發電廠電氣設備運行中常見故障及應對措施研究

權濤

摘要：發電廠電氣設備運行系統是一個量大而又非常復雜的系統。但是，電氣設備運行系統的安全與否直接關系到發電廠的可持續發展以及供電的安全可謂是工作中應對的重中之重。因此需要我們加強研究，采取有效的措施解決存在的問題，從而確保電氣設備的正常、安全、穩定運轉。

關鍵詞：發電廠;電氣設備運行;常見故障;應對措施

1、電氣設備運行定義

在當前我國的大部分發電廠之中，其主要電氣設備包括配電設施、變壓器，以及發電機及其他相關設施等。在電氣設備運行過程中，對其運行質量的評價，主要看其能否運行穩定及安全，以及看其在是否具有簡單便捷的良好操作條件，而在工作流程方面，對于發電廠中的電氣設備，其主要有供用電流程，以及廠用電流程兩種，前者主要是用于對外供電，后者則是發電廠內部供電工作規程。隨著電力技術的不斷提升，各種良好性能電氣設備在發電廠中的廣泛應用，在極大的提升發電廠發電效率的同時，其也引發了不少電氣設備的運行故障問題，究其原因，則涵蓋多個方面，如發電機組由于長時間高速運行，其會引發異常振動故障，同時由于各部件的長期摩擦，其還會引起滑環及刷頭等部件的故障等，此外，壓簧等磨損等，也是引發電氣設備運行中出現故障的主要原因之一。

2、發電廠電氣設備運行中常見故障分析

2.1備用電源自動切換故障

為了保證電力能源的安全、穩定生產輸送，電廠都會配備備用電源，一旦出現斷電問題，備用電源就可以替換斷電電源，保證安全、穩定生產一般來說，備用電源與原本設備的配置數量、性能都相差不大、一旦母線上某一個電機設備出現故障，就需要備用電源接入，各個設備都暫時處于緩慢運轉的狀態中，等待備用電源接入，隨著電壓的突然增大，電機的正常工作就會受到影響。

2.2發電機溫度太高

發電機設備是發電廠中的最為重要的電氣設施之一，其使用非常頻繁也是生產電力資源的主要設備，因而其常常面臨著長期持續工作的問題，這也是導致其出現故障的根源。發電機在長期持續工作過程中，其會出現持續的金屬耗費，如鐵和銅金屬等，損耗過程中，將有很大一部分能耗轉變成熱量，使得該電氣設備溫度在短時間內急劇增大，同時在如此溫度條件下長期工作，會導致該電氣設備其表層的絕緣體，加快老化過程，極大縮短了其使用壽命，其該過程與該電氣設備溫度存在緊密的聯系，其呈正比例相關的關系，特別是其在超過其臨界點溫度下工作時，其老化時間會極大的縮短，這極大的威脅著發電機的正常運轉，同時極大的降低了其使用壽命，嚴重情況下，其甚至會引發安全事故，威脅到人員的安全，尤其是在火力發電廠，這種情況更為普遍。究其原因主要是，當前很多發電廠，沒有給發電機配備與之相應的散熱及冷卻系統，使得發電機運轉過程中產生的熱量不能及時排除，相關的冷卻系統也不能充分發揮其效用，致使發電機溫度急劇上升，引發故障。

2.3電氣設備接地故障

在發電廠中，對部分電氣設備進行接地處理，是為了有效保障設備正常運行，及工作人員的安全，然而隨著用電量的不斷增大，其供電電壓也急劇上升，設備短路故障情況也隨之增加，尤其是在電氣設備接地中存在的短路故障，當前有相當一部分的發電廠，其存在的接地故障主要有以下兩種：一種是直流接地故障。在直流接地中，只要不存在短路情況，其熔斷器就不存在斷熔情況，因此其會給檢修人員造成一切正常的假象，從而使得檢修人員在檢修中，不注意相關操作，進而造成電氣直流接地故障;另一種是交流接地故障。其主要為電動機接地故障，其產生原因主要有繞組受潮等。在當前的很大一部分發電廠中，其接地材料通常選擇鋼材，其接引線主要使用扁鋼，而這些電氣設備的長期運行過程中，會出現腐蝕及磨損情況，從而引發接地故障。

