電廠電氣設備常見故障及檢修維護的措施研究

張舜

[摘? ? 要]電氣設備是電廠生產運營中的重要組成部分，對電廠經營效益和安全管理工作目標的實現有著緊密的關系。通過對電廠電氣設備常見故障進行分析，采取科學的設備故障處理措施是十分必要的。本文就這一議題進行了探討，并對電氣設備維護技術和檢修技術的要點進行了論述，供相關人士參考。

[關鍵詞]電氣設備故障處理;故障原因;技術維護;檢修措施

[中圖分類號]TM621 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）09–00–03

[Abstract]Electrical equipment is an important part of power plant production and operation， which has a close relationship with the realization of power plant operation efficiency and safety management objectives. By analyzing the common faults of electrical equipment in power plant， it is very necessary to take scientific measures to deal with equipment faults. This paper discusses this issue， and discusses the key points of electrical equipment maintenance technology and overhaul technology， for reference.

[Keywords]electrical equipment fault treatment; fault reason; technical maintenance; overhaul measures

只有確保電氣設備始終處于安全穩定的運行狀態，才能使電廠生產運營的目標順利實現。近年來，電力企業面臨越來越激烈的市場競爭環境，面對新的市場環境，從電氣設備的運維管理入手是電廠降低成本、提高效益的有效途徑。為此，針對電廠電氣設備故障和檢修的問題進行分析研究十分必要。

1 電廠電氣設備常見故障及原因

1.1 變電設備故障

變壓器絕緣性能下降、氣體壓力升高。如油浸式變壓器的絕緣油遇到空氣時很容易吸收空氣中的水分與空氣中的氧氣發生氧化反應，在上述理化反應的協同作用下引發絕緣油劣化，造成絕緣油性能下降，使變壓器線圈的絕緣性能降低。當絕緣性能較低時，變壓器線圈局部過熱、局部放電、鐵芯異常，造成變壓器內部溫度升高。溫度上升加重了變壓器絕緣油的分解氧化，反應產生的氣體滯留溶解在絕緣油中，加重了油質劣化。如果上述情況程度較輕，則檢測到的氣體壓力數值表現出異常，如果程度較重，則會引發電路短路，使氣體壓力急劇升高，沖擊壓力繼電器動作。

變壓器或發電機線圈短路。油浸式變壓器如果發生線圈短路或者接地的故障，會在短路部位燒毀線路，嚴重時會引發變壓器火災事故。

此外，停電作業可能引發設備故障。根據電廠檢修規定，需要定期對變電站進行停電檢修。在平時很少全停電，工作人員如果在停電時操作失誤，容易引發設備故障。

1.2 供電線路故障

對地短路或者線間短路是引起電氣設備故障的常見類型。究其原因包括在電氣設備線路設計環節對電氣設備的開關裝置以及導線容量設計不當，或者電氣設備施工不符合技術標準等。

變壓器中性點接地故障。單相三線式變壓器在單相負載電力供應中很常見。通常采用的施工方式是輸出兩個電壓等級，二次側中性線接地。這樣可以使變壓器對地電壓較小，而且在遇到高低壓側混線接觸時防治低壓側電壓升高。但是這種方式下一旦出現接地斷線，而變壓器仍然供電時就帶來了很大風險。如果其他電壓相出現對地短路，此時接地線的接地電阻升高，會給配電線路、變壓器以及電氣設備帶來電壓波動性風險，引發設備故障。

地下高壓電纜短路事故。在地下供電項目中，供電線路的優點是電纜敷設場所溫度波動性小，也不容易受到外界因素的傷損。但是一旦地下線路出現對地短路或者線間短路的情況，反而給檢修人員增加了困難。尤其是大容量電纜需要備貨運到現場才能施工，因此對電廠生產十分不利。

1.3 控制電路及控制設備故障

斷路器投入失誤。在對電氣設備檢修完成后，工作人員應將斷路器重新投入電源，恢復電路正常運行。電源電路中的動力電路應在控制電路之前進行送電，如果順序顛倒容易存在繼電器或電磁開閉器異常的情況。

