发电厂电气设备运行中常见故障问题的研究综述

发表时间:2021/4/19   来源:《当代电力文化》2021年2期   作者:张建军
[导读] 近年来,随着我国经济发展,电力行业也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,显著提高了发电厂的发电效率,也为发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。
        张建军
        呼和浩特金桥热电厂, 内蒙古 呼和浩特 010020
        摘 要:近年来,随着我国经济发展,电力行业也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,显著提高了发电厂的发电效率,也为发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。在火电厂投产多年以后,电气设备经过长时间运行,需要进行运行维护。由于电气设备部分存在老化或寿命到期,安全隐患逐年增多,相关人员面对可能出现的故障和问题应及时的进行防范处理,及时发现故障,解决故障,在电气设备运维工作中应不断总结故障发生原因和运行维修经验,保障发电厂电气设备的安全稳定运行。
关键词:电气设备;运行故障;故障排除
1 电气设备误操作造成的故障及应对措施
1.1 误操作情况
        由人为因素引发的电气设备故障中,较为常见的是误操作问题。错误操作、不规范操作,不仅会影响电气设备正常运行,甚至会导致安全事故的发生。比如高压开关柜问题,这一操作流程非常复杂,因而容易出现误操作问题;在进行合闸操作时,隔离开关合闸与接地线这一操作也容易出现失误。一旦发生误操作,轻则导致电气设备故障,重则会带来财产严重损失甚至造成人员伤亡,带来巨大的损失。因此对于容易出现误操作的情况,必须予以重视。
1.2 误操作防范
        发电厂所有电气设备进行倒闸操作时,处理事故可以不采用操作票流程,相关安全规范中规定的也可以不适用操作票,除此之外,进行其他操作必须按规范要求填写走固定流程,通过严密审核避免误操作;严格落实操作原则,对目的不明的操作不执行、对联系不清的操作不执行、对任务不清的操作不操作、对安全用具不够完善的情况不操作、对审批文件被涂改的情况不操作、有疑问的不操作、未做好防护措施的行动不操作、内容不符合常规的不操作;由两人共同完成较为复杂的操作,一人监护,一人操作,监护人员的技术水平必须比操作人员高;对调度命令的落实应严格遵守,清晰、准确、严肃地下达调度命令,调度用于规范标准,按照规定要求需要重复诵读;做好人员交接班,避免交接漏项,或者产生错项,交接班前后半小时以内禁止进行道闸操作。当操作过程中出现非常规情况,应立即停止操作并将情况反馈给上级管理部门,核查清楚后再进行操作,禁止擅自更改流程顺序和审批文件,禁止擅自动用防误操作的装置。
2 发电机过热
2.1 故障分析
        机组发电机为东方电机厂生产的QFSN-300-2-20B型由300MW汽轮机直接拖动的三相两极同步发电机,如果频繁地或者长时间使电网以高负荷运行,则电气设备也会因为不堪重负而出现问题。调整负荷过程中,电气设备会因为运行和调整动作产生热量,电机过载,电气设备容易老化。电机使用时间越长,设备发电效率会随之降低,设备能力的下降,对电气设备的正常运行产生影响。在各类电气设备故障当中,较为常见的是发动机故障。发动机是电厂的基本动力驱动设备,对于发电厂的各类主机设备和辅助设备运行起到重要作用,经常因为各类原因造成过热或者运行问题。发动机故障一般分为电气故障和机械类故障。常见机械类故障是连接件问题,如轴承、轴颈损坏,键槽形状被破坏,联轴器的间隙不符合要求等等。电气故障中最常见,危害也较大的是过热问题,当设备内部发生短路时则会迅速过热。也有的电气故障是因为测量回路出现问题或者运行环境过于恶劣导致的。
2.2 故障处理
        如果电气设备可以保持正常温度,那么设备电机的绝缘系统便可以保证设备处于正常运行状态。因此,解决发电机因过热而引发的故障,最直接、最有效的方案就是通过冷却来降温,常用的冷却方法有水冷、封闭式空气冷却以及氢气冷却。为了避免设备冷却系统的冷却介质与空气接触带来污染,需要构建完全封闭的冷却系统,减少电机堵塞发生的几率。

