火电厂运行常见故障及故障处理方法

林松品　伍思权

摘  要：近年来，随着社会经济的发展，我国全社会的用电量一直处于上升趋势，对电力行业的要求也越来越高。为提高电厂发电量，确保电气的安全运行是当前电厂运行中重点关注的问题。为了提高火力发电厂的发电能力，在火电厂投入使用火力发电大机组，但在发电机运行中，容易出现电压不正常、温度异常等问题，给发电机组的正常运行带来了一系列安全隐患，引发安全事故，给我国的电力行业带来严重损失。在此背景下，文章首先阐述了火电厂电气安全运行的重要性，并对火电厂运行中常见故障进行细致分析，并提出故障处理方法，为电厂运行人员提供可行性参考。

关键词：火电厂运行;常见故障;处理方法

中图分类号：TM621         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）06-0137-02

Abstract： In recent years， with the development of social economy， the electricity consumption of the whole society in our country has been on the rise， and the demand for the power industry is getting higher and higher. In order to improve the power generation of the power plant， ensuring the safe operation of electricity is an important concern in the current power plant operation. In order to improve the generating capacity of thermal power plants， large thermal power units are put into use in thermal power plants， but in the operation of generators， problems such as abnormal voltage and abnormal temperature are easy to occur， which brings a series of safety hidden dangers to the normal operation of generator sets， causes safety accidents and brings serious losses to the power industry of our country. In this context， the article first expounds the importance of the electrical safe operation of the thermal power plant， and makes a detailed analysis of the common faults in the operation of the thermal power plant， and finally puts forward the fault treatment methods to provide feasible reference for the power plant operators.

Keywords： operation of thermal power plant; common fault; treatment method

引言

肇慶热电厂当前投入使用的汽轮发电机，型号为QFSN-350-2-20，是由东方电机有限公司自主研发生产的。为了实时监控发电机的温度及各项运行数据，装有监控装置，由集控室进行监控。本文结合自身电气运行经验，总结几种常见的电气运行故障，并总结出有效的处理方法，以提高电厂电气运行的可靠性。

1 火电厂电气安全运行的重要性

电气设备以及相关发电机组是确保火力发电厂电气安全运行的保障，任何一个环节出现问题，都会降低发电厂的发电效率，增加运行成本，从而降低电厂的整体经济效益。而电厂电气设备以及相关发电机组在运行中容易发生各类故障，严重时甚至会引起较大的安全事故，给电厂安全运行带来风险和安全隐患。因此，必须提高电厂操作人员的专业素养，并加强对设备机组的监控，一旦发生故障，才能在最短的时间内采取有效的故障处理方法。此外，还应定期对电气设备进行检修，以便更好地预防设备故障，降低电气运行安全隐患。

2 火电厂运行常见故障

火电厂中电气系统有着比较重要的位置，在保证电力质量的同时还能为电力系统源源不断的供电，因此电气系统在运行中一旦发生故障问题，不仅会降低发电效率还会产生安全隐患。因此，快速检测并解决电气系统运行故障是我们电气运行维护人员首要解决的问题。通过实践，以下对肇庆热电厂在电气运行中常见故障进行详细分析：

2.1 发电机电压异常

发电机电压异常是电气运行中最常见的故障之一。在电气运行中发电机升压时，一般比较容易引起定子电压、励磁电压、电流异常，按照规定发电机电压值变动范围在±5%以内属正常，而超出范围内则说明发电机在运行中存在异常。发电机运行异常主要表现在两个方面：一是发电机电压过高，二是发电机电压过低。而发电机电压过低容易使定子绕组产生剧烈震荡，导致铁芯脱落，从而使发电机无法正常运转;发电机电压过高则会导致发电机的温度迅速飙升，缩短发电机的使用寿命。通常情况下，励磁调节装置故障，灭磁开关合闸、整流柜异常，励磁回路出现开路或短路等都是引起发电机电压异常的主要原因。

2.2 发电机温度异常

通常情况下，电厂发电量越大，发电机组的负荷就越大，发电机温度升温就越快，对发电机的零部件的损坏程度就越高，而且还会降低材料的绝缘性能;冷水出水温度升高;热氢温度升高;机组振动也可能随之增大，降低发电机组的各项性能，进而影响发电机组的使用寿命，给电厂都会造成巨大的经济损失。造成电厂发电机温度异常，除高负荷运行之外，还与工作点的通风状况，以及设备的使用状况密切相关。工作地通风状况不好，发电机不能及时释放热能，就会造成发电机温度不断升高;发电机内部元件损耗严重，以及发电机的冷却性能下降，也会使发电机不能及时散热降温。

2.3 厂用电中断

厂用电中断也是火电厂电气运行的常见故障之一，本厂厂用电中断主要是由发变组故障或系统故障导致发变组跳闸，与此同时快切装置动作不成功;#01启备变跳闸或在检修状态;以及220kV系统失压等因素引起的。如果厂用电中断处理不及时或不正确有可能引发事故扩大，造成发电机组主、辅设备损坏;全厂停电，导致锅炉MFT动作、汽机、发电机跳闸;以及6kV母线“低电压”保护报警装置跳闸;柴油发电机组自启动，380V保安PC段电源自动切换为柴油发电机带等，进而严重影响电厂安全稳定运行。

