷電阻值為（0.0015±0.0003）Ω，發電機碳刷電阻值為（0.0021±0.0003）Ω。

2、低壓系統備用電源自動投入裝置的問題

新近投產的電廠,低壓系統的進線開關大都采用上海人民電器廠生產的me 系列萬能式斷路器。此種開關性能優良、結構合理,但作為進線開關,由于開關本身裝有瞬時過電流脫扣器,動作時間≤30ms ,從而跟低壓系統變壓器保護不相匹配,造成低壓系統保護整體無選擇性,低壓系統備用電源自動投入裝置切換不成功,擴大停電范圍。熱電廠,由于此種原因造成全廠停電多次。因此，用me 做低壓系統進線開關時,其本體保護必須取掉。

3、電氣接地問題

電氣接地是電力系統保證設備和人身安全的重要措施。我國電力系統的接地方式一般用鋼材作為接地材料。接地體的連線和接地引下線一般采用40 mm 34 mm 的扁鋼,有的接地引下線甚至采用25mm34 mm的扁鋼。由于設計未考慮鋼接地體的腐蝕因素,致使運行中的發電廠因接地線的嚴重銹蝕造成嚴重的事故。

為了提高接地系統的可靠性,應該從設計上就考慮各種腐蝕因素對接地體的影響,用加大接地鋼材的面積或采取一定的防腐措施以保證接地系統的使用壽命。對已經運行的電氣裝置,必須定期檢查接地系統的銹蝕情況。只靠測量接地引下線的接地電阻并不可靠,因為當引下線尚未銹斷時,所測的接地電阻可能是合格的,而當通過很大的接地電流時就可能被熔斷,所以必須挖開地面,用敲打的方式檢查接地體的銹蝕情況。

五、電氣設備分級檢修的管理

電廠電氣設備的分級是實施具體檢修的首要步驟， 主要有系統、設備分級；運行技術參數數據的采集評估；設備故障的典型模式；影響程度的分析（FMEA）；制訂故障預防措施等。系統、設備分級主要是制定生產工藝全過程中各系統、電氣設備的重要性排序，電氣設備故障頻次排序，維修需求優先級別的指數計算等； 運行數據的采集評估主要包括確定評估的技術參數，參照的量化基準和優劣標準，明確電氣設備檢修的目標值；FMEA 主要對獲取的重要系統、 設備以及關鍵電氣部件的運行參數數據加以分析，對實行檢修的安全性、可靠性進行評估，判斷發生故障的可能性，以及對關聯系統的影響程度，綜合確定合理有效的預防性維修和主動性維修計劃。

六、火力發電廠電氣系統故障的排除

在火力發電廠電氣系統故障中，比較常見的故障為線路故障和設備故障。在電氣故障發生后，處理過程中應首先查看發電機組電氣系統運行記錄，并與中心運行監控人員進行聯系，了解故障發生前出現的異常情況，然后到現場對故障現象進行觀察，如外觀、氣味等，以外觀檢查結果及異常現象為依據來初步判斷分析故障點，根據基本故障做進一步深入的細化故障分析，如色譜化驗、絕緣檢測、直流耐壓試驗、保護、回路校正等、并根據故障實際原因進行排查處理，比如，確認線路虛接的接觸點無故障、絕緣子故障應更換新的備品備件等等，通過規范化的現場檢修操作，提高故障排除效率。另外，對于非常見故障和人為因素故障應進行個別對待，在故障發生后除了按照上述步驟進行檢修，還應積極和運行人員及操作人員進行溝通聯系，了解是否是因為人為操作失誤造成故障。通過規范化的檢修流程及嚴格化的維修質量控制實現發電機組電氣故障的有效檢修與維護。

計劃性檢修要求技術人員熟練掌握一個專業面的知識，而監測檢修需要一專多能型技術人才，在設備運行、設備故障處理和設備檢修過程中均能夠把損失降低到最低點， 保證設備利用率和整體效率。 為此，電廠在實施全過程、全方位、全參與的“三全”培訓制度，全過程、全方位地參與新設備的開發、設計、研制、安裝及調試，有效利用電廠大中專以上學歷職工，為電廠計劃檢修與監測檢修的進程發揮應有的作用。 在檢修和技術改造過程中，電廠應與協作單位處于良好的合作關系，從檢修和技術改造開始參與全過程。 共同參與提供了相互學習的機會，及時歸納總結各方面意見和建議，培養出一批勝任生產現場運行操作、檢修維護、技術改造的骨干力量，縮短了電氣設備開發、研制、試用、維護的周期，加快了新設備的推廣應用。 要真正有效地開展檢修，還必須開展全方位的運行維護交叉的更深層次的業務技術培訓， 造就一大批既懂運行管理又懂設備維護的高素質的復合型人才。

結束語

要保證電廠的安全穩定運行，電氣事故是不能忽視的重要問題。在電廠電氣事故處理的過程中我們要采取正確的方法，對故障及時處理，避免事故的擴大化，提高設備的運行效率。

參考文獻

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