发电厂电气设备运行中常见故障及应对措施.pdf

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升人们生活质量， 以及保障企业正常生产， 推动社会经济迅猛发展等， 有 着重要推动作用。随着电力系统的快速发展， 电力技术手段的不断进 步， 高性能的电力设备的投入使用， 极大的提升了电力行业的生产力和 生产效率， 然而在电力行业的快速发展过程中， 其存在的问题也不断暴 露出来， 尤其是发电厂电气设备运行中存在的故障， 其严重的威胁着电 气设备及工作人员的安全， 阻碍电力行业的健康可持续发展， 因此加大 对电气设备运行中相关问题的研究， 有着积极意义。本文将就电气设备 运行概念进行简要介绍， 并分析其产生故障的主要原因， 由此指出发电 厂电气设备在运行过程中， 其存在的常见故障， 并在此基础上， 提出针对 以上故障的有效应对措施。 关键词： 电气设备 发电厂 常见故障 运行 应对措施 随着能源经济时代的到来， 能源的安全与稳定， 对于一个国家的社 会持续发展来说， 有着重要的保障作用， 我国是一个人口大国， 近年来 随着社会各项建设事业的不断发展， 我国对能源的需求量也越来越大， 在各类能源中， 电力资源作为一种清洁高效的能源， 其在我国具有悠久 的使用传统， 也必将在未来我国的社会发展中发挥巨大作用。近年来 随着我国对电力资源供应的重视， 发电厂项目建设工程越来越多， 相关 的电力系统领域的研究也越来越为广泛， 这在极大提升我国供电规模 总量的同时， 也极大的提升了相关电力技术， 而电力技术的提升， 又反 过来促进电力新设备的生产和应用， 这为促进发电厂发电力及发电效 率的提高发挥重要作用， 同时这也给电力行业创造了巨大的经济效益， 有利于电力行业的健康发展。然而在电力系统及发电厂快速发展的同 时， 其存在问题也不断显现出来， 尤其是其电气设备在运行过程中出现 的故障问题， 其极大的威胁着人员与设备的安全， 阻碍着电力行业健康 可持续的发展， 因此加大对电力设备运行相关问题的研究， 有着积极意 义。下文将就电气设备运行概念进行简要介绍， 并分析其产生故障的 主要原因， 由此指出发电厂电气设备在运行过程中， 其存在的常见故 障， 并在此基础上， 提出针对以上故障的有效应对措施。 电气设备运行定义及其故障分析 在当前我国的大部分发电厂之中， 其主要电气设备包括配电设施、 变压器， 以及发电机及其他相关设施等。在电气设备运行过程中， 对其 运行质量的评价， 主要看其能否运行稳定及安全， 以及看其在是否具有 简单便捷的良好操作条件， 而在工作流程方面， 对于发电厂中的电气设 备， 其主要有供用电流程， 以及厂用电流程两种， 前者主要是用于对外 供电， 后者则是发电厂内部供电工作规程。随着电力技术的不断提升， 各种良好性能电气设备在发电厂中的广泛应用， 在极大的提升发电厂 发电效率的同时， 其也引发了不少电气设备的运行故障问题， 究其原 因， 则涵盖多个方面， 如发电机组由于长时间高速运行， 其会引发异常 振动故障， 同时由于各部件的长期摩擦， 其还会引起滑环及刷头等部件 的故障等， 此外， 压簧等磨损等， 也是引发电气设备运行中出现故障的 主要原因之一。 常见故障分析 在当前的大部分发电厂中， 主要的电气设备有变压器、 配电器， 以 及发电机、 开关等相关设备组成， 电气设备运行的目的， 就是为了能够 高效、 安全及稳定的向各类用户供电， 在选择电力设备时， 主要根据其 操作是否简便， 使用是否安全灵活， 以及检修工作是否安全便捷来决 定。然而在电气设备运转过程中， 其受到的压力较大， 因而总会出现各 种故障， 引发设备的使用安全问题， 其严重的威胁着设备的使用寿命及 操作人员的安全。