电厂电气设备常见故障及检修维护的措施研究

张舜

[摘    要]电气设备是电厂生产运营中的重要组成部分，对电厂经营效益和安全管理工作目标的实现有着紧密的关系。通过对电厂电气设备常见故障进行分析，采取科学的设备故障处理措施是十分必要的。本文就这一议题进行了探讨，并对电气设备维护技术和检修技术的要点进行了论述，供相关人士参考。

[关键词]电气设备故障处理;故障原因;技术维护;检修措施

[中图分类号]TM621 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）09–00–03

[Abstract]Electrical equipment is an important part of power plant production and operation， which has a close relationship with the realization of power plant operation efficiency and safety management objectives. By analyzing the common faults of electrical equipment in power plant， it is very necessary to take scientific measures to deal with equipment faults. This paper discusses this issue， and discusses the key points of electrical equipment maintenance technology and overhaul technology， for reference.

[Keywords]electrical equipment fault treatment; fault reason; technical maintenance; overhaul measures

只有确保电气设备始终处于安全稳定的运行状态，才能使电厂生产运营的目标顺利实现。近年来，电力企业面临越来越激烈的市场竞争环境，面对新的市场环境，从电气设备的运维管理入手是电厂降低成本、提高效益的有效途径。为此，针对电厂电气设备故障和检修的问题进行分析研究十分必要。

1 电厂电气设备常见故障及原因

1.1 变电设备故障

变压器绝缘性能下降、气体压力升高。如油浸式变压器的绝缘油遇到空气时很容易吸收空气中的水分与空气中的氧气发生氧化反应，在上述理化反应的协同作用下引发绝缘油劣化，造成绝缘油性能下降，使变压器线圈的绝缘性能降低。当绝缘性能较低时，变压器线圈局部过热、局部放电、铁芯异常，造成变压器内部温度升高。温度上升加重了变压器绝缘油的分解氧化，反应产生的气体滞留溶解在绝缘油中，加重了油质劣化。如果上述情况程度较轻，则检测到的气体压力数值表现出异常，如果程度较重，则会引发电路短路，使气体压力急剧升高，冲击压力继电器动作。

变压器或发电机线圈短路。油浸式变压器如果发生线圈短路或者接地的故障，会在短路部位烧毁线路，严重时会引发变压器火灾事故。

此外，停电作业可能引发设备故障。根据电厂检修规定，需要定期对变电站进行停电检修。在平时很少全停电，工作人员如果在停电时操作失误，容易引发设备故障。

1.2 供电线路故障

对地短路或者线间短路是引起电气设备故障的常见类型。究其原因包括在电气设备线路设计环节对电气设备的开关装置以及导线容量设计不当，或者电气设备施工不符合技术标准等。

变压器中性点接地故障。单相三线式变压器在单相负载电力供应中很常见。通常采用的施工方式是输出两个电压等级，二次侧中性线接地。这样可以使变压器对地电压较小，而且在遇到高低压侧混线接触时防治低压侧电压升高。但是这种方式下一旦出现接地断线，而变压器仍然供电时就带来了很大风险。如果其他电压相出现对地短路，此时接地线的接地电阻升高，会给配电线路、变压器以及电气设备带来电压波动性风险，引发设备故障。

地下高压电缆短路事故。在地下供电项目中，供电线路的优点是电缆敷设场所温度波动性小，也不容易受到外界因素的伤损。但是一旦地下线路出现对地短路或者线间短路的情况，反而给检修人员增加了困难。尤其是大容量电缆需要备货运到现场才能施工，因此对电厂生产十分不利。

1.3 控制电路及控制设备故障

断路器投入失误。在对电气设备检修完成后，工作人员应将断路器重新投入电源，恢复电路正常运行。电源电路中的动力电路应在控制电路之前进行送电，如果顺序颠倒容易存在继电器或电磁开闭器异常的情况。

线路绝缘故障。正常运行的设备在没有发生警报的情况下出现紧急停车，这样的故障很可能是线路短路造成的。

电磁接触器烧毁故障。如果对运行中的负载进行频繁启停时，可以使用电磁接触器。由于电磁接觸器规格型号选择不当，与设备运行负载的性质和需求不匹配，造成电磁接触器烧毁。在使用过程中，工作人员可通过听声音以及观察外观的方式判断电磁接触器运行工况是否正常。通常故障出现的地方是电磁接触器的主接点。可能引起故障的原因包括环境空气湿度、温度、粉尘浓度，以及绝缘劣化引起故障电流等因素，多会引起主接点烧毁。

2 设备故障处理措施

针对变压器绝缘性能下降引起的短路情况，可通过设置双浮子继电器来解决。针对变压器或发电企线圈短路的情况，可在变压器内部设置比率差机动继电保护等故障保护装置，在发生故障时将供电电路及时切断。对停电作业引发的故障，可加强停电检修作业标准化管理。在检修作业完成后，工作人员必须认真检查设备接地线是否都连接可靠，采取清单核查制度以及专人检查制度，检查停电检修作业后是否恢复到正常情况。

针对供电线路故障中线路设计环节的问题，应从电气设计环节和工程施工环节进行质量把控，选择适当的开关装置和导线容量，并严格按照电气设备的施工技术标准进行施工。此外，采取合理的保护措施，线路保护装置类型和保护装置参数设定应相互协调，提高保护装置动作合理性，避免事故扩大化。对地下高压电缆事故，可通过在线监测的方式及时发现地下电缆运行工况，加强设备物资、检修维护部门之间的协作，提高线路检修时效性。

