发电厂电气设备运行中常见故障及应对措施

樊冰辉

摘要：发电厂正常运行过程中电气设备发挥着关键作用，确保电气设备安装和调试質量，减少电气设备故障对发电厂运行产生的不利影响至关重要，而且在某种程度上电气设备的运行会决定着发电厂的效益目标能否实现。因此，在发电厂电气设备调试过程中，技术人员必须严格遵循《电力安全工作规章》，做好必须的安全防护措施，这样才能保证通电状态下安全进行调试工作，保证技术人员人身安全。发电厂在长期运行中电气设备必然会存在各种故障，要求技术人员能够认真负责，做好定期检查和维护，从而保障发电厂的正常运行状态。

关键词：发电厂;电气设备;运行

引言：电力行业的发展是关系全社会、全人类的民生问题，近年来，中国经济腾飞让电力行业发生了巨大改变，各种先进的电气设备不断投入使用，显著提高了发电厂的经济效益，但同时也让电力系统更加复杂。电气设备在长时间的运行过程中，难免会出现一系列故障和问题，这就需要按时检查、维护电气设备，及时发现故障，解决故障，在工作中不断总结故障的发生原因和维修经验，以保障发电厂电气设备的稳定运行。

1.发电机温度过高引起的故障及应对措施

1.1故障分析

发电厂的发电量并非固定不变的，当电网的负荷发生改变时，发电量也会随之改变，以此保证发电厂的电气设备能够安全、正常、稳定地运行。要想获得更多的电能，必须使电气设备处于超负荷运行的状态，此时，电网同样会处于高负荷的状态，如果长时间、频繁地增加电网负荷，那么电气设备也会不堪重负出现损坏。调整电荷的过程中，电气设备会因为不断运行而产生热量，电机被过度使用，加快了电气设备的老化速度。电机的使用时间越长，发电效率就会越低，久而久之，对发电厂的正常运行产生了影响。

1.2故障解决措施

如果发电机系统能够保持正常的温度，那么电机的绝缘系统便会处于正常运行状态，所以，解决发电机因温度过高而引起的故障，最有效、最直接的方案就是通过冷却来降低电机温度，常用的冷却方法有三种，分别是水内冷却、封闭式空气冷却与氢气冷却。为了防止冷却介质过多地和空气接触造成污染，就需要构建一个完全封闭的冷却系统，以减少电机堵塞的发生风险。水内冷却指的是通过水的散热功能来降低发电机的温度。氢气冷却的原理是：通过氢气来降低发电机的通风损耗，但氢气具有易燃易爆的特点，所以氢气冷却本身就有一定的风险性，操作时需要格外谨慎。

2.电气设备传输线路故障及应对措施

2.1故障分析

地区的气候特点与传输线路故障的发生密切相关，尤其是多雨季节，电气设备在运行过程中由于环境潮湿、雨水冲刷等因素而发生腐蚀，引起故障。持续不断地运行会提高电力输送负荷，在电气设备运行速率有限的情况下，一旦电气设备损坏，又没有及时维修，设备的电力输送效率就会严重下降，最终造成短路等故障。除了气候差异，不同地区的地理环境也有很大差异，输送电力的线路通常架设在高处，如果雷雨天气没有做好防护措施，也很容易引起传输线路的故障。

2.2故障解决措施

根据当地的气候特点、降雨量来制订传输线路故障的处理措施，可以委派专业的技术人员到电气设备运行的地区进行现场勘察，动态跟踪设备的运行情况，及时更换无法正常运行的电气设备，加强电气设备的检修力度，必要时，可以询问高资历的专家、学者的意见。如果雨雪侵蚀了电气设备，为了避免设备受潮发生故障，应做好设备的防潮、防尘、防腐蚀、防雨等措施，加强对容易受潮部位的检修，以提高电气设备的运行效率。必要时，可以安装防雷设施，降低雷电对电气设备造成的威胁，以保证设备能够稳定、安全地运行。