線路絕緣故障。正常運行的設備在沒有發生警報的情況下出現緊急停車，這樣的故障很可能是線路短路造成的。

電磁接觸器燒毀故障。如果對運行中的負載進行頻繁啟停時，可以使用電磁接觸器。由于電磁接觸器規格型號選擇不當，與設備運行負載的性質和需求不匹配，造成電磁接觸器燒毀。在使用過程中，工作人員可通過聽聲音以及觀察外觀的方式判斷電磁接觸器運行工況是否正常。通常故障出現的地方是電磁接觸器的主接點。可能引起故障的原因包括環境空氣濕度、溫度、粉塵濃度，以及絕緣劣化引起故障電流等因素，多會引起主接點燒毀。

2 設備故障處理措施

針對變壓器絕緣性能下降引起的短路情況，可通過設置雙浮子繼電器來解決。針對變壓器或發電企線圈短路的情況，可在變壓器內部設置比率差機動繼電保護等故障保護裝置，在發生故障時將供電電路及時切斷。對停電作業引發的故障，可加強停電檢修作業標準化管理。在檢修作業完成后，工作人員必須認真檢查設備接地線是否都連接可靠，采取清單核查制度以及專人檢查制度，檢查停電檢修作業后是否恢復到正常情況。

針對供電線路故障中線路設計環節的問題，應從電氣設計環節和工程施工環節進行質量把控，選擇適當的開關裝置和導線容量，并嚴格按照電氣設備的施工技術標準進行施工。此外，采取合理的保護措施，線路保護裝置類型和保護裝置參數設定應相互協調，提高保護裝置動作合理性，避免事故擴大化。對地下高壓電纜事故，可通過在線監測的方式及時發現地下電纜運行工況，加強設備物資、檢修維護部門之間的協作，提高線路檢修時效性。

針對控制電路或控制設備引起的故障，應先激活控制電路的電源，確保繼電器和電磁開閉器不發生異常動作且沒有警報后，再將斷路器投入動力電源。如果設備在沒有發生警報的情況下出現緊急停車，中央監控室通常會提示停車警報信息，此時工作人員需要對可能存在異常區域部位進行一一排查，找到故障原因并進行處理。在安裝電磁接觸器時應根據設備負載的性質和運行特征選擇合適的規格型號。檢查電磁接觸器運行聲音并觀察外觀是否正常，同時注意環境濕度、溫度、粉塵濃度條件，同時注意絕緣劣化故障電流，避免電磁接觸器主接點燒毀。

3 設備維護技術要點分析

3.1 嚴格執行各種電氣設備運行條件和參數

電氣設備運行條件和參數是否與電力生產條件吻合，以及是否滿足電氣設備性能參數技術標準對電氣設備運行和維護有著密切影響。在電力企業設備維護過程中，首先要確保電氣設備或供電系統的工作條件和運行參數在允許的合理范圍內，這樣才能保障設備使用壽命，降低設備能耗，降低設備維護管理成本。工作人員必須嚴格按照電氣設備和供電系統的生產管理規程進行操作，加強對電氣設備日常運行參數的監測和控制，并做好設備運行情況記錄。

3.2 加強電氣設備日常巡查和定期檢修

電氣設備日常運行中存在風險隱患，一些風險隱患僅僅依靠電氣設備的電子顯示裝置上是不容易被發現，因此除了在操作過程中做好對電氣設備運行條件和參數的監測控制以外，工作人員還要加強電氣設備日常巡查和定期檢修。巡查過程中重點對電子儀表不能顯示的一些部位，如充油設備的油位是否異常、是否存在漏油的現象、開關設備的溫度是否異常、母線節點位置是否存在溫度異常、電纜線路是否磨損進行檢查。在電氣設備的日常巡查工作中，采用列清單的檢修執行方式，工作人員在日常巡檢過程中嚴格對照電氣設備清單所列的條目和內容進行檢查，并認真填寫好設備記錄及巡查內容，同步錄入到電廠電氣設備運維管理信息系統中。結合電廠電氣設備管理的要求，定期根據電廠生產任務情況對電氣設備的日常巡查和定期檢修計劃和具體方案進行完善，制定科學合理的電氣設備策略，并根據設備檢修的結果對電氣設備管理規程、操作標準和策略進一步優化。

