發電廠電氣一次設備故障及排查要點分析

張曦

摘要：在發電廠中，電氣一次設備除發電機和電動機外，還有變壓器與斷路器，能夠在維護發電廠安全運行工作中起到關鍵影響。就具體運行而言，電氣一次設備有很高的幾率出現故障，發電廠應該做好檢修排查電氣一次設備工作，以減小故障出現的概率。本文基于此，分析發電廠電氣一次設備的故障和電氣一次設備排查要點，期望通過本文的研究，能夠為有關人員的工作提供參考價值。

關鍵詞：發電廠;電氣一次設備;故障排查

引言：如果發電廠的電氣一次設備無法在安全狀態下運行，將會對機組運行造成嚴重影響，還會使機組面臨停運風險。按照具體檢修狀況，發現發電廠電氣一次設備出現故障的幾率很大。以某發電廠為例，該電廠統計了近四年故障的類別，由電氣一次設備故障引發的機組停運事故在所有原因中占據很高的比例，為61.3%。所以發電廠應該加大檢修維護力度，使電氣一次設備出現故障的幾率下降。

一、發電機故障和排查要點

（一）發電機故障分析

對發電廠來說，發電機經常會出現的故障除了轉子匝間短路故障和發電機內冷水堵塞故障、絕緣破壞故障外，還有轉子滑環和碳刷故障及發電機內冷水系統漏氫故障。電廠發電機如圖1所示。計算導體電阻和電流通過導體發熱量的公式如下：R=ρ×L/S2H以及Q=I2×R×t。

（二）排查要點分析

第一，為避免轉子匝間短路故障出現，工作人員應該保證轉子的通風道中沒有異物，特別需要避免檢修之后出現的焊渣和金屬屑落到通風道中，保證發電機的密封油不會存在泄露問題，防止出現回油不暢問題。

第二，工作人員需依據生產標準來把控內冷水的水質，能夠使用多頻次檢測方法，特別需要強化檢測內冷水pH值工作。在安裝管路時應該盡量減少轉角，不可任意增減管路及節門，應按照具體工況開展設計工作。

第三，工作人員應在固定時間查看定子繞組端線圈，判斷線圈是不是存在松動和磨損問題。工作人員應檢查發電機過度引線絕緣性和發電機引水管的絕緣性。工作人員需做好檢查引線夾件工作。工作人員應查看引水管及端罩的絕緣距離，判斷能否滿足標準，然后對絕緣破壞故障加以檢查。

第四，工作人員需做好檢查碳刷工作，判斷是否變形。工作人員應在固定時間對滑環濾網進行清理，避免存在雜物。充分清理滑環，完成好除銹任務及防銹任務，工作人員應充分清理滑環溝道灰塵和刷握灰塵。檢查碳刷和滑環接觸面的平滑程度，使用干棉布完成擦拭滑環工作，假如存在細微磨損，能夠選擇細砂紙來研磨。

第五，對內冷水系統漏氫問題來說，工作人員應該著重檢查發電機中分面氣密性，查看加氫側是否存在斷開點。對發電機定子冷卻水來說，工作人員需要判斷進水管和總管連接位置是不是得到良好焊接，是否有泄露問題。檢查發電機的出線套管有沒有漏氫。檢查導電螺栓和導電桿是否存在泄露問題[1]。

二、電動機故障和排查要點

電動機故障除電動機軸承的磨損故障和電動機引出線的燒毀故障外，還有電動機的絕緣故障。

第一，對電動機軸承的磨損問題來說，工作人員需要查看軸承和軸承蓋間隙，假如膨脹間隙存在預留錯誤，會使軸承和軸承蓋不斷摩擦。工作人員需查看軸承的潤滑狀況，避免潤滑油出現太多問題或者太少問題。

第二，就引出線的磨損和燒毀故障而言，工作人員需要檢查電動機引出線及定子棱角位置是否存在磨損。需要檢查電動機接線柱有無焊接不牢問題和虛焊問題。如果電動機引線強度無法符合標準，在長時間運行下會出現引線斷開問題。

第三，工作人員需要查看電動機匝間絕緣材料，檢查是否存在破損問題，若出現破損，應盡快完成更換操作。判斷轉子籠條與端環有無斷裂問題，盡快進行處理。不應多次啟動電動機，在啟動之前，工作人員應該完成絕緣測量任務，如果處在雷雨季節，應該減短絕緣測量任務周期。如果頻繁啟動電動機，需要減少大修周期和小修周期。同時應避免冷卻系統導致短路故障出現[2]。

三、變壓器故障和排查要點

（一）變壓器故障分析

變壓器能夠完成電壓交換和電流交換，其常見故障除高低壓套管的滲油故障、變壓器分接開關氧化或者開關接觸不良故障和低壓側絕緣不良引發的短路故障外，還有變壓器線圈匝間的短路故障和低壓側升高座排污門的堵塞故障。

