电厂电气运行常见故障及其应对措施研究

摘要：随着我国社会主义经济建设的快速发展，用电量也在逐年升高。发电厂作为基础设施，对人们生活秩序的维护和社会经济的稳定运行起着十分关键的作用。必须要保证它的生产效率，尽量避免设备出现故障。在故障已经出现的情况下，要做到及时将故障排查并解决，使发电厂的电气运行正常有序。本文重点对发电机温度过高故障、备用电源切换故障以及发电机电压故障这三类故障进行分析，并提出了相应的解决方法

关键词：电厂；电气故障；设备管理；故障解决方法

中图分类号：F407 文献标识码： A

引言

电气设备是电厂生产的重要组成部分，如何避免电气设备出现故障，这就要求我们必须要分析电气的运行特征，确定电气故障发生的原因，综合考虑多方面因素，选择切实可行的措施解决问题。简要分析了电厂电气运行常见故障发生原因，并提出了相应的解决措施。

1、故障分类和发生原因分析

1.1电气设备升温过快

电厂发电一般需要长时间、持续的运作，这样必定会产生铜损耗和铁损耗，而在损耗产生的同时会释放出大量的热量，使设备的运行温度持续升高。如果电气设备长期处于高温状态，就会加速绝缘体老化的速度。随着温度的升高，绝缘体老化的速度也会逐渐加快，而设备长时间处于极限温度状况下，不但会影响设备的运行效果，还会引发一系列安全问题。造成电气设备升温过快的主要原因是设备长时间处于运行状态，铜和铁热消耗巨大，但设备本身不具备良好的散热降温能力，致使其冷却效果不佳。受电厂电气设备运行特点的限制，再加上管理工作不到位，很容易造成设备升温过快的局面。如果设备长时间处于高温环境运行，最终会出现运行故障。

衡量供电质量的主要因素之一就是电压，如果电压不稳定，就会对用户、电厂和电力运行系统造成影响，同样也会影响电厂电气设备的运行状态。从实际情况来看，电厂电气设备变动一旦超过额定值±5%，就会对设备的运行状态造成影响。如果电压比较高，发电机的容量处于不稳定的情况下，就会增加发电机的励磁。随着转子电流的增大，转子绕组温度不断升高，长时间运行就会加速设备老化的速度。当电压超过额定要求时，会导致铁芯温度升高，铁芯的损耗增加，设备的温度就会升高。如果电压比较低，一旦低于额定电压的90%时，就会影响设备运行的稳定性。发电机定子绕组铁芯在不饱和状态下运行，很容易出现震荡和失步的问题，进而降低设备的运行效率。另外，如果电压过低使定子绕组温度超过允许值，再次升高电压时就会造成定子绕组温度异常。

1.3备用电源切换不合理

电厂生产需要设备长时间运行，为了避免因断电或者电气故障等因素中断生产，就需要设置备用电源，而备用电源设置的数量主要是由电厂装机台数、主接线形式、单机容量和控制方式等因素决定的。一般情况下，要求备用电源在主电源不能正常工作的情况下自动完成切换，保证生产活动可以正常进行。在电厂高、低压电源因某种原因停止工作后，备用电源启动之前，母线上所有的电机设备都会减速运行，而减速过程会随着时间的延长逐渐衰减。当备用电源接入母线后，电气设备会增加一个电压，加压会对电气设备产生较大的影响。如果备用电源没有正常启动，或存在启动时间延长或者启动失败等情况，就会影响设备的运行速度，例如会使发电机再次启动困难，情况严重时设备甚至会停止工作。

2、电厂电气故障处理措施

2.1实例分析

某电厂在生产过程中出现滑环碳刷冒火故障，严重威胁了发电机的运行安全。对氢冷发电机来说，情况严重时甚至要被迫停机，一旦出现紧急停机故障，不但会影响企业的连续生产，还会在不同程度上对发电机本身造成损伤。