此外， 在电气故障方面， 即使故障类型相同， 但其引 发原因也往往存在较大差异， 因而其处理措施也不同。在发电厂中， 电 气设备运行中， 存在的常见故障主要有以下几种。 备用电源自动切换故障 在发电厂中， 电气设备在运行过程中， 也常常存在断电及停电等情 况， 为了保障发电厂各电气设备的正常运转， 往往给发电机等电气设 备， 同时配备了相应的备用电源。当前在大部分发电厂， 其备用电源主 要划分为高、 低压两种类型， 而发电机备用电源在类型方面的选择， 则 要受到发电机容量及控制模式等因素的影响， 在备用电源数量的确定 方面， 则要受到发电厂， 其发电机数量， 以及其接线模式等因素的影响。 而发电机这一电气设备， 其在运行中常出现的故障， 就是这些备用电 源， 在自动切换过程中， 引发的各种问题。在电气设备因电量不够， 而 停止运转后， 其备用电源便会自动启动， 然而该启动过程是需要一定时 间的， 这就使得其母线内的相关设备， 会出现降速运转的情况， 且其随 着启动时间的增加， 其运转速率也会随之进一步降低， 当启动时间超过 年第 期（ 总第 期） 江西建材 电气工程 额定值时， 其就会因为相关电气设备减速过大， 而导致锅炉等不能正常 运转， 甚至会引发发电机很难再次运转的情况， 使发电机不能继续进行 工作。若备用电源在额定时间内运转， 并接入母线后， 此过程也会引发 电机故障， 其原因是， 电机的这个突然加压过程， 会给电机带来一定的 损坏， 且该损坏情况因电机容量不同， 而有差异 。 发电机温度太高 发电机设备是发电厂中的最为重要的电气设施之一， 其使用非常 频繁也是生产电力资源的主要设备， 因而其常常面临着长期持续工作 的问题， 这也是导致其出现故障的根源。发电机在长期持续工作过程 中， 其会出现持续的金属耗费， 如铁和铜金属等， 损耗过程中， 将有很大 一部分能耗转变成热量， 使得该电气设备温度在短时间内急剧增大， 同 时在如此温度条件下长期工作， 会导致该电气设备其表层的绝缘体， 加 快老化过程， 极大缩短了其使用寿命， 其该过程与该电气设备温度存在 紧密的联系， 其呈正比例相关的关系， 特别是其在超过其临界点温度下 工作时， 其老化时间会极大的缩短， 这极大的威胁着发电机的正常运 转， 同时极大的降低了其使用寿命， 严重情况下， 其甚至会引发安全事 故， 威胁到人员的安全， 尤其是在火力发电厂， 这种情况更为普遍。究 其原因主要是， 当前很多发电厂， 没有给发电机配备与之相应的散热及 冷却系统， 使得发电机运转过程中产生的热量不能及时排除， 相关的冷 却系统也不能充分发挥其效用， 致使发电机温度急剧上升， 引发故 障 。 电气设备接地故障 在发电厂中， 对部分电气设备进行接地处理， 是为了有效保障设备 正常运行， 及工作人员的安全， 然而随着用电量的不断增大， 其供电电 压也急剧上升， 设备短路故障情况也随之增加， 尤其是在电气设备接地 中存在的短路故障， 当前有相当一部分的发电厂， 其存在的接地故障主 要有以下两种： 一种是直流接地故障。在直流接地中， 只要不存在短路 情况， 其熔断器就不存在断熔情况， 因此其会给检修人员造成一切正常 的假象， 从而使得检修人员在检修中， 不注意相关操作， 进而造成电气 直流接地故障； 另一种是交流接地故障。其主要为电动机接地故障， 其 产生原因主要有绕组受潮等。在当前的很大一部分发电厂中， 其接地 材料通常选择钢材， 其接引线主要使用扁钢， 而这些电气设备的长期运 行过程中， 会出现腐蚀及磨损情况， 从而引发接地故障 。 电气设备电压超载 电气设备在运行过程中电压值的稳定合理， 对于其效能的发挥有 着重要的保障作用， 电压过高过低都会引发设备的运转故障， 因而其必 须保持在其额定值的百分之五以内。