發(fā)電廠電氣設備運行中常見故障及應對措施研究

郭照虎

光大環(huán)保能源（沛縣）有限公司 江蘇徐州 221600

在當前火力發(fā)電廠的建設過程中，電氣設備的施工是一項十分重要的工作。只有保證電力設備的安全穩(wěn)定，才能保證源源不斷的輸出電能。在電氣設備施工時，要采用科學合理的施工技術，保障變壓器，發(fā)電機，斷路器安全穩(wěn)定運行。

1 發(fā)電廠電氣設備常見故障分析

1.1 備用電源自動切換故障

為應對各類不確定情況，在發(fā)電廠廠用電流程設計中往往引入備用電源。例如，為保障發(fā)電機的持續(xù)、穩(wěn)定運轉，其驅動系統(tǒng)一般是雙路供電（一主一備）。根據(jù)電壓等級，備用電源一般可劃分為高、低壓兩種類型。鑒于發(fā)電機在發(fā)電廠的重要地位，現(xiàn)主要就發(fā)電機備用電源切換異常造成的影響進行闡述。發(fā)電機備用電源選型方面的考量因素有：（1）發(fā)電機容量；（2）控制模式；（3）發(fā)電機數(shù)量；（4）接線模式。由此可見，給發(fā)電機配置備用電源是一項復雜工作，若配置不當，會引發(fā)各種問題。（1）備用電源啟動是需要時間的，對于發(fā)電機這類高速運轉的設備體系，一旦失去主供電源，相關設備個體將立即轉入降速運轉態(tài)勢，且降速幅度與啟動所需時間呈正相關。（2）如果啟動時間超過額定值，就會導致鍋爐不能正常運轉（受相關電氣設備減速影響），嚴重情況下甚至導致發(fā)電機不能再次運轉。（3）由于突然加壓對發(fā)電機不利，即使備用電源在額定時間內(nèi)接入母線運轉，也有可能引起電機故障[1]。

1.2 過高的電氣設備的機體溫度

發(fā)電設備在日常的高速且持續(xù)的運轉，容易出現(xiàn)機身溫度過高的現(xiàn)象。機體本身會設置絕緣體導出產(chǎn)生的熱能量。但發(fā)電設備在高強度的運轉下產(chǎn)出熱能過多，造成絕緣體老化，降低結緣導體熱速率，同時會造成機體內(nèi)部的銅和鐵的耗損增加。綜合以上，當電氣設備的溫度過高時，會引起機體各部分的耗損，進而引起機器老化加速。

1.3 電氣設備接地故障

對電氣設備作接地處理是保障設備正常運行和作業(yè)人員安全的必然措施，但接地體系若出現(xiàn)短路故障，將帶來很大的安全隱患。發(fā)電廠接地故障主要形式有：（1）直流接地故障。當直流發(fā)生接地故障但不短路時，因其熔斷器不會熔斷，使檢修人員誤認為一切正常，忽視相關操作注意點，導致故障擴大。（2）交流接地故障。如電動機繞組受潮而形成的接地故障。（3）接地失效。當前的接地材料和接引線以扁鋼為主，而扁鋼在長期運行后會出現(xiàn)腐蝕及磨損現(xiàn)象，可能造成接地失效。

2 發(fā)電廠電氣設備的改善措施

2.1 冷卻手段合理化

為杜絕因熱量累積而造成的溫升效應，必須及時排出發(fā)電機設備體系的熱量，并引入有效的冷卻手段。根據(jù)運行統(tǒng)計，當前用于發(fā)電廠的主要冷卻手段有：（1）水內(nèi)冷卻方式。該方法使用簡便、安全穩(wěn)定，且散熱性能良好，一般被用于發(fā)電量較大的發(fā)電機組中。（2）氫氣冷卻方式。H2密度小，用其作為熱量載體將取得非常好的散熱效果，同時無需在通風設備中投入較多資金，但H2極易可燃，存在一定安全隱患（發(fā)電廠是高溫工作環(huán)境）。（3）密閉式空氣冷卻方式。該方式以相對封閉的環(huán)境作為冷卻工作環(huán)境，可以顯著減少冷卻介質與外界的接觸，這樣就能避免系統(tǒng)堵塞，充分發(fā)揮冷卻功能。該方式宜用于發(fā)電環(huán)境較為復雜的火力發(fā)電廠，但是成本相對較高。綜上，不同類別的發(fā)電廠可結合自身情況，在科學論證的條件下合理選擇冷卻手段，以提升發(fā)電廠綜合效益[2]。

2.2 電氣設備驗電

對電氣設備的日常維護檢修主要工作內(nèi)容便是對電氣設備的驗電，這一項工作屬于一種基本檢修類的重要技術。一般情況下很大一部分工作人員認為驗電操作往往是在電氣設備裝設完成之前來進行，并且也有人認為這一項工作主要是在電氣設備未運轉的情況之下完成。然而在進行具體驗電操作的過程中需要注意先對設備之中兩側相同的位置進行仔細認真的檢查，但是卻絕對不能同時進行。另外，為了對工作人員的安全進行保證就必須做好相關的保護措施，工作人員一定要對絕緣手套進行佩戴，并且在保證設備處于斷電的情況下應用一些與標準要求相符的驗電設備來對設備進行驗電。一些水平較高的風電場還需要構建起定期巡檢的制度，由此來保證電氣設備的穩(wěn)定性和安全性能夠被工作人員定期監(jiān)控到。在對現(xiàn)場巡視檢查制度進行編制的過程中需要對時間的要求加以重視，而且在進行一些電廠外出的工作時必須保證至少兩人共同操作，這一制度內(nèi)容事實上也是為了最大程度上保障工作人員的安全。

2.3 關于電氣設備的管理與檢修

首先要制定好關于電氣設備的規(guī)定，建立完善的責任制度，做到責任到個人，并不斷完善。其次要配備相關的專門人員，對其進行知識普及及講解，使其充分學習自我保護的方法，在解決故障的時候首先可以保護自身安全。要求該部分工作人員必須具備相應的專業(yè)技能，必須熟悉電氣設備的方方面面，在出現(xiàn)故障時能第一時間拿出解決方案，或者是抑制故障發(fā)生。關于檢修，電氣設備的故障通常出現(xiàn)在自動跳閘或者是突然切換到了備用電源，機組來不及反應出現(xiàn)故障，但也并不經(jīng)常發(fā)生。當出現(xiàn)此類故障時，首先檢查內(nèi)外故障，以及相關一切設備的檢查，防止再出現(xiàn)此類故障[3]。

3 結語

總而言之，電氣發(fā)電仍是重中之重，而導致火力發(fā)電廠電氣設備故障的原意也有很多。這提示我們要做好監(jiān)督以及完善工作，安裝一些保護裝置。只有保證了電氣設備的安全與穩(wěn)定，才能為廣大用電用戶提供電源，才能促進電廠發(fā)展。