2.1.1故障原因

出现此类问题的原因主要可以分为以下三方面：①在机组运行过程中，虽然使用的都是压簧和碳刷，但是，因为不同厂家生产的压簧压力不同，再加上其使用时间不同，就会使得碳刷与滑环之间接触点的电阻不同，进而造成同级滑环上不同碳刷间的电流不均。在这种情况下，使用过程中的压簧受损变形会产生火花。②碳刷需要在刷盒中摇动，长期使用，其磨损边缘会有剥落的现象。如果集电环磨损不均或机组震动造成碳刷颤振，刷架、刷盒积垢会使碳刷产生火花。③如果在设备巡检过程中没有及时发现碳刷过热的现象，处理不当就会产生火花。

3、发电厂电气运行过程中常见故障的解决方法

3.1采用合理的冷却手段防止发电机过热

为防止高温故障的发生，就必须将发电机的运行环境控制在合适的温度范围内。只依靠发电机自身的冷却系统是远远不够的，必须另外使用其他有效的手段来对多余的热量进行缓解，达到冷却的目的。目前为止常用的冷却手段有以下三种。第一种，密闭空气冷却法。这种方法比较适用于环境差且结构复杂的发电厂中，但需面对高成本消耗的问题；第二种，氢气冷却法。这种方法对降低发电机物质损耗、减少热量生成方面表现较为突出，且能够提高发电效率，但却带来了易燃易爆的安全隐患；第三种，水内冷却法。这是目前应用最广泛的冷却手段。由于水的散热能力极强，因此用作冷却用途有非常明显的良好效果，且在完成冷却的同时不会产生其他方面的不良影响。

3.2加强设备维护以保证设备的正常运行

虽然发电厂内发电机停止运转的情况并不算多见，由备用电源引起的故障在所有故障中所占比例不大。但这种故障一旦发生，则意味着发电机内部可能出现了某些技术方面的故障，轻则会造成改设备的损坏，重则可能导致整个系统的崩溃，因此，决不能对这一问题掉以轻心。为了避免设备故障的发生，就应加强对电气运行设备的定期维护和检查，以保证电气设备内部无任何异常，根除隐患的种子，确保系统始终维持在正常的运行状态下，保证电力的正常供应。 3.3加强监控避免电压不稳

电压的恒定对发电厂和用户来说都有着至关重要的意义。但电压不稳的情况却经常性的发生，且发生的原因各不相同，这使电压问题的解决变得更加棘手。因此，针对这一问题，最好的应对办法就是加强对电压的监控，根除电压不稳发生的条件。在日常监控时若发现电压有异常，应及时进行检修，将可能存在的造成电压不稳的因素加以排查。另外，对电压的控制还可通过安装电压保护装置来实现，对电压的保护能够对电压稳定起到积极的影响。

4、对电厂电气运行中事故的预防与应对措施

4.1电厂电气运行中使用的各种断路器应该达到规定指标、质量过关，因为安全可靠的断路器可以在事故发生后第一时间发生作用，可以预防由于故障导致的电流过大冲击带来的一系列连锁反应，将事故造成的损失减少到最小。

4.2设计相应的电路网络，当周围发生故障时，可以提供第二套供电系统进行及时应对。这样可以保证事故发生时为电厂的正常运行保驾护航。有线网络的配电自动化工程要确实落到实处，一旦发生事故可以迅速隔离开事故区域，以防止破坏进一步影响周围网络电路。

4.3加强对检修人员的事故防范意识的培养，在平时的巡查和检修中不可麻痹大意、敷衍了事，做表面文章，一定要将检修的安全防范意识落实到具体细节中去。

4.4定期制定检修计划，详细规定检修的人员和检修范围。对检修计划中明确指出的容易发生事故的重点地方详细检查，在检修中发现的问题要派检修组人员到检修现场实地设计维修和护理的具体办法。

结束语

本文通过对发电厂电气运行设备的常见故障进行分析，总结归纳了引起故障的主要原因， 同时又针对这些不同故障，提出了相应的解决故障的方法。 所以，在今后的电气系统运行当中，要求相关责任人要有较高的技术水平，有高度的责任心和认真严谨的态度。此外，定期培训既懂管理又懂设备维修的人才是电厂电气正常运行的重要保障。