（二）排查要點分析

第一，判斷高壓管末屏是否有漏油問題。對高壓管出線將軍帽來說，工作人員應檢查密封墊有無老化問題和受潮變形問題。判斷變壓器末屏的接地線是否出現斷裂問題。在平時檢修維護時，需重點檢查套管末屏位置，檢查高壓引出線接線端子溫度和低壓引出線接線端子溫度，盡快排查接觸不良導致的發熱問題。在變壓器大修和小修環節，工作人員需要測試套管介質損耗狀況和電容量，盡快排查套管末屏的接地問題。檢查高壓側出線安全距離，盡快清理高壓套管的油污和雜物，避免發生套管閃絡問題。

第二，工作人員需要在固定時間排查分接開關彈簧情況，判斷觸頭鍍層是否損壞，檢查分解引線是否斷裂，查看固件是否出現松動。工作人員在調整分接開關過程中，應測量電流電阻，防止因為分接開關檔位問題導致變壓器故障出現。

第三，如果短路原因是低壓側絕緣不佳，工作人員應盡快清理低壓側共箱母線的瓷瓶和絕緣支架雜物及積塵，避免由于積塵受潮問題導致放電短路故障出現。工作人員需要檢查共箱母線伴熱電纜是不是出現了松動，盡快實施固定操作。工作人員應檢查伴熱帶是否有彎曲過長受熱問題，以防出現短路。工作人員需要查驗低壓側母排及中性點絕緣距離，判斷能不能滿足運行工況標準。

第四，工作人員在檢修變壓器線圈時，應從根源出發，把控好導線質量，查看導線股間絕緣狀況，做好驗收換位導線質量工作，完成引線焊接操作。在裝配時應該避免雜質和異物出現，引發絕緣擊穿問題。

第五，對低壓側排污門來說，工作人員在排除堵塞問題時，需要打開防護罩，判斷升高座的防水口是不是存在堵塞問題，是否有生銹積水問題。工作人員應判斷波紋伸縮橡膠有沒有老化和變形問題，盡快完成更換操作[3]。

對具體檢修工作來說，工作人員需重點排查其壓力釋放閥門，判斷有沒有接觸不良問題，防止出現保護誤動問題。工作人員應做好監測變壓器油溫工作。對變壓器潛油泵來說，工作人員需在固定時間檢查油流繼電器的擋板，判斷是否存在斷裂問題。工作人員應檢查冷卻器電源配置和油泵電源配置，判斷能不能滿足運行標準。

四、排查斷路器和隔離開關

（一）排查斷路器要點

工作人員應判斷滅磁開關是否存在灰塵和污垢，需盡快完成除灰和除垢工作，防止出現滅磁開關誤動問題和滅磁開關拒動問題。工作人員需管理好開關箱加熱器，避免出現儀表管取樣被凍上問題。工作人員應做好檢修配電設備工作，避免由于失修導致電源系統故障出現。工作人員應檢查斷路器機構箱，重點檢查其密封性。對剛安裝完的開關柜CT和穿墻套管來說，工作人員應該實施耐壓實驗，確保開關柜的二次導線能夠綁牢，和高壓位置絕緣距離應該符合運行標準。

（二）隔離開關排查要點

工作人員需在固定時間查看開關軸承的潤滑狀況，避免瓷瓶因為潤滑問題被扭斷。對銅鋁過渡設備來說，工作人員需要檢查線夾是否具有焊接不良問題，避免銅鋁的過渡位置發生斷裂。工作人員應檢查瓷瓶底座支架，判斷有無焊接不牢問題和銹蝕問題，工作人員要在固定時間查看設備溫度，避免設備在溫度太高時損壞。

結束語：對大型發電廠來說，電氣一次設備導致的故障在總體故障中占比很高，依據具體檢修經驗而言，大部分故障是檢修維護工作未得到落實，具有漏檢和缺檢問題，檢修時未能準備掌握技術標準。所以應該按照電廠具體運行狀況，完成好排查設備故障隱患任務，對容易導致故障出現的位置引起重視，按照具體需求，減短檢修的周期，使故障出現幾率得到降低。在檢修時應該保證故障能夠被一次排除。

參考文獻：

[1]毛永剛.火力發電廠電氣運行中故障原因分析及優化策略[J].中國石油和化工標準與質量，2021，41（16）：39-40.

[2]劉峻，陳捷，陸云，等.2020年度上海并網發電廠發電設備失效案例統計及分析[J].電力與能源，2021，42（02）：245-248+255.

[3]鄭少亮.火力發電廠發電設備軸承故障自適應監測系統設計[J].自動化技術與應用，2020，39（11）：5-9.