火電廠運行常見故障及故障處理方法

林松品　伍思權

摘? 要：近年來，隨著社會經濟的發(fā)展，我國全社會的用電量一直處于上升趨勢，對電力行業(yè)的要求也越來越高。為提高電廠發(fā)電量，確保電氣的安全運行是當前電廠運行中重點關注的問題。為了提高火力發(fā)電廠的發(fā)電能力，在火電廠投入使用火力發(fā)電大機組，但在發(fā)電機運行中，容易出現電壓不正常、溫度異常等問題，給發(fā)電機組的正常運行帶來了一系列安全隱患，引發(fā)安全事故，給我國的電力行業(yè)帶來嚴重損失。在此背景下，文章首先闡述了火電廠電氣安全運行的重要性，并對火電廠運行中常見故障進行細致分析，并提出故障處理方法，為電廠運行人員提供可行性參考。

關鍵詞：火電廠運行;常見故障;處理方法

中圖分類號：TM621? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）06-0137-02

Abstract： In recent years， with the development of social economy， the electricity consumption of the whole society in our country has been on the rise， and the demand for the power industry is getting higher and higher. In order to improve the power generation of the power plant， ensuring the safe operation of electricity is an important concern in the current power plant operation. In order to improve the generating capacity of thermal power plants， large thermal power units are put into use in thermal power plants， but in the operation of generators， problems such as abnormal voltage and abnormal temperature are easy to occur， which brings a series of safety hidden dangers to the normal operation of generator sets， causes safety accidents and brings serious losses to the power industry of our country. In this context， the article first expounds the importance of the electrical safe operation of the thermal power plant， and makes a detailed analysis of the common faults in the operation of the thermal power plant， and finally puts forward the fault treatment methods to provide feasible reference for the power plant operators.

Keywords： operation of thermal power plant; common fault; treatment method

引言

肇慶熱電廠當前投入使用的汽輪發(fā)電機，型號為QFSN-350-2-20，是由東方電機有限公司自主研發(fā)生產的。為了實時監(jiān)控發(fā)電機的溫度及各項運行數據，裝有監(jiān)控裝置，由集控室進行監(jiān)控。本文結合自身電氣運行經驗，總結幾種常見的電氣運行故障，并總結出有效的處理方法，以提高電廠電氣運行的可靠性。

1 火電廠電氣安全運行的重要性

電氣設備以及相關發(fā)電機組是確?；鹆Πl(fā)電廠電氣安全運行的保障，任何一個環(huán)節(jié)出現問題，都會降低發(fā)電廠的發(fā)電效率，增加運行成本，從而降低電廠的整體經濟效益。而電廠電氣設備以及相關發(fā)電機組在運行中容易發(fā)生各類故障，嚴重時甚至會引起較大的安全事故，給電廠安全運行帶來風險和安全隱患。因此，必須提高電廠操作人員的專業(yè)素養(yǎng)，并加強對設備機組的監(jiān)控，一旦發(fā)生故障，才能在最短的時間內采取有效的故障處理方法。此外，還應定期對電氣設備進行檢修，以便更好地預防設備故障，降低電氣運行安全隱患。

2 火電廠運行常見故障

火電廠中電氣系統有著比較重要的位置，在保證電力質量的同時還能為電力系統源源不斷的供電，因此電氣系統在運行中一旦發(fā)生故障問題，不僅會降低發(fā)電效率還會產生安全隱患。因此，快速檢測并解決電氣系統運行故障是我們電氣運行維護人員首要解決的問題。通過實踐，以下對肇慶熱電廠在電氣運行中常見故障進行詳細分析：

2.1 發(fā)電機電壓異常

發(fā)電機電壓異常是電氣運行中最常見的故障之一。在電氣運行中發(fā)電機升壓時，一般比較容易引起定子電壓、勵磁電壓、電流異常，按照規(guī)定發(fā)電機電壓值變動范圍在±5%以內屬正常，而超出范圍內則說明發(fā)電機在運行中存在異常。發(fā)電機運行異常主要表現在兩個方面：一是發(fā)電機電壓過高，二是發(fā)電機電壓過低。而發(fā)電機電壓過低容易使定子繞組產生劇烈震蕩，導致鐵芯脫落，從而使發(fā)電機無法正常運轉;發(fā)電機電壓過高則會導致發(fā)電機的溫度迅速飆升，縮短發(fā)電機的使用壽命。通常情況下，勵磁調節(jié)裝置故障，滅磁開關合閘、整流柜異常，勵磁回路出現開路或短路等都是引起發(fā)電機電壓異常的主要原因。