3.3 提升電氣設備與供電系統風險排查和維護技術水平

建立科學的電氣設備風險排查機制，通過風險辨識和風險排查，有效防控電氣設備出現大的故障。推動電廠電氣設備管理信息化建設，將電氣設備運行工況的數據信息納入到電氣設備管理系統中，及時收集電氣設備運維管理數據。利用人工智能技術和計算機技術加強對電氣設備運行數據信息的處理分析能力，提升設備故障診斷能力，盡早發現設備風險隱患，盡早遏制消除風險，降低電氣設備事故發生率。設備管理系統中積累越來越多的數據，工作人員對數據進行深度分析，挖掘出電氣設備運維信息內在關聯及演變規律，幫助設備管理維護人員制定和優化方案措施，提升電氣設備維護水平。

4 設備檢修技術要點分析

4.1 采取分級檢修的管理方式

電廠電氣設備眾多，提高檢修作業效率和檢修水平的前提是對電氣設備進行分級處理，然后采取有針對性的檢修方法以及檢修手段。可以直接對電氣設備進行分級，然后對不同級別的電氣設備進行重要性評估，然后根據不同級別的電氣設備進行檢修技術參數和技術標準的確定。通過對不同級別的電氣設備劃分檢修基準，使電氣設備檢修更加規范化，各項技術參數更加明確化。在電氣設備實際檢修工作中，技術人員必須根據電廠電氣設備檢修作業的具體規程和具體標準實施分級檢修，提高設備檢修作業標準化程度。

4.2 加強設備檢測技術水平

設備檢修的關鍵是對設備缺陷或異常情況進行分析評價，從而根據評價的結果制定并采取檢修方式方法。電廠電氣設備檢修與普通電氣設備檢修具有更復雜的特點。電氣設備環環相扣，一個節點出現問題極容易引發系統連鎖性反應。而及時有效地切斷故障連鎖鏈條是避免故障蔓延的關鍵。從設備檢修技術入手，采用信息技術和數據技術作為設備檢修工作的重要支撐，推動電氣設備向著自動化智能化的檢測方向發展。電氣設備自動監測技術的應用實現了在線檢測和循環檢測，通過實時收集電氣設備運行的參數，與參數的合理值進行對照，自動識別出存在缺陷或異常隱患的設備，提升設備檢測的準確度和時效性。

4.3 對設備故障檢修進行總結分析

電氣設備故障檢修全過程不僅包括對缺陷故障的識別診斷，以及對設備異常的解決處理，而且還包括度設備故障檢修的總結分析。推動電氣設備檢修信息化智能化發展，建立電氣設備運行數據庫，對電氣設備故障檢修的信息數據進行統計分析，挖掘電力系統中各個設備故障隱藏的內在關聯及風險隱患演變的規律。對電氣設備故障和線路故障數據分析研究，制定和優化電氣設備故障檢修方案以及電氣設備運行風險防控策略，防止設備故障擴大化，從源頭上降低設備故障發生率。

5 結語

電氣設備在電廠的生產運營過程中有著不容忽視的地位。可以說，只有在電氣設備運行狀況保持良好的狀態下，才能使電廠生產任務和管理目標得以實現。近年來，電廠電氣設備不斷升級，同時信息技術、智能技術在電氣設備運維中的應用也越來越多。在新的形勢下，針對電廠電氣設備常見故障進行分析，優化設備故障檢修方案，不僅是提升電廠設備檢修維護水平的有效策略，同時也是推動電廠實現高質量管理目標的重要保障。

參考文獻

[1] 李金科.試論電氣設備的運行維護及故障檢修[J].科技風，2017（20）：147-148.

[2] 陳景輝.試論水電站電氣設備運行維護及故障檢修[J].科技風，2015（21）：88.

[3] 張凱強.淺析火力發電廠發電機的檢修與維護方法[J].科技尚品，2017（4）：133.

[4] 張孟庭.對水電站電氣設備運行維護的幾點探討[J].科技展望，2016（31）：97.

[5] 沙海丁·賽德爾丁.水電站電氣設備運行維護與故障檢修分析[J].內蒙古水利，2018（1）：79-80.

