摘要:在电气设备运行的过程中，做好故障的诊断处理和风险预防，对电厂来讲具有着重要的意义，能够保证电能供输等服务顺利落实，全面提高供电品质。因此，针对当前电气设备运行期间比较常见的故障风险，电厂需要加强思想重视，分别从导线绝缘层、电气设备以及备用电源切换等方面存在的风险问题展开分析，并利用专业手段就具体的预防措施进行优化制定，从而全面提高电厂内部系统整体运行的安全性与高品质性。本文集理论知识和实际经验于一体，介绍了电厂在日常运行中容易出现的一些典型故障及相关的应急处置办法，并提出了一些合理化建议。
关键词:电厂;故障分析;应急处置
1引言
在我国电气化铁路日新月异的发展大潮中，电力是实现速度快、力大、无污染的最佳源。在电力中，电厂又是整个系统的心脏，电厂的安全、稳定、持续性供电是保障电气化铁路运输的核心所在。所以我们要加强电厂的运行管理工作，提高应急处置能力，以确保机车的安全、稳定运行。电厂的主要电气设备是变压器，它是电能转换的主要设备，与之配套的设备是母线、断路器以及交流开关，还有相对应保护设备的避雷器以及其它整流换流设备，他们是保证电厂安全运行的辅助设施。
2电厂常见故障类型
电厂常见故障从性质、形式、结果等多种描述方式，会出现多种分类，这里就本人从现场工作经历总结大致可分为以下三大类，即变压器故障、断路器故障、及用于测量、控制、保护的二次回路故障。
变压器故障一般分为内部故障和外部故障两种。内部故障指的是变压器箱体内所发生的故障，如线圈间的多相短路，线圈的层间或匝间短路，单相接地短路以及铁芯烧损等。外部故障指的是油箱以外的。如套管及引出线的故障等。变压器的不正常运行状态主要是指由于外部短路过负荷引起的过电流和温升超过允许的，以及油面的降低。
断路器故障:电路故障和操作机构机械故障。造成操作失灵，如合不上或分不下。压力异常，如SF6断路器压力表指针到达黄区或红区。绝缘子损坏、破损或污染引起套管、瓷瓶放电闪络故障．二次回路故障:监视测量表计回路不通，控制操作不起作用，保护装置失灵，最常见的是直流接地故障。在电厂内部的工作体系中，电气设备发挥着主导作用，是决定电厂内部系统功能有效发挥的重要因素。然而，在设备具体运行的过程中，经常会出现一定的故障风险，在很大程度上局限着电厂运行质量，甚至还会导致供输电功能故障而严重威胁现代人的用电品质。因此，针对电气设备电厂需要就其中可能存在的故障类型和诱因展开分析，并利用专业的技术手段合理制定风险控制措施，从而降低设备故障所造成的运行风险。
3电厂故障分析
3.1主变压器故障分析
变压器内部线圈发生匝间或层间短路故障，产生大量气体，会启动瓦斯保护装置。在差动保护范围内的电器设备发生故障时如:电流互感器、变压器套管、主变二次穿墙套管、变压器内部及引线故障都会引起差动保护动作。主变内部产生大量气体无法排出会造成主变压器压力释放启动，也可能由于呼吸器管路不畅通，气体膨胀造成压力释放弹簧弹起漏油故障。如某电厂主变油枕与呼吸器不通，造成气体膨胀压力释放弹簧弹起漏油故障。油循环障碍、风冷装置故障及主变长期过负荷，会引起超高温跳闸。超高温跳闸设定温度为80℃，通风装置自动启动温度设定为55℃，自动停止设定为45℃。
3.2断路器故障分析
SF6断路器主要故障反映拒合、拒分和压力方面。拒合、拒分时，首先要检查控制电源是否正常，开关储能否，如未储能或已发出未储能信号应对储能电源及回路进行检查。如储能良好应对控制回路有关的开关、辅助开关接点、分合闸线圈进行检查。在压力方面压力表分三个区，0．6-0．9绿色为正常区，0．4-0．6黄区为告警区，如指针到达此区会发出低气压信号，及时补气处理。0．1-0．4为红色区，断路器给出低气压闭锁信号，此时断路器自动闭锁启动，通过转移负荷，在空载情况下经过手动进行分闸。
3.3二次设备故障分析
