摘要:电力行业是我国最为重要的能源产业,近年来发生了巨大的革新改变,各类先进的电气设备不断被研发出来并投入使用,显著提高了电厂的发电效率,也为电厂带来了较好的经济效益,同时也让电气设备运行变得更加复杂。电气设备经过长时间运行,需要进行运行维护,面对可能出现的故障和问题进行防范处理,及时发现故障,解决故障。
关键词:电厂;电气运行;常见故障;应对措施
1电厂电气运行中常见故障
1.1发电机升温过快
电厂电气设备运行的过程中,发电机长期工作,在两个或更多设备的共同操作下才能保证正常地运转,容易出现发热的情况。发电机处在高速运转状态,长时间的工作使之温度上升,当发电机的子电压升高到一定程度,其中的铁心磁带损耗增加。不此同时绕组铜丝也随之消耗,使电流逐渐增强,整个绕组出现较大的损耗现象,过多积尘堵塞通风道,散热能力下降使温度上升,可见散热环节存在一定的不足。
1.2发电机电压波动
电压作为评判供电质量的重要衡量指标,如若实际电压值低于或高于额定值的一定比例,都将对用户用电体验、电力系统运行稳定性造成负面影响,有可能引发线路短路、供电不足等故障问题的出现,在直接与间接层面上造成严重的经济损失[1]。例如,当发电机实际电压值高于额定值的5%时,将导致发电机励磁以及转子电流有所增加,最终导致转子绕组的工作温度升高、加快老化速度、缩减实际使用寿命。
1.3电气接地问题
在火电厂发电系统运行中,系统短路故障问题的出现率及故障电流有所加大,原有电气接地措施难以发挥预期保护效果。例如,在直流系统出现任意一点接地现象时,并不会引发系统短路故障问题的出现,且熔断器仍旧保持正常运行状态。但是,如若检修人员未及时发现、有效解决这一问题,将有可能以此为诱因引发接地短路故障问题。同时,当出现交流电接地现象时,电机绕组与外壳结构有可能出现接触情况,从而导致绝缘部位出现明显老化现象。这一问题的存在,对设备接地水平提出了较高要求,企业需结合系统运行情况,对原有接地保护措施进行更新补充,采取正确接地方式。
2电厂电气运行故障应对措施
2.1做好发电机温控工作
在发电机组长时间、超负荷运行过程中,时常产生铜、铁磨损问题,损耗能量逐渐转换为热能。而部分发电机组的冷却效果不理想,无法高效排出所产生的热能,最终导致发电机组工作温度异常升高,加快设备老化速度、削弱运行稳定性能。为了有效解决这一问题,企业应重点强化发电机组的冷却性能,选择恰当的降温技术及配套设施[2]。目前,较为常见的发电机组降温技术分为氢气冷却技术、密闭式水内冷却技术以及空气冷却技术,各项技术的应用要求、适用范围、技术特点与冷却效果都有所不同,应结合实际情况选择恰当的冷却技术。
氢气冷却技术是在发电机组外壳结构内部装设氢气冷却器,将氢气作为冷却介质。氢气具有密度小、导热效率高、机械损失小等优势,在氢气循环输送、使用过程中,起到冷却作用。但是,氢气作为一种易燃、易爆气体,其化学特性不稳定,适用性较差。密闭式水内冷却技术是指在发电机组内构建密闭循环冷却水系统,将工业冷却水作为主要介质,在水冷却器运行过程中,冷却水经由泵输送至水冷却器内,起到冷却热工艺介质的作用。同时,对冷却水进行二次换热,在二次冷却器内降温为冷却水,再将其循环使用。这项技术的降温效果最为显著,且运行稳定,得到广泛应用普及。
空气冷却技术是通过配置蒸发器、鼓风机与水冷却管等装置,在鼓风机运行中,持续将发电机组内的高温空气吸入空气冷却器内,再将经过降温冷却处理的冷空气送至机组内,从而起到循环降温的作用。在选择适当冷却技术的同时,管理人员还需定期对发电机组的工作温度进行检查,当机组工作稳定临近或超过相关标准时,应及时采取有效降温措施,避免设备出现元器件加速老化现象。
