火电厂运行常见故障及故障处理方法 陈德良

发表时间:2020/5/6   来源:《电力设备》2019年第24期   作者:陈德良
[导读] 摘要:为了提高火力发电厂的发电能力,在火电厂投入使用火力发电大机组,但在发电机运行中,容易出现电压不正常、温度异常等问题,给发电机组的正常运行带来了一系列安全隐患,引发安全事故,给我国的电力行业带来严重损失。
        (海南省华能东方电厂  海南东方  572600)
        摘要:为了提高火力发电厂的发电能力,在火电厂投入使用火力发电大机组,但在发电机运行中,容易出现电压不正常、温度异常等问题,给发电机组的正常运行带来了一系列安全隐患,引发安全事故,给我国的电力行业带来严重损失。在此背景下,文章首先阐述了火电厂电气安全运行的重要性,并对火电厂运行中常见故障进行细致分析,并提出故障处理方法,为电厂运行人员提供可行性参考。
        关键词:火电厂运行;见故障;处理措施
        1.火电厂电气安全运行的现实意义
        电气设备以及相关发电机组是确保火力发电厂电气安全运行的保障,任何一个环节出现问题,都会降低发电厂的发电效率,增加运行成本,从而降低电厂的整体经济效益。而电厂电气设备以及相关发电机组在运行中容易发生各类故障,严重时甚至会引起较大的安全事故,给电厂安全运行带来风险和安全隐患。
        2.火电厂运行常见故障
        2.1发电机电压异常
        发电机电压异常是电气运行中最常见的故障之一。在电气运行中发电机升压时,一般比较容易引起定子电压、励磁电压、电流异常,按照规定发电机电压值变动范围在±5%以内属正常,而超出范围内则说明发电机在运行中存在异常。发电机运行异常主要表现在两个方面:一是发电机电压过高,二是发电机电压过低。而发电机电压过低容易使定子绕组产生剧烈震荡,导致铁芯脱落,从而使发电机无法正常运转;发电机电压过高则会导致发电机的温度迅速飙升,缩短发电机的使用寿命。
        2.2发电机温度异常
        通常情况下,电厂发电量越大,发电机组的负荷就越大,发电机温度升温就越快,对发电机的零部件的损坏程度就越高,而且还会降低材料的绝缘性能;冷水出水温度升高;热氢温度升高;机组振动也可能随之增大,降低发电机组的各项性能,进而影响发电机组的使用寿命,给电厂都会造成巨大的经济损失。造成电厂发电机温度异常,除高负荷运行之外,还与工作点的通风状况,以及设备的使用状况密切相关。
        2.3厂用电中断
        厂用电中断也是火电厂电气运行的常见故障之一,本厂厂用电中断主要是由发变组故障或系统故障导致发变组跳闸,与此同时快切装置动作不成功;#01启备变跳闸或在检修状态;以及220kV系统失压等因素引起的。如果厂用电中断处理不及时或不正确有可能引发事故扩大,造成发电机组主、辅设备损坏;全厂停电,导致锅炉MFT动作、汽机、发电机跳闸;以及6kV母线“低电压”保护报警装置跳闸;柴油发电机组自启动,380V保安PC段电源自动切换为柴油发电机带等,进而严重影响电厂安全稳定运行。
        2.4断路器故障
        在火电厂电气运行中,断路器容易发生故障,其中以220kVGIS闭锁分闸故障为主,造成断路器无法正常分闸的主要原因是控制回路发生故障、液压弹簧操作异常以及SF6绝缘介质压力降低等。在电力系统中,如果不及时处理断路器闭锁分闸故障,会在电力系统发生故障时,因不能及时跳闸切除故障,而扩大故障的影响范围。
        3火电厂运行常见故障处理措施
        根据上述对火电厂运行常见故障的分析,为消除安全隐患,提高电气运行的安全性及经济效益,结合实际工作经验,总结出本厂相关故障处理措施。


        3.1稳定发电机电压