监视测量表计回路不通，控制操作不起作用，保护装置失灵，首先检查电源开关确认状态良好，再根据各自回路原理，采用对地电位法，和设备相对标号法，对各个设备的接点电位进行校验，找出错误所在。直流接地故障有单处和多处故障点;涉及控制、信号、合闸回路及交直流混线引起的接地故障;发生处所有保护装置、电缆引线、机构箱内、电源开关等处。多发生在设备绝缘不良。采用分段处理、拉路寻找的方法，涉及多个回路，要先信号和照明，后操作部分。先备供系统后主要设备。可以瞬间对总电源断开，以观察直流屏母线电压变化从而分析出具体接地回路。
3.4导线绝缘层缺陷造成短路、导线温升过大
在电气设备具体运行的过程中，会产生较大的电流，而导线作为设备内部的重要载体，其绝缘性能是决定运行稳定性的重要因素。一旦绝缘性能降低就会导致设备在运行期间，出现短路等风险隐患，导致设备功能出现故障，严重情况下还会诱发火灾等不良风险。而造成该故障的原因具体可以归结为以下几个方面。（1）导线因为受到外界条件的影响，如长期暴露在潮湿的环境下，就会导致整体绝缘性能降低，而导致控制电路系统出现功能异常，导致短路风险增加。（2）升温幅度超过正常指标。电气设备在具体运行的过程中，如果电流控制不合理就会导致导线局部温度骤然增加，而致使整个设备出现功能故障。
3.5备用电源切换不合理
在电气设备作业体系中，备用电源也是重要的组成要素，同时也是故障风险发生的重要代表。正常情况下，该装置切换的功能优势在于能够及时对出现故障的设备进行运行中断处理，有效控制故障波及范围，保障电厂内部环境安全。但是实际上，电厂在备用电源切换方面的作业表现并不规范。在启动时间和参数上设计不合理，导致设备在实际参与运行的过程中，其速度和效能控制会受到不利影响，甚至还会导致设备功能完全出现故障，而影响正常使用。不同于其他的能源供输系统，电厂内部作业环境相对来讲具有一定的复杂性，同时需要的电气设备数量参数相对较多，并且在型号和功能参数法方面具有一定的复杂性。这就意味着在实际运行的过程中，电气设备本身或者彼此衔接作业的环境中就会存在一定的故障风险，如果得不到合理的解决，就会导致电厂整个供输电功能受到局限。通常情况下，发电机是出现故障的多发载体，所呈现的故障类型具体可以总结为两点。
一种是因为电压参数过高而造成的故障风险[1]。在设备运行期间，关于电压参数的控制性能因为风险因素限制而受到阻碍，导致自控功能失常。所造成的不良后果就是设备内部电压异常，而阻碍其功能正常运转。另一种则是因为温度变化异常而造成的故障风险，导致发电机长期在恶劣的条件下运行，其寿命参数会受到不利影响，导致其老化严重。
4应对措施
在电气设备故障管理具体操作的过程中，电厂需要利用更新管理思想，加强系统的整体控制，从而构建更具有安全性的设备运行环境。首先，做好一些突发故障风险的管理控制。组建专业的维护小组，就具体的工作职能进行明确，包括检修周期的设定，针对设备的异常跳闸等不良现象进行故障诊断，并通过一定的技术干预实现故障风险的全面控制。其次，做好电压异常的诊断与控制工作。做好电压参数的全面监控，针对异常现象及时进行诊断与分析，从而保证电气设备运行正常。电厂故障的处理必须本着“先通后复”的原则，尽量缩小故障停电时间和停电范围，防止事故扩大，特别是人为原因扩大事故范围。尽一切可能的办法保证设备继续运行，以确保不间断供电。
4.1场地进线失压及设备烧损的应急处置
电厂主供的进线回路故障或停电时，保护装置应自动将备供系统和备用主变投入运行。如果主变自投不成功，手动投入备供回路和备用主变。在确保正常供电后，再对停电原因进行核实、查找。发现设备烧损，立即将该回路停运，拉开进线隔离开关和母桥隔离开关，拉出主变二次开关手车，将备用回路投入运行恢复对接触网的供电。
4.2馈线开关无法供电时的应急处置
由于馈线开关本体故障无法正常供电时，电厂立即将旁路开关投入运行，由于二次回路故障引起馈线开关无法电动分合闸，且所内不具备投入旁路开关的条件时，紧急情况下可在开关本体进行分合闸操作，以尽快恢复对接触网供电，然后再查找和处理二次回路故障。
4.3室设备烧毁时的应急处置
