淺議發電廠電氣設備管理與故障分析在實踐中的應用

任海冬 田寶江

【摘 要】現代發電企業是資金與技術密集型企業，其資金和密集性集中體現在先進的發電設備上。設備維護和檢修的目的是要使設備在服役期內，設備的可靠性和可用率保持在預期水平且技術性能到達設計要求，電氣設備是電廠發電運行的重要組成部分，其安全、經濟運行對發電企業有著重要影響。因此，做好電廠電氣設備檢修管理工作有著十分的重要性。

【關鍵詞】發電廠 電氣設備 故障分析 實踐

1 電氣設備的檢修與管理在發電企業的重要性

由于發電廠電氣設備負荷大、輸出電壓高及啟動電流大等諸多原因，對電氣設備的安裝與檢修，質量方面的把關也顯的尤為重要。對發電廠電氣設備檢修而言，科學延長檢修間隔，合理確定檢修項目，有效管理檢修過程，其實保證檢修效果是發電企業追求的目標。電氣設備的安全可靠運行直接影響著發電廠企業的經濟效益。當電氣設備發生故障或失效時，對電氣設備的相關部位進行非計劃檢修，用于處置不可預知的設備故障問題，在現代設備管理中有著極其重要的意義。

2 電廠電氣設備典型故障分析與識別

發電機轉子繞組接地故障分為一點接地和兩點接地。發電機轉子一點接地是一種常見的不正常運行狀態。一般來講，轉子繞組一點接地不影響發電機正常運行，因為發電機轉子繞組發生一點接地時，勵磁電源的泄漏電阻（對地電阻）很大，限制了接地泄漏電流的數值，若發電機結構不存在其他缺陷，一般不會導致故障的繼續發展；但對發電機安全運行潛伏著危險，如果勵磁回路再發生一點接地，形成部分線匝短路，則轉子繞組、轉子鐵芯或護環可能被短路大電流或電弧燒損。同時部分匝間短路而形成磁通不對稱，引起機組振動，導致轉子本體嚴重磁化，產生嚴重后果。

2.1故障原因分析

通過近幾年對發電機轉子繞組接地故障解決的一些方案，對轉子繞組接地故障產生的主要原因進行分析如下；

（1）轉子繞組匝間絕緣過熱燒損導致匝間短路，進而使繞組對地絕緣燒損接地。

（2）轉子繞組在運行中受離心力作用，使轉子繞組產生松動，使繞組絕緣受到損傷。

（3）線圈內勵磁電流熱效應作用，加速轉子繞組絕緣的老化變質。

（4）氫冷轉子的楔下墊條、匝間墊條和槽底墊條的通風孔錯位或堵塞，導致繞組嚴重局部過熱。

（5）滑環下有電刷粉末或油污堆積，受潮，及檢修中將異物掉入而損失的繞組的絕緣。

（6）繞組端部匝間絕緣的工藝缺陷。

（7）直接氫冷轉子繞組銅線在拉制及銑槽過程中，對毛刺的清理及加工后的金屬顆粒，雜物的清理和檢查不嚴格，特別是工藝粗糙、質量不嚴的轉子，極易產生匝間短路和損失槽襯。

2.2解決方案與實踐中的應用

（1）如果是受潮引起，則可以通入直流電流進行干燥，但開始時不宜超過50%的額定電流。

（2）清理滑環上的碳刷粉末及油污，在進行電氣試驗查找故障點。

（3）轉子繞組接地故障的檢查一般采用電壓表法、直流電阻法、直流大電流法。

（4）轉子繞組兩點接地在控制屏上一般表現為：勵磁電流及定子電流增大，勵磁電壓及機端出口電壓下降，功率因數上升，并伴有劇烈的振動現象等。這時因緊急停機。

（5）發現轉子一點接地故障時，正確的措施是：當隱極式發電機的轉子繞組發生一點接地，應立即查明故障點的地點及性質。如果是穩定性的金屬接地，對于容量在100MW及以上的轉子內冷發電機，應盡快安排停機處理；對于在容量在100MW以下的發電機，則應在勵磁回路中接入兩點接地的保護裝置。此外，仍應盡量停機檢查；凸極式發電機的轉子繞組應有保護一點接地的信號裝置，當信號動作時，應迅速轉移負荷，作停機處理，一般不允許在繼續運行。

3 電氣設備故障檢修措施及管理

3.1 電氣設備故障檢修措施在實踐中應用

在電氣設備故障檢修中主要體現在設備故障和線路故障。設備故障方面，電動機在運行中溫度較高、出現異常聲音及振動大、電流大等，根據設備的負荷來判斷是機械方面的原因還是電氣方面的原因進行相對處理，負荷大進行調整負荷，軸承異音進行更換軸承等。開關在運行中跳閘或分合不正常等，首先檢查開關的電氣一次回路，絕緣是否合格，開關的機械是否有卡澀現象，位置開關是否到位等檢查開關的二次控制回路，開關的輔助接點是否有問題，分合閘線圈是否有損壞、控制電源是不是正常，保護有無誤動作等。

線路故障方面，絕緣不合格，線路有接地故障、絕緣子發生放電現象、線路接頭溫度高等。絕緣子放電及污閃嚴重的話要停機檢修處理，清理絕緣子表面，絕緣子有無損傷，損傷面積較大可進行修復處理，如損傷嚴重要進行更換絕緣子。線路接頭溫度高，是接觸電阻大造成的原因。檢測其接觸面氧化及臟污嚴重程度，清理接觸面，接頭緊固螺栓松緊程度，用力矩扳手按檢修規程要求進行打力矩緊固即可。

3.2 電氣設備的技術與質量管理

電氣設備在運行與檢修狀態中要依靠很多技術支持，歸結為三大基本支持技術：電氣設備狀態監測與診斷技術、電氣設備可靠性評價與預測技術、電氣設備評估與管理技術。在電氣設備的技術管理中，資料要齊全，在實施狀態與故障檢修時，由于按主要項目展開維修，維修過程的控制及時間要求更加嚴密。同時還要注意驗證本次檢修預期效果的準確性，為檢修決策積累經驗為日后檢修自學習提供樣本數據。質量方面要嚴格按照三級驗收制度執行，“修必修好”是所有檢修體質和方式的共同要求。

3.3 電氣設備的人員管理

在所有的檢修過程中，檢修人員的職業道德素質及技術水平在檢修中起著關鍵性的作用。電氣檢修是專業性的檢修，要求檢修人員必做好進廠的三級安全教育及技術培訓工作，調動工作人員的主觀能動性，發揮技術人員的專業特長來展開工作，嚴格按照檢修規程進行檢修。

4結語

發電廠的電氣設備檢修和管理是發電企業降低成本及提供設備可靠性、優化資產管理的一條重要途徑，這正在成為行業共識。經多年實踐證明，正確開展狀態檢修與故障檢修工作的發電企業中，設備管理水平也在大幅提高，經濟效益與設備運行得到同步增長。加大電氣設備檢修維護力度，延長設備使用周期及對正確處理電氣設備故障檢修工作提供便利條件，節約成本提高效益。

參考文獻：

[1]黃樹紅，李建蘭.發電設備狀態檢修與診斷方法（CIP）.北京：中國電力出版社，2008.

[2]錢嘉豪.電氣設備檢測與維護[J].電氣基礎，2007.11.