针对控制电路或控制设备引起的故障，应先激活控制电路的电源，确保继电器和电磁开闭器不发生异常动作且没有警报后，再将断路器投入动力电源。如果设备在没有发生警报的情况下出现紧急停车，中央监控室通常会提示停车警报信息，此时工作人员需要对可能存在异常区域部位进行一一排查，找到故障原因并进行处理。在安装电磁接触器时应根据设备负载的性质和运行特征选择合适的规格型号。检查电磁接触器运行声音并观察外观是否正常，同时注意环境湿度、温度、粉尘浓度条件，同时注意绝缘劣化故障电流，避免电磁接触器主接点烧毁。

3 设备维护技术要点分析

3.1 严格执行各种电气设备运行条件和参数

电气设备运行条件和参数是否与电力生产条件吻合，以及是否满足电气设备性能参数技术标准对电气设备运行和维护有着密切影响。在电力企业设备维护过程中，首先要确保电气设備或供电系统的工作条件和运行参数在允许的合理范围内，这样才能保障设备使用寿命，降低设备能耗，降低设备维护管理成本。工作人员必须严格按照电气设备和供电系统的生产管理规程进行操作，加强对电气设备日常运行参数的监测和控制，并做好设备运行情况记录。

3.2 加强电气设备日常巡查和定期检修

电气设备日常运行中存在风险隐患，一些风险隐患仅仅依靠电气设备的电子显示装置上是不容易被发现，因此除了在操作过程中做好对电气设备运行条件和参数的监测控制以外，工作人员还要加强电气设备日常巡查和定期检修。巡查过程中重点对电子仪表不能显示的一些部位，如充油设备的油位是否异常、是否存在漏油的现象、开关设备的温度是否异常、母线节点位置是否存在温度异常、电缆线路是否磨损进行检查。在电气设备的日常巡查工作中，采用列清单的检修执行方式，工作人员在日常巡检过程中严格对照电气设备清单所列的条目和内容进行检查，并认真填写好设备记录及巡查内容，同步录入到电厂电气设备运维管理信息系统中。结合电厂电气设备管理的要求，定期根据电厂生产任务情况对电气设备的日常巡查和定期检修计划和具体方案进行完善，制定科学合理的电气设备策略，并根据设备检修的结果对电气设备管理规程、操作标准和策略进一步优化。

3.3 提升电气设备与供电系统风险排查和维护技术水平

建立科学的电气设备风险排查机制，通过风险辨识和风险排查，有效防控电气设备出现大的故障。推动电厂电气设备管理信息化建设，将电气设备运行工况的数据信息纳入到电气设备管理系统中，及时收集电气设备运维管理数据。利用人工智能技术和计算机技术加强对电气设备运行数据信息的处理分析能力，提升设备故障诊断能力，尽早发现设备风险隐患，尽早遏制消除风险，降低电气设备事故发生率。设备管理系统中积累越来越多的数据，工作人员对数据进行深度分析，挖掘出电气设备运维信息内在关联及演变规律，帮助设备管理维护人员制定和优化方案措施，提升电气设备维护水平。

4 设备检修技术要点分析

4.1 采取分级检修的管理方式

电厂电气设备众多，提高检修作业效率和检修水平的前提是对电气设备进行分级处理，然后采取有针对性的检修方法以及检修手段。可以直接对电气设备进行分级，然后对不同级别的电气设备进行重要性评估，然后根据不同级别的电气设备进行检修技术参数和技术标准的确定。通过对不同级别的电气设备划分检修基准，使电气设备检修更加规范化，各项技术参数更加明确化。在电气设备实际检修工作中，技术人员必须根据电厂电气设备检修作业的具体规程和具体标准实施分级检修，提高设备检修作业标准化程度。

4.2 加强设备检测技术水平

设备检修的关键是对设备缺陷或异常情况进行分析评价，从而根据评价的结果制定并采取检修方式方法。电厂电气设备检修与普通电气设备检修具有更复杂的特点。电气设备环环相扣，一个节点出现问题极容易引发系统连锁性反应。而及时有效地切断故障连锁链条是避免故障蔓延的关键。从设备检修技术入手，采用信息技术和数据技术作为设备检修工作的重要支撑，推动电气设备向着自动化智能化的检测方向发展。电气设备自动监测技术的应用实现了在线检测和循环检测，通过实时收集电气设备运行的参数，与参数的合理值进行对照，自动识别出存在缺陷或异常隐患的设备，提升设备检测的准确度和时效性。

4.3 对设备故障检修进行总结分析

电气设备故障检修全过程不仅包括对缺陷故障的识别诊断，以及对设备异常的解决处理，而且还包括度设备故障检修的总结分析。推动电气设备检修信息化智能化发展，建立电气设备运行数据库，对电气设备故障检修的信息数据进行统计分析，挖掘电力系统中各个设备故障隐藏的内在关联及风险隐患演变的规律。对电气设备故障和线路故障数据分析研究，制定和优化电气设备故障检修方案以及电气设备运行风险防控策略，防止设备故障扩大化，从源头上降低设备故障发生率。

5 结语

电气设备在电厂的生产运营过程中有着不容忽视的地位。可以说，只有在电气设备运行状况保持良好的状态下，才能使电厂生产任务和管理目标得以实现。近年来，电厂电气设备不断升级，同时信息技术、智能技术在电气设备运维中的应用也越来越多。在新的形势下，针对电厂电气设备常见故障进行分析，优化设备故障检修方案，不仅是提升电厂设备检修维护水平的有效策略，同时也是推动电厂实现高质量管理目标的重要保障。

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