电厂开关跳闸后，如室有浓烟、异味或异常音响，可断定室内27．5kV设备发生故障。要迅速查明发生故障的设备，设法使其与27．5kV母线隔离，以尽快恢复其它设备运行。如果馈线穿墙套管击穿或线夹连接处烧断，无法向接触网供电时，电厂要立即组织进行更换。如不影响其它回路供电，为保证运输，紧急情况下可拉开该馈线的户外隔开，通过馈线旁路开关对接触网供电。
4.4导线绝缘层缺陷应对措施
针对该类型的故障风险，电厂相关技术人员需要加强应对方案的合理制定。首先，做好验收阶段的控制工作十分关键。在设备采购和引进的过程中，做好绝缘性能的监测与测试，对导线外观绝缘材质的完整性进行全面检查，从而实现短路风险的全面控制。其次，做好双电源控制系统的优化建设。为有效控制设备在具体运行的过程中出现短路风险，电厂需要引进双电源系统类型，并做好设备外部金属保护装置有效建设，从而实现电路运行环境的安全性控制。同时，做好相应的接地操作也是十分必要的，能够有效杜绝因为电路短路而导致的火灾风险发生。此外，针对导线异常升温现象需要特地安装一定的保护装置。
4.5备用电源切换故障解决措施
在电气设备运行领域，做好备用电源管理与故障控制工作，对促进电厂内部系统功能正常发挥，具有着重要的支撑作用。为了有效杜绝该范围内存在的故障风险，工作人员需要从以下几个方面开展控制工作。首先，做好相关数据参数的调研，并结合实际情况对具体的切换方案进行优化设计，保证电源切换的即时性，有效的降低故障风险。同时，对具体的操作技术进行创新。改变传统的切换工艺，选择自动化的技术手段进行操作处理，从而保证整体置换效能获得全面提高，也能够有效的杜绝因为人为因素而造成的故障风险增加。此外，做好备用电源的性能检测工作十分必要。定期就内部的电池元件以及具体的性能参数进行检测，以确定其性能符合转换需求。
5发电厂电气设备检修方案优化应用实践
通过加强对电气设备的运行状态、诊断中心运行状态的有效监控，进一步优化相应的检修方案。在发电厂电气设备的长期检修发展过程中，对于电力设备的检修大多是按照时间使用情况进行定期检修。但在科学技术以及计算机信息技术的快速发展中，一些新的测量技术得到广泛应用，并且电气设备的监控以及设备故障诊断技术也得到较大发展。在此背景下，电气设备检修方案的优化需要借助这一技术的成熟发展要实现。由于电气设备在运行的过程中，其运行情况会根据多样化的原因发生变化，而设备监控系统以及故障诊断系统能够在一定的时间内根据电气设备的运行情况作出科学的评估，进而为检修方案提供科学参考。
在遵循电气设备检修原则的前提下，通过完善先进的科学技术手段以实现对设备的百分制状态检修目标，进而为检修方案的优化提供技术支撑。电气设备对于整个发电厂的正常运行至关重要，因此在优化设备检修方案时，要充分考虑整个系统的统筹检修，实现全面的检修，而不能仅对存在故障或者损坏严重的设备进行维修。与此同时，由于我国还没有建立起来严格的设备状态评价机制，在对设备运行状态的评价结果比较刻板，这决定了要想实现检修方案的优化，需要对现有的运行情况评价标准进行深入量化，以更好地了解每个系统的电气设备的状态。
6结束语
建议改变电厂管理模式，运行与检修分开，运行采用智能巡检机器人，实现减员增效的同时提高设备安全保障能力。而检修采用“周期修”与“状态修”相结合，“周期修”是每年利用上下半年对管内设备进行统一清扫维护。“状态修”是利用智能巡检机器人发现、分析出的不良设备，存在问题的处所进行重点检修，从而提高检修质量，减轻作业人员的劳动强度，保证电厂不间断供电。
参考文献:
［1］曹建猷编著．电气化铁道供电系统．中国铁道出版社，1983．
［2］张希泰，陈康龙编著．二次回路识图及故障查找与处理指南．中国水利水电出版社，2005-02-01．
［3］刘挺.电厂电气设备运行中常见故障及处理措施[J].科技风,2019(26):194.
［4］梁鑫.电厂电气运行中常见故障分析及应对措施研究[J].科技与创新,2018(20):136-137.