浅谈发电厂电气设备故障的解决方法

2014-08-27魏林秀

中国科技纵横 2014年14期

关键词：压簧碳刷滑环

魏林秀

(阳泉煤业集团晋南煤炭管理有限责任公司供电分公司,山西阳泉 045000)

浅谈发电厂电气设备故障的解决方法

魏林秀

(阳泉煤业集团晋南煤炭管理有限责任公司供电分公司,山西阳泉 045000)

随着电气制造技术的不断创新和发展,电厂电气设备不断的更新和换代,电气设备的电压等级大幅度提升,电气设备的容量增加,设备运行的寿命延长,整体设备的自动化程度提升,过去定期的设备检修制度已经不能适应新设备的要求。根据现代工业技术的发展和居民对电力运行连续性的需求,对各种电气设备的检修,特别是绝缘状态下的检修和电力运行下的检修成为设备主要检修方式。本文从过个案分析就就电气设备故障的分类、检修方法和检修措施论述,为电气设备的故障的排除发表自己的看法。

发电厂电气设备故障分析措施研究

科学技术的快速发展推动着工业向前发展，但是工业发展要求为之服务的其他部门要紧跟发展的步伐，特别是工业需要电力能源部门，要提供足量的电量供工业制造的需求。随着经济的快速发展和居民收入的增加，高档次的电器进入百姓家，日常生活电气化时代的到来，对电力消耗成倍增加，给发电厂电力的生产带来了无限的空间，电气设备持续正常运行带来了前所未有的挑战，电气设备难免在超负荷的运行中出现各种故障问题，如何解决电气设备的故障而不影响电力的正常生产是摆在电厂面前亟待解决的问题。所以，做好电气设备的检修工作显得非常的重要，也是当前电气设备检修中的主要工作。

1 电厂电气设备故障检修的重要性

电厂的电气设备主要有电器主线、变电设备、变压器和配电装置等。电厂输出的电压比较高而且电流较大，因此电厂电气设备的安装要求比较高。电厂电气设备在电力生产中的安全运行不仅取决于设备的质量、设备的选型，还取决于设备在安装中的接线要牢固、正确，固定设备上的每个螺丝一定要旋紧、仪表、电子装置等设备地固定架要焊接牢固。对电气设备进行检查和修理以保证电厂电气设备的安全运转，在检修中要健全的检修控制体系，通过电子设备时刻监控设备检修的全过程和设备的运行过程。近几年，电气设备在逐渐的更新换代，传输的电压在不断的升级，发电厂电力设备的安全性能在提升，如何电气设备出现老化、变形或者其它故障，将会影响整个发电厂设备的正常运行和电力的正常生产，最终将会影响电厂的经济社会效益。因此，充分重视和加强电厂电气设备的检测与维修工作，是保证电厂电气设备正常运行和电力正常生产的保证。

2 电气设备故障的分类和检修方法

2.1 电气设备的故障类别

可以依据电气设备以及工艺过程中出现的各种信息就可以识别和诊断电气故障发生的位置和原因。电气设备在正常运行中会受到各种因素的影响，如气候、人工操作、本身质量和自然老化等，所涉及到多个领域的知识，这就要求专业操作人员不但动的电气设备基本的操作，也要懂得影响电气设备运行和维修的各种相关知识。造成电气设备出现故障的原因主要分为以下三类：一类是磨损性的故障。这类故障是设备在正常运行中长期磨损造成的，这种故障是无法避免的，反映出了机械设备的材质和使用的寿命；二类是设备在运行中操作不当造成的故障。操作不当引起的故障就是人为故障，人为故障形成的原因主要是操作人员的操作中的失误或者设备部件应力超过设计允许值而产生的故障；三类是薄弱性的故障。此类故障主要是电气设备在运行时的应力没有超过规定值，这种原因主要是设备在设计和制造的时候对于某些薄弱环节关注性不够，设计不够科学，致使制造成的设备部分部件在运行中容易出现各种故障。故障模式是依据故障的状态分类的，这种分类方式与设备本身的质量、性能以及操作人员的操作规范度有关联。