水冷指的是利用水的高比热而带来的散热功能给发电机降温。氢气冷却是利用氢气来降低发电机通风带来的损耗,但氢气易燃易爆,所以该冷却方法本身就有较大风险性,需格外谨慎操作。对于专门的发动机故障的解决方案是,将电动机停机,对导致电动机故障的具体问题要进行具体分析,找到科学有效的解决办法来处理电动机故障。当电动机无法启动时,先检查电动机的外观、电源和轴承等是否存在异常。再利用电表测量电动机内部是否存在短路问题。排除电动机内部的调相和短路等问题后,维护人员需要按照电动机管理规定,对电动机定期进行监测与维护。并且建立维护档案,记录电动机运行情况,对维护过程,出过的故障,故障原因等进行分析,经常出现的故障要做到治标治本,提高维修效率,确保整个系统稳定运行。
3 设备传输线路故障及应对措施
3.1 故障问题
        传输线路故障的发生与地区气候特点密切相关,特别是多雨季节,电气设备运行过程中常会因为雨水冲刷、环境湿热等问题而发生设备外保护层损坏,引发故障。电器设备持续不断运行也会提高电力输送的负荷,在电气设备的运行速率受限的情况下,一旦发生电气设备故障,又以为环境情况未能及时维修,电气设备的输送效率会严重下降,甚至出现短路故障。地理环境也是影响电气设备运行的因素,输电线通常架设在偏僻的高处,如遇雷雨天气未能做好防护措施,也容易引发传输线路故障。
3.2 故障处理
        应针对不同地区的气候特点来制订运维方式以及故障处理措施。可委派专业技术人员到运行现场进行勘察,了解设备运行情况,及时更换无法正常使用的设备部件,加强设备检修力度。如果是雨雪侵蚀了设备保护层,为了避免设备内部进入雨雪导致故障,应提前做好设备防尘、防潮、防雨、防腐蚀等措施,加强对易受侵蚀位置的检修,提高电气设备的运行效率,保证设备能够稳定、安全地运行。
4 设备接地故障
4.1 故障分析
        当前我国发电厂电气设备多发的接地故障有以下两种:一种是直接接地故障,检修人员如果不及时检查或者检查不到,则会造成故障越来越严重的态势;一种是接地引线或者接地材料被损坏了,出现了交流接地问题。发电厂的升压站是敞开式的,电流互感器暴露在室外,如果二次回路的绝缘层发生老化,此时如有人为操作失误,就会造成电流互感器两点接地,从而引发设备保护拒动,如果互感器二次线圈在两侧,还会引起发电流过流保护,因无法采集电流而产生拒动。
4.2 解决措施
        发电厂电气设备在运行过程中,无论是因为接地造成的断电还是维护检修过程中切换电源的情况,都会对整个机组的设备带来影响。工作人员开展设备检修需要按照检修规程定时定点完成,避免因为检修给设备造成影响。电力企业要根据电气设备中的不同设备、零部件的具体情况,制定出维护检修标准,将因为设备和零部件原因造成的故障几率降到最低,降低潜在安全隐患。针对不同的电气设备维护检修工作制定操作细则,并且明确责任到人,以责任制管理,确保维护人员依照维护流程要求的时间间隔和操作流程进行维护检修。每次维护和维修的情况要做好记录,进行整理,不仅有助于下次维护检修提高效率,也能够让故障排查更加便捷。经过一段时间后,对维护检修的记录进行归纳整理,可以找到电气设备多发的故障,分析故障原因,支持整个电气系统进行升级改造。
结 语:
        综上所述,发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,保障发电厂安全稳定供电,满足各行各业的用电需求。
参考文献:
[1]徐魁,孙玉新,宋大龙.分析发电厂电气设备运行中的常见故障和相关解决策略[J].化工设计通讯,2017,43(04):108.
[2]郭启禄,张坤.发电厂电气设备运行中常见故障及应对措施[J].科学中国人,2015(08):8.
[3]李苑杰. 发电厂电气设备运行中常见故障问题的研究综述[J].科技与创新,2014(17):29+31.
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