張舜

[摘? ? 要]電氣設備是電廠生產運營中的重要組成部分，對電廠經營效益和安全管理工作目標的實現有著緊密的關系。通過對電廠電氣設備常見故障進行分析，采取科學的設備故障處理措施是十分必要的。本文就這一議題進行了探討，并對電氣設備維護技術和檢修技術的要點進行了論述，供相關人士參考。

[關鍵詞]電氣設備故障處理;故障原因;技術維護;檢修措施

[中圖分類號]TM621 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）09–00–03

[Abstract]Electrical equipment is an important part of power plant production and operation， which has a close relationship with the realization of power plant operation efficiency and safety management objectives. By analyzing the common faults of electrical equipment in power plant， it is very necessary to take scientific measures to deal with equipment faults. This paper discusses this issue， and discusses the key points of electrical equipment maintenance technology and overhaul technology， for reference.

[Keywords]electrical equipment fault treatment; fault reason; technical maintenance; overhaul measures

只有確保電氣設備始終處于安全穩定的運行狀態，才能使電廠生產運營的目標順利實現。近年來，電力企業面臨越來越激烈的市場競爭環境，面對新的市場環境，從電氣設備的運維管理入手是電廠降低成本、提高效益的有效途徑。為此，針對電廠電氣設備故障和檢修的問題進行分析研究十分必要。

1 電廠電氣設備常見故障及原因

1.1 變電設備故障

變壓器絕緣性能下降、氣體壓力升高。如油浸式變壓器的絕緣油遇到空氣時很容易吸收空氣中的水分與空氣中的氧氣發生氧化反應，在上述理化反應的協同作用下引發絕緣油劣化，造成絕緣油性能下降，使變壓器線圈的絕緣性能降低。當絕緣性能較低時，變壓器線圈局部過熱、局部放電、鐵芯異常，造成變壓器內部溫度升高。溫度上升加重了變壓器絕緣油的分解氧化，反應產生的氣體滯留溶解在絕緣油中，加重了油質劣化。如果上述情況程度較輕，則檢測到的氣體壓力數值表現出異常，如果程度較重，則會引發電路短路，使氣體壓力急劇升高，沖擊壓力繼電器動作。

變壓器或發電機線圈短路。油浸式變壓器如果發生線圈短路或者接地的故障，會在短路部位燒毀線路，嚴重時會引發變壓器火災事故。

此外，停電作業可能引發設備故障。根據電廠檢修規定，需要定期對變電站進行停電檢修。在平時很少全停電，工作人員如果在停電時操作失誤，容易引發設備故障。

1.2 供電線路故障

對地短路或者線間短路是引起電氣設備故障的常見類型。究其原因包括在電氣設備線路設計環節對電氣設備的開關裝置以及導線容量設計不當，或者電氣設備施工不符合技術標準等。

變壓器中性點接地故障。單相三線式變壓器在單相負載電力供應中很常見。通常采用的施工方式是輸出兩個電壓等級，二次側中性線接地。這樣可以使變壓器對地電壓較小，而且在遇到高低壓側混線接觸時防治低壓側電壓升高。但是這種方式下一旦出現接地斷線，而變壓器仍然供電時就帶來了很大風險。如果其他電壓相出現對地短路，此時接地線的接地電阻升高，會給配電線路、變壓器以及電氣設備帶來電壓波動性風險，引發設備故障。

地下高壓電纜短路事故。在地下供電項目中，供電線路的優點是電纜敷設場所溫度波動性小，也不容易受到外界因素的傷損。但是一旦地下線路出現對地短路或者線間短路的情況，反而給檢修人員增加了困難。尤其是大容量電纜需要備貨運到現場才能施工，因此對電廠生產十分不利。

1.3 控制電路及控制設備故障

斷路器投入失誤。在對電氣設備檢修完成后，工作人員應將斷路器重新投入電源，恢復電路正常運行。電源電路中的動力電路應在控制電路之前進行送電，如果順序顛倒容易存在繼電器或電磁開閉器異常的情況。