2.2稳定电压
从运行故障出现成因角度来看,发电机组电压不稳故障的出现成因及影响因素较为复杂,涉及诸多专业领域,多数中小型火电厂难以彻底解决这一故障问题。因此,基于现有技术条件,企业一方面应加强相关技术研发力度,持续完善技术理论体系;另一方面,为降低发电机电压不稳故障所造成的损失程度,保证火电厂发电系统的安全、稳定运行,应强化电机电压监测力度,在发电机工作电压高于或低于额定值5%时,及时上报问题,分析问题成因,并采取有效解决措施。这一目的的实现,可选择运用自动化与智能化技术,构建自动化发电机组电压监测系统[3]。例如,在发电机组周边配置适当型号的传感器,传感器持续对机组电压信息进行采集,将采集数据提交至监测中心。当系统监测到发电机组电压值出现异常波动现象,或是过高与过低时,将自动向管理人员与维护人员发送预警信号,并基于程序运行准则采取有效控制措施,如切断部分负电荷。
2.3保证接地线设计合理
结合火电厂发电系统接地保护措施的实际应用效果,对接地设计方案进行优化调整,唯有如此,方可为火电厂发电系统运行安全、工作人员人身安全提供有力保障。例如,企业可选择基于人体电阻以及接地电阻并联原理,优先采取环路式接地线措施。将接地线电阻值控制在合理范围内,即可起到控制流向人体的电流值的作用。同时,采取这一接线措施,也将有效强化电气设备接地装置的运行可靠性。在任意一处接地线出现故障问题时,也可将电气运行故障出现率控制在较低范围内,保证发电系统的稳定运行。
2.4强化设备检修维护
出现电气运行故障时,往往会显露出相对明显的征兆,如发电机组工温度异常升高、电压值大幅波动、备用电源启动时间过长等。若没有及时发现、有效解决各类电气运行故障问题,不但会对火电厂发电生产效率造成不利影响,还将造成不可估量的经济损失,并在严重时导致电气设备损坏,使用寿命缩短。因此,为强化电气运行故障处理能力,应重点开展系统性、针对性的电气设备维修保养工作,定期对各类电气设备的运行情况进行检查,并评估设备在未来一定时间范围内的运行状态,及时发现、有效预防各类电气运行故障[4]。例如,可组合运用计划性维修法与状态预测法。配置适当数量及型号的传感器,持续采集电气设备的运行参数,在其基础上综合评估各类电气设备的实时工况,以及各类运行故障问题的出现率。随后,在设备工况评估报告基础上,针对性地制订设备检修工作计划,重点对设备故障高发区域进行维护保养,并解决所发现的故障隐患。同时,构建长效机制,明确界定各部门及人员的权责范围、工作内容,定期开展人员专业素养培训、安全生产教育工作,持续完善电气设备检修管理体系,确保各项故障应对措施、设备维护检修工作制度得到贯彻落实与有效执行。
综上所述,电厂电气设备运行环境较为复杂,容易出现各种故障。电气维护人员应定期检修电气设备,及时准确排查故障,保证设备正常运行,保障电厂安全稳定供电,满足各行各业的用电需求。
参考文献:
[1]赵生鸿.电气设备的运行维护及故障检修[J].电子技术与软件工程,2019(09):235.
[2]张永标.电力系统继电保护及故障检测方法的创新[J].通信电源技术,2019,36(03):75-76.
[3]戴东方.浅议火电厂发电机组的电气故障维修[J].中国新技术新产品,2019(05):44-45.
[4]何奎,何晨昊.电力系统变电运行故障类型及处理研究[J].南方农机,2018,49(24):62.