2.2 發(fā)電機溫度異常

通常情況下，電廠發(fā)電量越大，發(fā)電機組的負荷就越大，發(fā)電機溫度升溫就越快，對發(fā)電機的零部件的損壞程度就越高，而且還會降低材料的絕緣性能;冷水出水溫度升高;熱氫溫度升高;機組振動也可能隨之增大，降低發(fā)電機組的各項性能，進而影響發(fā)電機組的使用壽命，給電廠都會造成巨大的經濟損失。造成電廠發(fā)電機溫度異常，除高負荷運行之外，還與工作點的通風狀況，以及設備的使用狀況密切相關。工作地通風狀況不好，發(fā)電機不能及時釋放熱能，就會造成發(fā)電機溫度不斷升高;發(fā)電機內部元件損耗嚴重，以及發(fā)電機的冷卻性能下降，也會使發(fā)電機不能及時散熱降溫。

2.3 廠用電中斷

廠用電中斷也是火電廠電氣運行的常見故障之一，本廠廠用電中斷主要是由發(fā)變組故障或系統故障導致發(fā)變組跳閘，與此同時快切裝置動作不成功;#01啟備變跳閘或在檢修狀態(tài);以及220kV系統失壓等因素引起的。如果廠用電中斷處理不及時或不正確有可能引發(fā)事故擴大，造成發(fā)電機組主、輔設備損壞;全廠停電，導致鍋爐MFT動作、汽機、發(fā)電機跳閘;以及6kV母線“低電壓”保護報警裝置跳閘;柴油發(fā)電機組自啟動，380V保安PC段電源自動切換為柴油發(fā)電機帶等，進而嚴重影響電廠安全穩(wěn)定運行。

2.4 斷路器故障

在火電廠電氣運行中，斷路器容易發(fā)生故障，其中以220kVGIS閉鎖分閘故障為主，造成斷路器無法正常分閘的主要原因是控制回路發(fā)生故障、液壓彈簧操作異常以及SF6絕緣介質壓力降低等。在電力系統中，如果不及時處理斷路器閉鎖分閘故障，會在電力系統發(fā)生故障時，因不能及時跳閘切除故障，而擴大故障的影響范圍。

3 故障處理

根據上述對火電廠運行常見故障的分析，為消除安全隱患，提高電氣運行的安全性及經濟效益，結合實際工作經驗，總結出本廠相關故障處理措施。

3.1 穩(wěn)定發(fā)電機電壓

在電廠運行過程中，需要將發(fā)電機電壓穩(wěn)定在規(guī)定范圍內，以確保電氣運行的安全性。當發(fā)現發(fā)電機電壓異常時，通常應做如下處理：（1）應立刻停止升壓，并檢查起勵裝置（包括電源及輸出方面）、勵磁調節(jié)裝置（信號及運行方面）都是否正常運行。（2）當定子、轉子電壓DCS上均無顯示時，檢查滅磁開關合閘及整流柜是否正常，無異常情況下，再確定回路是否出現短路或開路情況。（3）當定子電壓DCS上無顯示、轉子電壓DCS上有顯示時，則需要檢查PT熔絲是否熔斷或二次空開是否合好。此外，還應實時監(jiān)控發(fā)電機的運行狀態(tài)，了解發(fā)電機在運行時的各項參數，一旦異常，監(jiān)控系統就會發(fā)出警告信號，運行維護人員應立即根據參數變化分析故障原因并及時檢修，盡快使發(fā)電機正常運轉。