3.电气设备的接地故障

3.1故障分析

《防止电力生产事故要求》中明确指出：互感器的二次回路必须有一点接地，通过正确的继电保护动作来保障发电厂工作人员的人身安全。发电厂敞开式升压站的电流互感器在室外，二次回路绝缘老化时，如果出现人为的操作失误，就会造成互感器的两点接地，从而引起保护拒动，在互感器二次线圈在两侧的情况下，还可能引起二次测电流分流的过流保护，因为无法采集故障电流而出现拒动。互感器的回路两点接地还可能造成误动，变压器差动保护的运行中，高低压侧的电流互感器二次电流是相等的[1]，二次差动回路两点接地如果出现电势差，接地点的故障电流就会在差动回路中出现不平衡的电流，从而引起误动。敞开式升压站互感器的二次中性点需要一点接地，如果是两点接地，电势不同，就会出现接地点系统故障，接地的电势差较大，互感器也会出现测量误差。保护采集电压并非真实的电压，电压的幅值也会出现变化，系统接地互感器的零序电压同样会发生变化，严重影响以相电压为标准的保护。接地距离保护主要借助短路测量电压流的比值，比如在比值小于整定值时可以保护跳闸，当电压互感器的接地测量阻抗Zm=（Ua+Uy）/Ia的情况下，测量的阻抗大于故障点的阻抗时，就可能导致保护拒动。

3.2故障解决措施

电流互感器的二次侧接地点接地电流是0，对互感器线圈两侧的接地电流进行分析，获得回路是否两点接地的测量方法。在互感器两点接地的情况下，中性线电流和永久接地点的方向是相反的[2]，接地点的电势差需要经过负载才能形成回路，可以忽略电势差的影响。如果电流互感器多点接地，大小与方向相反，只要检测永久接地点的电流就能够判断二次回路是否出现了两点接地。还可以通过电阻法明确二次回路多点接地互感器，如果没有形成回路就会出现高阻抗，接地回路的电流较小，如果接地点串入滑线电阻，就可以判断互感器是否出现了二次回路两点接地，然后逐渐切除直流负荷，检查节点支路的接地点，通过运行的方式来判断故障接地点。按照先照明、后信号的原则查找接地，如果是因为直流电停电而引起误动，则应该把设备切到备用电源，停电后再继续查找接地点。热工系统会经常因为接地线断线而形成测量误差，需要根据断线去排查。可以通过万用表去测量屏蔽层的电阻，如果电阻值增大，则提示接地线虚接。如果屏蔽层出现多点接地，就会在接地点形成回路，可以将加电流侧作为起点来测量电流。如果电缆单相接地，那么正常的芯线和故障芯线短接后，就会构成环线，电桥和故障的芯线相互连接，测量电流经过接地点会形成回路，电缆的长度决定了电缆的电阻，所以同一根电缆的电阻率不会发生改变，故障点的距离Lx=2LRa/（Rm+Ra），电缆三相接地需要通过正常的平行线路芯线作为辅助线[3]。

结论：

简而言之，发电厂的电气设备长时间在恶劣、复杂的环境中运行，很容易出现各种各样的故障。定期检测电气设备，排查故障，是保证设备正常运行，保障发电厂稳定供电的重要措施，以满足社会各行各业的用电需求。笔者结合自身的工作经验，分析了四种常见的电气设备故障，以期为发电厂的正常运行提供一定的参考和借鉴。

参考文献：

[1]石峰，杨再胜.浅析火力发电厂电气安装调试要点及技术要求[J].工程技术（文摘版），2016（8）：174.

[2]陈荣青.火力发电厂电气设备常见故障及检修方法分析[J].科技创新与应用，2019（2）：135.

[3]王春峰.浅析发电厂电气设备检修中的状态检修技术[J].科技创新与应用，2018（15）：144.