        在电厂运行过程中,需要将发电机电压稳定在规定范围内,以确保电气运行的安全性。当发现发电机电压异常时,通常应做如下处理:(1)应立刻停止升压,并检查起励装置(包括电源及输出方面)、励磁调节装置(信号及运行方面)都是否正常运行。(2)当定子、转子电压DCS上均无显示时,检查灭磁开关合闸及整流柜是否正常,无异常情况下,再确定回路是否出现短路或开路情况。(3)当定子电压DCS上无显示、转子电压DCS上有显示时,则需要检查PT熔丝是否熔断或二次空开是否合好。
        3.2有效制冷
        快速制冷能够有效防止发电机在运行过程中温度过高,既能保护绝缘系统还能降低发电机损耗。为避免发电机发生高温故障,具体应做如下处理:(1)首先应先确定各检测数据是否正常,当温度异常超过规定值,立即检查冷却水系统(包括压力、流量、水温等方面)是否正常,发现故障应及时处理,此外还必须适合监控发电机情况,确保不会出现负荷超限问题。(2)发电机正常运行情况下,如果绕组出水温差或温差异常,则需要分析局部水路是否存在堵塞问题,如有堵塞,需对绕组水路进行冲洗,通过运行数据观察温差是否趋于正常。(3)当铁芯和端部的温度超过规定值时,需要尽快检查氢气冷却器是否正常运行,尤其是冷、热氢温度及氢压,如有异常则需尽快处理。此外,在处理故障过程中,也要加强监控发电机温度,将发电机各部温度严格控制在规定值内。
        3.3厂用电中断处理措施
        当厂用电中断时,应做好如下处理措施:(1)当厂用电备用电源正常时,应立即检查6kV工作段无“分支过流”、“6kV母线闭锁切换”信号是否正常,可将备用电源开关对失电母线强送电一次,若不成功不得再送,强送前必须确认工作电源开关在断开位。(2)强送不成功,应检查柴油发电机自启动成功,保安PCA、B段备用电源开关合闸,否则手动硬手操“紧急启动柴油机”,并检查柴油发电机出口开关及各保安PC段备用电源进线开关合闸正常,各保安PC段供电正常,分批启动保安段负荷;否则应就地检查,排除异常,手动启动柴油发电机,并恢复事故保安段电源。就地检查柴油机运行正常,油箱油位正常。(3)检查直流系统充电装置和UPS供电正常,检查所有6kV电动机电源开关应该断开,并手动断开6kV失电母线上的所有未跳闸的负荷开关,对动作的保护和报警进行检查和记录。(4)交流电源失去时,确认主机直流润滑油泵、直流密封油泵自动启动,否则应立即手动投入,检查润滑油压正常,并确认密封油与氢气差压在0.056±0.02MPa。(5)当6kV电源恢复后,逐步恢复厂用电系统正常运行方式。
        3.4断路器闭锁分闸故障处理
        220kVGIS断路器闭锁分闸(含非全相)故障将导致电网短路故障无法快速切除,严重威胁电网的安全运行,为了加快故障处理速度,尽快隔离故障点,从而保障电网安全稳定运行。根据接线方式的不同,断路器闭锁分闸故障分别做如下处理:(1)220kVGIS双母线分列运行时,断路器闭锁分闸故障处理。合上220kV母联断路器,将故障断路器所在母线上的其余断路器逐一倒至另一母线后,然后断开母联断路器,再将故障断路器隔离。若母联断路器处于检修状态或不具备投运条件时,则应采取冷倒操作方式。(2)220kVGIS母联断路器闭锁分闸故障处理。a.当闭锁分闸故障是由控制回路故障、液压弹簧操作异常等原因引起的,则需要将母联断路器设置为死开关,并按现场规程要求调整母差保护,根据调令再采取隔离措施。b.如果220kVGIS隔离开关具备拉开空载母线的条件,可联系调度选择母联断路器两侧的一条母线,将其所带的所有元件逐一倒至另一条母线后,再拉开母联断路器两侧隔离开关将其隔离。对于母联断路器非全相故障的,应采取冷倒操作方式。
        结束语
        综上所述,火电厂电气运行中故障有很多种,引起故障的原因也有很多,只有运行维护人员具备较高的专业素质,及时采取有效应对故障措施,保障电气设备的安全运行。此外,火电厂还应定期对电气设备进行检修,实时掌控设备运行状况,才能确保电厂安全、高效、稳定的运行。
        参考文献:
        [1]张丽芳.浅谈火力发电厂电动机的故障处理[J].机械管理开发,2015(3):110.
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