3.2 有效制冷

快速制冷能夠有效防止發(fā)電機在運行過程中溫度過高，既能保護絕緣系統還能降低發(fā)電機損耗。為避免發(fā)電機發(fā)生高溫故障，具體應做如下處理：（1）首先應先確定各檢測數據是否正常，當溫度異常超過規(guī)定值，立即檢查冷卻水系統（包括壓力、流量、水溫等方面）是否正常，發(fā)現故障應及時處理，此外還必須適合監(jiān)控發(fā)電機情況，確保不會出現負荷超限問題。（2）發(fā)電機正常運行情況下，如果繞組出水溫差或溫差異常，則需要分析局部水路是否存在堵塞問題，如有堵塞，需對繞組水路進行沖洗，通過運行數據觀察溫差是否趨于正常。（3）當鐵芯和端部的溫度超過規(guī)定值時，需要盡快檢查氫氣冷卻器是否正常運行，尤其是冷、熱氫溫度及氫壓，如有異常則需盡快處理。

此外，在處理故障過程中，也要加強監(jiān)控發(fā)電機溫度，將發(fā)電機各部溫度嚴格控制在規(guī)定值內。

3.3 廠用電中斷處理措施

當廠用電中斷時，應做好如下處理措施：（1）當廠用電備用電源正常時，應立即檢查6kV工作段無“分支過流”、“6kV母線閉鎖切換”信號是否正常，可將備用電源開關對失電母線強送電一次，若不成功不得再送，強送前必須確認工作電源開關在斷開位。（2）強送不成功，應檢查柴油發(fā)電機自啟動成功，保安PCA、B段備用電源開關合閘，否則手動硬手操“緊急啟動柴油機”，并檢查柴油發(fā)電機出口開關及各保安PC段備用電源進線開關合閘正常，各保安PC段供電正常，分批啟動保安段負荷;否則應就地檢查，排除異常，手動啟動柴油發(fā)電機，并恢復事故保安段電源。就地檢查柴油機運行正常，油箱油位正常。（3）檢查直流系統充電裝置和UPS供電正常，檢查所有6kV電動機電源開關應該斷開，并手動斷開6kV失電母線上的所有未跳閘的負荷開關，對動作的保護和報警進行檢查和記錄。（4）交流電源失去時，確認主機直流潤滑油泵、直流密封油泵自動啟動，否則應立即手動投入，檢查潤滑油壓正常，并確認密封油與氫氣差壓在0.056±0.02MPa。（5）當6kV電源恢復后，逐步恢復廠用電系統正常運行方式。

3.4 斷路器閉鎖分閘故障處理

220kVGIS斷路器閉鎖分閘（含非全相）故障將導致電網短路故障無法快速切除，嚴重威脅電網的安全運行，為了加快故障處理速度，盡快隔離故障點，從而保障電網安全穩(wěn)定運行。根據接線方式的不同，斷路器閉鎖分閘故障分別做如下處理：（1）220kVGIS雙母線分列運行時，斷路器閉鎖分閘故障處理。合上220kV母聯斷路器，將故障斷路器所在母線上的其余斷路器逐一倒至另一母線后，然后斷開母聯斷路器，再將故障斷路器隔離。若母聯斷路器處于檢修狀態(tài)或不具備投運條件時，則應采取冷倒操作方式。（2）220kVGIS母聯斷路器閉鎖分閘故障處理。a.當閉鎖分閘故障是由控制回路故障、液壓彈簧操作異常等原因引起的，則需要將母聯斷路器設置為死開關，并按現場規(guī)程要求調整母差保護，根據調令再采取隔離措施。b.如果220kVGIS隔離開關具備拉開空載母線的條件，可聯系調度選擇母聯斷路器兩側的一條母線，將其所帶的所有元件逐一倒至另一條母線后，再拉開母聯斷路器兩側隔離開關將其隔離。對于母聯斷路器非全相故障的，應采取冷倒操作方式。

4 結束語

綜上所述，火電廠電氣運行中故障有很多種，引起故障的原因也有很多，只有運行維護人員具備較高的專業(yè)素質，及時采取有效應對故障措施，保障電氣設備的安全運行。此外，火電廠還應定期對電氣設備進行檢修，實時掌控設備運行狀況，才能確保電廠安全、高效、穩(wěn)定的運行。

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