2.2 电气设备的常用检修技术

电厂电气设备的维修与检测技术主要包括以下几种：第一种，采用电流分析法。此种方法就是用检测负载电流幅值、波形进行频谱分析，从而诊断设备在运行过程中电机的转子绕组断条、转子不平衡、定子绕组故障、气隙偏心等缺陷，电流频谱分析是最为有效的检测交流电机故障的方法，它可以诊断交流电机笼型绕组的断条、机械不平衡、动态气隙偏心、静态气隙偏心等故障；第二种，振动诊断。振动诊断是通过判断电气设备在运行中的振动信号值进行记录、分析和处理从而判断设备故障发生的位置；第三种，绝缘诊断。绝缘诊断是通过利用电气设备的实验进行诊断，诊断设备的绝缘性和结构性能是否存在着缺陷等问题进而判断设备出现故障的一种方法；第四种，温度诊断。温度诊断就是检测电气设备在运行中各个部位温度的变化情况，通过日常设备温度变化的记录来判断设备是否在正常的温度范围之内来检测设备的故障。

3 电气设备常见的故障实例与分析

发电机是发电厂的主要最设备之一，如果一旦发生故障将影响整个电厂的效益，甚至影响它服务的某个区域的经济效益。发电机在运行过程中的主要故障之一就是滑环碳刷冒火，若不及时消除威胁将导致发电机中滑环碳刷冒火形成环火，将对发电机造成直接威胁。由于这个故障是电厂常见的故障，所以有必要对故障原因进行仔细分析，通过多方检测和总结得出此类事故的主要原因有以下几个：机组在运行中使用的压簧、碳刷等由于其压力和使用时间的长短不一，再加上其本身质量有差别，从而导致碳刷与滑环的接触点电阻不一致，所以导致碳刷间电流的分布不均匀，容易使压簧变形最后产生火花；碳刷存在阻值上的差异，导致碳刷间电流分布不均匀，某些碳刷通流偏大，最终超过压簧承受能力，产生火花；碳刷在刷盒中摇动时磨损严重，磨损严重会使集电环磨损不均匀引起碳刷振动，振动导致碳刷冒火；运行人员在工作中的马虎大意，在工作中如果巡检时间间隔较长，未能及时发现碳刷和压簧的温度发生异常，超出其正常承受范围将导致冒火。

对这种常见的故障应采取以下对策来预防故障的发生。首先，将发电机滑环上的所有压簧和碳刷更换为同一型号的产品，这样使得碳刷和压簧的压力应力基本匹配，减少冒火的概率。其次，发电机碳刷的长度必须控制一定的范围内，发现有长度不足的应立即更换，同一极滑环的碳刷应该使用相同阻值的碳刷，避免由于阻值不一样而引起的冒火。再次，新碳刷必须经过研磨，保证其在工作中与滑环表面接触面积达到70%以上，建议采用恒力矩电刷装置，并有相应的配套装置检测碳刷的运行状况，运行人员一旦发现异常情况，应立即进行检修并处理。最后，工作人员应具备工作责任心，在规定的时间内多次进行巡检，在接班的开始对发电机滑环、碳刷、压簧进行全面的检测，避免发生异常情况。

4 加强电厂电气设备故障检修的措施

4.1 提高检修人员的个人素质

电气设备检修是一项涉及专业面很广的工作，所需要的检修人员应该是多功能型的技术人才，在设备运行、故障处理检修过程中均能把损失降到最低。为此，电厂应该加强对其检修人员的培训提高其自身素质。首先，对其工作人员要进行全过程、全方位、全参与的“三全”培训，让他们充分了解设备的工作和运行原理、故障排除、故障的解决等内容，培养出一批具有运行操作、维护检修等技术的骨干力量。其次，对工作人员进行职业思想道德教育，让其充分认识到自身工作的重要性，检修工作是电厂得以正常运行的保证，在巡检过程中不可有马虎大意的行为，让其充分认识到自己工作失误可能给整个企业带来的损失，让其真正负起检修人员的责任。总之，努力培养一批既具有极强工作能力又具有良好职业素质的复合型人才。