2.4發電廠電氣設備電壓值超出標準范圍

電壓的穩定與否與電氣設備的運行正常與否有著直接的關系，一旦出現電壓忽高忽低不穩定的情況，就會給電氣設備造成致命打擊，直至出現故障。所以，我們相關的工作人員，要將電壓維持在固定值范圍內，并規定一個上下浮動值，使電壓值趨于一個穩定的狀態。當電壓過高時，就會引發電機進入高速運轉狀態，電流就會大幅度增加，導致電氣設備溫度持續增高，加快電氣設備的老化，直至出現故障。當電壓過低時，所出現的狀態與上面完全相反，也不利于電氣設備的正常運轉，且較容易出現電氣設備常見故障。

3、電氣設備運行中常見故障的應對措施

3.1要求我們合理選擇發電機的冷卻系統，從而有效控制溫度過高的現象

當發電機在滿負荷狀態下運轉時，勢必會產生大量的熱量，而這些熱量如果得不到及時的疏散，就會造成溫度持續增高的問題，造成設備內部線圈過量損耗，形成惡性循環。所以，我們應該加大對發電機冷卻系統的研究和投入，提高發電機自身冷卻能力，來提高設備的使用性能，避免常用故障的出現。目前發電廠發電機采用的冷卻系統包括密閉式水內冷卻、空氣冷卻等，其中水內冷卻利用水與發電機的溫度差來達到降溫的目的，具有冷卻效果顯著的特點，通常被應用于大型發電機;空氣冷卻方法是采用空氣作為介質，通過抽風機或鼓風機的作用，將發電機的熱量帶走而達到降溫的目的;在實際生產中，電廠應當結合生產的情況和設備的規格選定最合理的冷卻系統，才能達到最佳的經濟效益。

3.2優化接地線結構

電氣設備實行接地線處理，其初衷就是為了保護設備及工作人員的安全，然而由于種種原因其也成為設備故障的主要來源之一。因此為了避免其故障的發生，可以采取優化接地線結構的方式，即采用環路式接地結構，來取代以往接地線結構，該結構能極大的提升設備運行的安全穩定性，有效的減小對地電壓，即使在某一接地線出現故障時，其也不會影響其他線路的正常運轉，從而最大限度的降低故障帶來的影響。此外，還應給電氣設備配備相應的接電線報警設備，實時對接地線的情況進行監控，一旦出現異常情況，即發出報警信號，報警系統的設置，還有利于工作人員對較小故障的排查，這對于降低接地線故障引發的安全危害，有著重要作用。

3.3加強系統設備維修和保養工工作

電氣設備在運行過程中，由于種種原因為出現配用電源自動跳閘，接地線短路等故障，這不僅為給設備與人員的安全帶來極大威脅，還會極大的增加發電廠的經濟負擔，因而發電廠相關領導，應制定有關責任及操作制度，嚴格要其工作人員按照相關流程進行作業，明確各部門職責，將責任具體化到個人，對于出現設備運行故障，要將責任追究到個人。同時要做好電氣設備的定期檢查維護工作，在檢查中，對于發現的設備故障隱患，要及時予以處理，并做好相關故障檢修記錄，對于暫時沒有故障隱患的設備，也要做好其護養工作，以減少維修次數，降低維修費用等。如對于母線短路等內部故障，若沒有檢查出明顯問題，可采取重啟主電源的措施，對其進行升壓處理;若屬于外部故障，則可以采取將電氣設備隔離處理等。而定期的檢修工作，對于以上故障的防控，有著重要作用。

4、結束語

綜上所述，發電廠電氣設備運行系統是一個量大而又非常復雜的系統，但是，電氣設備運行系統的安全與否直接關系到發電廠的可持續發展以及供電的安全，可謂是工作中應對的重中之重。這就要求我們發電廠堅持具體問題具體分析的原則，根據本廠電氣設備常出現的故障，采用行之有效的措施與方法，促進電氣設備的正常、安全、穩定運轉。

參考文獻

[1]鄧玉榮，張嘉.熱電廠電氣運行中故障及應對措施的研究[J].科技資訊，2014，18（35）：114.

（作者單位：神華國華孟津發電有限責任公司）