線路絕緣故障。正常運行的設備在沒有發生警報的情況下出現緊急停車，這樣的故障很可能是線路短路造成的。

電磁接觸器燒毀故障。如果對運行中的負載進行頻繁啟停時，可以使用電磁接觸器。由于電磁接觸器規格型號選擇不當，與設備運行負載的性質和需求不匹配，造成電磁接觸器燒毀。在使用過程中，工作人員可通過聽聲音以及觀察外觀的方式判斷電磁接觸器運行工況是否正常。通常故障出現的地方是電磁接觸器的主接點。可能引起故障的原因包括環境空氣濕度、溫度、粉塵濃度，以及絕緣劣化引起故障電流等因素，多會引起主接點燒毀。

2 設備故障處理措施

針對變壓器絕緣性能下降引起的短路情況，可通過設置雙浮子繼電器來解決。針對變壓器或發電企線圈短路的情況，可在變壓器內部設置比率差機動繼電保護等故障保護裝置，在發生故障時將供電電路及時切斷。對停電作業引發的故障，可加強停電檢修作業標準化管理。在檢修作業完成后，工作人員必須認真檢查設備接地線是否都連接可靠，采取清單核查制度以及專人檢查制度，檢查停電檢修作業后是否恢復到正常情況。

針對供電線路故障中線路設計環節的問題，應從電氣設計環節和工程施工環節進行質量把控，選擇適當的開關裝置和導線容量，并嚴格按照電氣設備的施工技術標準進行施工。此外，采取合理的保護措施，線路保護裝置類型和保護裝置參數設定應相互協調，提高保護裝置動作合理性，避免事故擴大化。對地下高壓電纜事故，可通過在線監測的方式及時發現地下電纜運行工況，加強設備物資、檢修維護部門之間的協作，提高線路檢修時效性。

針對控制電路或控制設備引起的故障，應先激活控制電路的電源，確保繼電器和電磁開閉器不發生異常動作且沒有警報后，再將斷路器投入動力電源。如果設備在沒有發生警報的情況下出現緊急停車，中央監控室通常會提示停車警報信息，此時工作人員需要對可能存在異常區域部位進行一一排查，找到故障原因并進行處理。在安裝電磁接觸器時應根據設備負載的性質和運行特征選擇合適的規格型號。檢查電磁接觸器運行聲音并觀察外觀是否正常，同時注意環境濕度、溫度、粉塵濃度條件，同時注意絕緣劣化故障電流，避免電磁接觸器主接點燒毀。

3 設備維護技術要點分析

3.1 嚴格執行各種電氣設備運行條件和參數

電氣設備運行條件和參數是否與電力生產條件吻合，以及是否滿足電氣設備性能參數技術標準對電氣設備運行和維護有著密切影響。在電力企業設備維護過程中，首先要確保電氣設備或供電系統的工作條件和運行參數在允許的合理范圍內，這樣才能保障設備使用壽命，降低設備能耗，降低設備維護管理成本。工作人員必須嚴格按照電氣設備和供電系統的生產管理規程進行操作，加強對電氣設備日常運行參數的監測和控制，并做好設備運行情況記錄。

3.2 加強電氣設備日常巡查和定期檢修

電氣設備日常運行中存在風險隱患，一些風險隱患僅僅依靠電氣設備的電子顯示裝置上是不容易被發現，因此除了在操作過程中做好對電氣設備運行條件和參數的監測控制以外，工作人員還要加強電氣設備日常巡查和定期檢修。巡查過程中重點對電子儀表不能顯示的一些部位，如充油設備的油位是否異常、是否存在漏油的現象、開關設備的溫度是否異常、母線節點位置是否存在溫度異常、電纜線路是否磨損進行檢查。在電氣設備的日常巡查工作中，采用列清單的檢修執行方式，工作人員在日常巡檢過程中嚴格對照電氣設備清單所列的條目和內容進行檢查，并認真填寫好設備記錄及巡查內容，同步錄入到電廠電氣設備運維管理信息系統中。結合電廠電氣設備管理的要求，定期根據電廠生產任務情況對電氣設備的日常巡查和定期檢修計劃和具體方案進行完善，制定科學合理的電氣設備策略，并根據設備檢修的結果對電氣設備管理規程、操作標準和策略進一步優化。

