浅议发电厂电气设备管理与故障分析在实践中的应用

任海冬 田宝江

【摘 要】现代发电企业是资金与技术密集型企业，其资金和密集性集中体现在先进的发电设备上。设备维护和检修的目的是要使设备在服役期内，设备的可靠性和可用率保持在预期水平且技术性能到达设计要求，电气设备是电厂发电运行的重要组成部分，其安全、经济运行对发电企业有着重要影响。因此，做好电厂电气设备检修管理工作有着十分的重要性。

【关键词】发电厂 电气设备 故障分析 实践

1 电气设备的检修与管理在发电企业的重要性

由于发电厂电气设备负荷大、输出电压高及启动电流大等诸多原因，对电气设备的安装与检修，质量方面的把关也显的尤为重要。对发电厂电气设备检修而言，科学延长检修间隔，合理确定检修项目，有效管理检修过程，其实保证检修效果是发电企业追求的目标。电气设备的安全可靠运行直接影响着发电厂企业的经济效益。当电气设备发生故障或失效时，对电气设备的相关部位进行非计划检修，用于处置不可预知的设备故障问题，在现代设备管理中有着极其重要的意义。

2 电厂电气设备典型故障分析与识别

发电机转子绕组接地故障分为一点接地和两点接地。发电机转子一点接地是一种常见的不正常运行状态。一般来讲，转子绕组一点接地不影响发电机正常运行，因为发电机转子绕组发生一点接地时，励磁电源的泄漏电阻（对地电阻）很大，限制了接地泄漏电流的数值，若发电机结构不存在其他缺陷，一般不会导致故障的继续发展；但对发电机安全运行潜伏着危险，如果励磁回路再发生一点接地，形成部分线匝短路，则转子绕组、转子铁芯或护环可能被短路大电流或电弧烧损。同时部分匝间短路而形成磁通不对称，引起机组振动，导致转子本体严重磁化，产生严重后果。

2.1故障原因分析

通过近几年对发电机转子绕组接地故障解决的一些方案，对转子绕组接地故障产生的主要原因进行分析如下；

（1）转子绕组匝间绝缘过热烧损导致匝间短路，进而使绕组对地绝缘烧损接地。

（2）转子绕组在运行中受离心力作用，使转子绕组产生松动，使绕组绝缘受到损伤。

（3）线圈内励磁电流热效应作用，加速转子绕组绝缘的老化变质。

（4）氢冷转子的楔下垫条、匝间垫条和槽底垫条的通风孔错位或堵塞，导致绕组严重局部过热。

（5）滑环下有电刷粉末或油污堆积，受潮，及检修中将异物掉入而损失的绕组的绝缘。

（6）绕组端部匝间绝缘的工艺缺陷。

（7）直接氢冷转子绕组铜线在拉制及铣槽过程中，对毛刺的清理及加工后的金属颗粒，杂物的清理和检查不严格，特别是工艺粗糙、质量不严的转子，极易产生匝间短路和损失槽衬。

2.2解决方案与实践中的应用

（1）如果是受潮引起，则可以通入直流电流进行干燥，但开始时不宜超过50%的额定电流。

（2）清理滑环上的碳刷粉末及油污，在进行电气试验查找故障点。

（3）转子绕组接地故障的检查一般采用电压表法、直流电阻法、直流大电流法。

（4）转子绕组两点接地在控制屏上一般表现为：励磁电流及定子电流增大，励磁电压及机端出口电压下降，功率因数上升，并伴有剧烈的振动现象等。这时因紧急停机。

（5）发现转子一点接地故障时，正确的措施是：当隐极式发电机的转子绕组发生一点接地，应立即查明故障点的地点及性质。如果是稳定性的金属接地，对于容量在100MW及以上的转子内冷发电机，应尽快安排停机处理；对于在容量在100MW以下的发电机，则应在励磁回路中接入两点接地的保护装置。此外，仍应尽量停机检查；凸极式发电机的转子绕组应有保护一点接地的信号装置，当信号动作时，应迅速转移负荷，作停机处理，一般不允许在继续运行。

3 电气设备故障检修措施及管理

3.1 电气设备故障检修措施在实践中应用

在电气设备故障检修中主要体现在设备故障和线路故障。设备故障方面，电动机在运行中温度较高、出现异常声音及振动大、电流大等，根据设备的负荷来判断是机械方面的原因还是电气方面的原因进行相对处理，负荷大进行调整负荷，轴承异音进行更换轴承等。开关在运行中跳闸或分合不正常等，首先检查开关的电气一次回路，绝缘是否合格，开关的机械是否有卡涩现象，位置开关是否到位等检查开关的二次控制回路，开关的辅助接点是否有问题，分合闸线圈是否有损坏、控制电源是不是正常，保护有无误动作等。

线路故障方面，绝缘不合格，线路有接地故障、绝缘子发生放电现象、线路接头温度高等。绝缘子放电及污闪严重的话要停机检修处理，清理绝缘子表面，绝缘子有无损伤，损伤面积较大可进行修复处理，如损伤严重要进行更换绝缘子。线路接头温度高，是接触电阻大造成的原因。检测其接触面氧化及脏污严重程度，清理接触面，接头紧固螺栓松紧程度，用力矩扳手按检修规程要求进行打力矩紧固即可。

3.2 电气设备的技术与质量管理

电气设备在运行与检修状态中要依靠很多技术支持，归结为三大基本支持技术：电气设备状态监测与诊断技术、电气设备可靠性评价与预测技术、电气设备评估与管理技术。在电气设备的技术管理中，资料要齐全，在实施状态与故障检修时，由于按主要项目展开维修，维修过程的控制及时间要求更加严密。同时还要注意验证本次检修预期效果的准确性，为检修决策积累经验为日后检修自学习提供样本数据。质量方面要严格按照三级验收制度执行，“修必修好”是所有检修体质和方式的共同要求。

3.3 电气设备的人员管理

在所有的检修过程中，检修人员的职业道德素质及技术水平在检修中起着关键性的作用。电气检修是专业性的检修，要求检修人员必做好进厂的三级安全教育及技术培训工作，调动工作人员的主观能动性，发挥技术人员的专业特长来展开工作，严格按照检修规程进行检修。

4结语

发电厂的电气设备检修和管理是发电企业降低成本及提供设备可靠性、优化资产管理的一条重要途径，这正在成为行业共识。经多年实践证明，正确开展状态检修与故障检修工作的发电企业中，设备管理水平也在大幅提高，经济效益与设备运行得到同步增长。加大电气设备检修维护力度，延长设备使用周期及对正确处理电气设备故障检修工作提供便利条件，节约成本提高效益。

参考文献：

[1]黄树红，李建兰.发电设备状态检修与诊断方法（CIP）.北京：中国电力出版社，2008.

[2]钱嘉豪.电气设备检测与维护[J].电气基础，2007.11.