当电压超过额定值时， 其会导致 电气设备容量的变动， 从而使其励磁提高， 转子电流加大后， 则会进一 步导致其温度上升， 进而加大其老化速率。温度的升高， 还会加快铁铜 等金属的损耗， 进而引发一些列故障。当电压低于额定值时， 其也会是 设备稳定性能变差， 发电机的相关部件不能正常运转， 如绕组铁芯等， 从而引发机组的异常振动。若电压值过低， 还会引发电气设备相配套 的相关机械设施， 不能正常运转。 应对措施 合理选择冷却手段 电气设备尤其是发电机等， 在长期运行过程中势必会存在有大量 热量， 这会极大的提升发电机及其相关部件的温度， 加快绝缘系统的老 化等， 这难以避免， 因而为了解决由此引发的故障， 我们可以考虑从热 量的及时排出及有效的冷却方面着手。可以给发电机等设备配备性能 优越的散热系统， 便于其运转过程中热量的及时散出， 此外还应选择合 理的冷却手段， 对其进行冷却处理。当前在发电厂主要有以下几种较 为使用的冷却手段： 一是水内冷却方式。该方法因其使用过程较为简 便且安全稳定， 加之其具有良好的散热性能， 因而当前该方法主要用于 发电量较大的发电机组中； 二是氢气冷却方式。因 是自然气密度最 小的气体， 因而采用氢气作为热量的载体， 其散热效果非常好， 同时也 能极大的降低发电厂在通风设备中的投入， 然而其也存在一定缺陷， 因 其为可燃性气体， 因而在发电厂这样一个高温工作环境下， 其具有较大 的安全隐患； 三是密闭式空气冷却方式。该方式因其在冷却过程中， 可 以构建一个相对封闭的环境， 因而其可以降低冷却介质与外界的接触， 从而降低系统堵塞， 而影响其冷却功能的充分发挥， 因而该方式比较适 合于发电环境较为复杂的火力发电厂。然而其缺点是， 其成本较高。 发电厂可根据自身实际情况， 合理选择冷却手段， 促进发电厂综合效益 的提升 。 定期做好电气设备的检修维护工作 电气设备在运行过程中， 由于种种原因为出现配用电源自动跳闸， 接地线短路等故障， 这不仅为给设备与人员的安全带来极大威胁， 还会 极大的增加发电厂的经济负担， 因而发电厂相关领导， 应制定有关责任 及操作制度， 严格要其工作人员按照相关流程进行作业， 明确各部门职 责， 将责任具体化到个人， 对于出现设备运行故障， 要将责任追究到个 人。同时要做好电气设备的定期检查维护工作， 在检查中， 对于发现的 设备故障隐患， 要及时予以处理， 并做好相关故障检修记录， 对于暂时 没有故障隐患的设备， 也要做好其护养工作， 以减少维修次数， 降低维 修费用等。如对于母线短路等内部故障， 若没有检查出明显问题， 可采 取重启主电源的措施， 对其进行升压处理； 若属于外部故障， 则可以采 取将电气设备隔离处理等。而定期的检修工作， 对于以上故障的防控， 有着重要作用 。 实时监控， 保障电压稳定 电压的合理稳定， 对于发电机等电气设备的安全高效运行， 有着重 要保障作用， 然而引发电压不稳定的原因有很多， 因此做好发电厂， 电 压的实时监控工作， 就显得尤为必要了， 若在设备运行中出现电压值超 载或低压情况， 应首先对相关设备运行情况进行检查， 若出现运行异常 情况， 可酌情采取切断负电荷的措施， 以使电压回复正常水平， 对于情 况较为严重的， 可以直接采取拉闸处理， 以保障电气设备及人员的安 全。此外， 还应该各电气设备配备相应的电压保护装置， 并根据设备运 行的监控情况， 合理使用这些保护装置， 在异常情况发生时， 做到及时 启动处理等。 优化接地线结构 电气设备实行接地线处理， 其初衷就是为了保护设备及工作人员 的安全， 然而由于种种原因其也成为设备故障的主要来源之一。因此 为了避