3.3 提升電氣設備與供電系統風險排查和維護技術水平

建立科學的電氣設備風險排查機制，通過風險辨識和風險排查，有效防控電氣設備出現大的故障。推動電廠電氣設備管理信息化建設，將電氣設備運行工況的數據信息納入到電氣設備管理系統中，及時收集電氣設備運維管理數據。利用人工智能技術和計算機技術加強對電氣設備運行數據信息的處理分析能力，提升設備故障診斷能力，盡早發現設備風險隱患，盡早遏制消除風險，降低電氣設備事故發生率。設備管理系統中積累越來越多的數據，工作人員對數據進行深度分析，挖掘出電氣設備運維信息內在關聯及演變規律，幫助設備管理維護人員制定和優化方案措施，提升電氣設備維護水平。

4 設備檢修技術要點分析

4.1 采取分級檢修的管理方式

電廠電氣設備眾多，提高檢修作業效率和檢修水平的前提是對電氣設備進行分級處理，然后采取有針對性的檢修方法以及檢修手段。可以直接對電氣設備進行分級，然后對不同級別的電氣設備進行重要性評估，然后根據不同級別的電氣設備進行檢修技術參數和技術標準的確定。通過對不同級別的電氣設備劃分檢修基準，使電氣設備檢修更加規范化，各項技術參數更加明確化。在電氣設備實際檢修工作中，技術人員必須根據電廠電氣設備檢修作業的具體規程和具體標準實施分級檢修，提高設備檢修作業標準化程度。

4.2 加強設備檢測技術水平

設備檢修的關鍵是對設備缺陷或異常情況進行分析評價，從而根據評價的結果制定并采取檢修方式方法。電廠電氣設備檢修與普通電氣設備檢修具有更復雜的特點。電氣設備環環相扣，一個節點出現問題極容易引發系統連鎖性反應。而及時有效地切斷故障連鎖鏈條是避免故障蔓延的關鍵。從設備檢修技術入手，采用信息技術和數據技術作為設備檢修工作的重要支撐，推動電氣設備向著自動化智能化的檢測方向發展。電氣設備自動監測技術的應用實現了在線檢測和循環檢測，通過實時收集電氣設備運行的參數，與參數的合理值進行對照，自動識別出存在缺陷或異常隱患的設備，提升設備檢測的準確度和時效性。

4.3 對設備故障檢修進行總結分析

電氣設備故障檢修全過程不僅包括對缺陷故障的識別診斷，以及對設備異常的解決處理，而且還包括度設備故障檢修的總結分析。推動電氣設備檢修信息化智能化發展，建立電氣設備運行數據庫，對電氣設備故障檢修的信息數據進行統計分析，挖掘電力系統中各個設備故障隱藏的內在關聯及風險隱患演變的規律。對電氣設備故障和線路故障數據分析研究，制定和優化電氣設備故障檢修方案以及電氣設備運行風險防控策略，防止設備故障擴大化，從源頭上降低設備故障發生率。

5 結語

電氣設備在電廠的生產運營過程中有著不容忽視的地位。可以說，只有在電氣設備運行狀況保持良好的狀態下，才能使電廠生產任務和管理目標得以實現。近年來，電廠電氣設備不斷升級，同時信息技術、智能技術在電氣設備運維中的應用也越來越多。在新的形勢下，針對電廠電氣設備常見故障進行分析，優化設備故障檢修方案，不僅是提升電廠設備檢修維護水平的有效策略，同時也是推動電廠實現高質量管理目標的重要保障。

參考文獻

[1] 李金科.試論電氣設備的運行維護及故障檢修[J].科技風，2017（20）：147-148.

[2] 陳景輝.試論水電站電氣設備運行維護及故障檢修[J].科技風，2015（21）：88.

[3] 張凱強.淺析火力發電廠發電機的檢修與維護方法[J].科技尚品，2017（4）：133.

[4] 張孟庭.對水電站電氣設備運行維護的幾點探討[J].科技展望，2016（31）：97.

[5] 沙海丁·賽德爾丁.水電站電氣設備運行維護與故障檢修分析[J].內蒙古水利，2018（1）：79-80.