2.4 断路器故障

在火电厂电气运行中，断路器容易发生故障，其中以220kVGIS闭锁分闸故障为主，造成断路器无法正常分闸的主要原因是控制回路发生故障、液压弹簧操作异常以及SF6绝缘介质压力降低等。在电力系统中，如果不及时处理断路器闭锁分闸故障，会在电力系统发生故障时，因不能及时跳闸切除故障，而扩大故障的影响范围。

3 故障处理

根据上述对火电厂运行常见故障的分析，为消除安全隐患，提高电气运行的安全性及经济效益，结合实际工作经验，总结出本厂相关故障处理措施。

3.1 稳定发电机电压

在电厂运行过程中，需要将发电机电压稳定在规定范围内，以确保电气运行的安全性。当发现发电机电压异常时，通常应做如下处理：（1）应立刻停止升压，并检查起励装置（包括电源及输出方面）、励磁调节装置（信号及运行方面）都是否正常运行。（2）当定子、转子电压DCS上均无显示时，检查灭磁开关合闸及整流柜是否正常，无异常情况下，再确定回路是否出現短路或开路情况。（3）当定子电压DCS上无显示、转子电压DCS上有显示时，则需要检查PT熔丝是否熔断或二次空开是否合好。此外，还应实时监控发电机的运行状态，了解发电机在运行时的各项参数，一旦异常，监控系统就会发出警告信号，运行维护人员应立即根据参数变化分析故障原因并及时检修，尽快使发电机正常运转。

3.2 有效制冷

快速制冷能够有效防止发电机在运行过程中温度过高，既能保护绝缘系统还能降低发电机损耗。为避免发电机发生高温故障，具体应做如下处理：（1）首先应先确定各检测数据是否正常，当温度异常超过规定值，立即检查冷却水系统（包括压力、流量、水温等方面）是否正常，发现故障应及时处理，此外还必须适合监控发电机情况，确保不会出现负荷超限问题。（2）发电机正常运行情况下，如果绕组出水温差或温差异常，则需要分析局部水路是否存在堵塞问题，如有堵塞，需对绕组水路进行冲洗，通过运行数据观察温差是否趋于正常。（3）当铁芯和端部的温度超过规定值时，需要尽快检查氢气冷却器是否正常运行，尤其是冷、热氢温度及氢压，如有异常则需尽快处理。

此外，在处理故障过程中，也要加强监控发电机温度，将发电机各部温度严格控制在规定值内。

3.3 厂用电中断处理措施

当厂用电中断时，应做好如下处理措施：（1）当厂用电备用电源正常时，应立即检查6kV工作段无“分支过流”、“6kV母线闭锁切换”信号是否正常，可将备用电源开关对失电母线强送电一次，若不成功不得再送，强送前必须确认工作电源开关在断开位。（2）强送不成功，应检查柴油发电机自启动成功，保安PCA、B段备用电源开关合闸，否则手动硬手操“紧急启动柴油机”，并检查柴油发电机出口开关及各保安PC段备用电源进线开关合闸正常，各保安PC段供电正常，分批启动保安段负荷;否则应就地检查，排除异常，手动启动柴油发电机，并恢复事故保安段电源。就地检查柴油机运行正常，油箱油位正常。（3）检查直流系统充电装置和UPS供电正常，检查所有6kV电动机电源开关应该断开，并手动断开6kV失电母线上的所有未跳闸的负荷开关，对动作的保护和报警进行检查和记录。（4）交流电源失去时，确认主机直流润滑油泵、直流密封油泵自动启动，否则应立即手动投入，检查润滑油压正常，并确认密封油与氢气差压在0.056±0.02MPa。（5）当6kV电源恢复后，逐步恢复厂用电系统正常运行方式。

3.4 断路器闭锁分闸故障处理

220kVGIS断路器闭锁分闸（含非全相）故障将导致电网短路故障无法快速切除，严重威胁电网的安全运行，为了加快故障处理速度，尽快隔离故障点，从而保障电网安全稳定运行。根据接线方式的不同，断路器闭锁分闸故障分别做如下处理：（1）220kVGIS双母线分列运行时，断路器闭锁分闸故障处理。合上220kV母联断路器，将故障断路器所在母线上的其余断路器逐一倒至另一母线后，然后断开母联断路器，再将故障断路器隔离。若母联断路器处于检修状态或不具备投运条件时，则应采取冷倒操作方式。（2）220kVGIS母联断路器闭锁分闸故障处理。a.当闭锁分闸故障是由控制回路故障、液压弹簧操作异常等原因引起的，则需要将母联断路器设置为死开关，并按现场规程要求调整母差保护，根据调令再采取隔离措施。b.如果220kVGIS隔离开关具备拉开空载母线的条件，可联系调度选择母联断路器两侧的一条母线，将其所带的所有元件逐一倒至另一条母线后，再拉开母联断路器两侧隔离开关将其隔离。对于母联断路器非全相故障的，应采取冷倒操作方式。

4 结束语

综上所述，火电厂电气运行中故障有很多种，引起故障的原因也有很多，只有运行维护人员具备较高的专业素质，及时采取有效应对故障措施，保障电气设备的安全运行。此外，火电厂还应定期对电气设备进行检修，实时掌控设备运行状况，才能确保电厂安全、高效、稳定的运行。

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