对电厂电气一次设备的故障分析及处理研究

张钊豫

摘 要：电厂作为区域性供电的保障，整个电厂设备运行的稳定性至关重要，会直接影响到区域供电是否可靠，而我国大部分电厂普遍存在故障分析效率较低，故障处理机制有待完善的问题，上述问题会对电厂设备整体运行状态产生影响，所以要在原有故障分析及处理体制的基础上，进一步完善故障分析流程，优化处理方案，确保在短时间内能够让设备恢复正常运行。

关键词：电厂;供电设备;故障分析;故障处理

中图分类号：TM507 文献标识码：A

电厂电气一次设备故障类型较多，主要有发动机故障、绝缘层故障以及导线故障等，每一类故障都有可能导致设备停止运行，较为严重的故障还会对设备造成永久性损伤，如将设备内部的电路控制板击穿等。设备发生故障不仅会对电厂的运行效率造成影响，还会对厂区工作人员的人身安全构成一定威胁，所以应当有效开展设备故障分析工作，准确判断导致设备出现故障的原因，并采取相应的措施。

1 电厂电气一次设备常见故障分析

1.1 发电机故障

发电机运行时碳刷冒火是比较常见的发电机故障，由于发电机质量与性能不同，在实际进行发电作业时，压簧也会有不同压力，导致碳刷与滑环上各接触点出现不同电阻值。这样，在同一级滑环上各碳刷便不能产生均匀、平衡电流，造成部分碳刷产生火花[1]。

1.2 绝缘层故障

电气一次设备存在绝缘层缺陷，极易导致线路发生短路，进而影响电气一次设备正常运行。有很多原因会造成电气一次设备绝缘层故障，如電气一次设备长期工作、绝缘层老化、磨损及受潮、电气一次设备维修人员日常养护工作不到位等细微变化日积月累，都有可能导致电气一次设备绝缘层故障，引发短路。

1.3 导线故障

导线温度过高，致使导线电阻增大，严重损耗电流，而电流损耗的加剧又会促进导线电阻值增大、温升，形成恶性循环。长此以往，加速线路老化甚至燃烧，是常见的导线故障。引发导线温度过高的原因大致可总结为以下两方面。一方面，电气一次设备功率大，导线直径细，在遇到高峰用电期时，大量电流流过导线，导线无法承受，造成自身迅速温升，温度长时间积累，最终致使导线温度过高。另一方面，电气一次设备不能满足实际供电需求，实际用电负荷严重超越电气一次设备生产能力，加之检修人员对电气一次设备日常维护检修不重视，长期高负荷工作引发导线温度过高。

2 故障处理措施

2.1 发电机故障处理

发电机故障是电厂电气一次设备主要故障类型之一，其中滑环碳刷冒火是危害较大的故障，会在厂区内引起火灾。为有效降低电机故障发生的概率，保障电厂设备保持在一个平稳运行的状态。在检修电机的过程中，需要先行断电，并使用测量仪器确定电机断电完全。为了电气一次设备尽快恢复正常运行，维保人员需要及时评估电机受损的程度。对受损较为严重的电机，应当立即更换备用电机，对外观损毁程度较轻的电机，应当借助摇表对电机进行检测，测量两相之间的电压是否相同，进而确定故障原因[2]。

维保工作上，为有效降低电机故障率，主要还是从滑环碳刷入手。首先，应当保持电机内压簧的型号一致，确保给每一个碳刷提供的压力大致相等。维保人员需要定期观察各台设备电机的运行参数，并检查碳刷的磨损情况，及时更换磨损较为严重的碳刷。其次，要通过有效途径提高碳刷的可靠性。在更换新碳刷时，维保人员需要对其进行适当的处理，将其表面打磨光滑。对维保人员而言，一定要观察安装完新碳刷之后，电机实际运行过程中是否有杂音、火花等异常反应出现，并详细记录更换碳刷的时间。

2.2 绝缘层故障处理

电气一次设备高效稳定运行是确保电厂正常发电的根本保障，而绝缘层故障作为电气一次设备的常见故障之一，会导致短路事故发生，除了会对电气一次设备内部的元件造成损伤以外，还会对设备维保人员的人身安全构成威胁。

为有效降低绝缘层事故发生的概率，一方面需要从接地保护入手，维保人员要定期检查所有电气一次设备的接地设施是否有效接地，为了保障检查结果的可靠性，维保人员要使用万用表进行检测。对检查结果不合格的接地设施，维保人员应当立即更换接地设施。此外，维保人员还需要对电气一次设备的线路进行质量鉴定，更换存在老化问题的导线。另一方面，需要从故障预警入手。电厂电气一次设备的外壳一般都由具有良好导电性的金属制成，绝缘层故障发生时会导致设备的金属外壳带电，容易对维保人员的人身安全造成威胁。所以，为有效处理绝缘层故障，应当在金属外壳上安装指示灯。当电力线路短路导致设备金属外壳带电时，指示灯就会亮起，从而对维保人员起到指示作用[3]。

2.3 导线故障处理

导线故障处理同样遵循先断电再维修的原则，维保人员要第一时间拉闸断电，实现有效隔离，并确定导线故障的原因，根据故障采取相应措施。首先，如果是导线老化引起的导线故障，维保人员需要及时更换导线，并对线路进行系统的排查作业，根据导线实际老化程度制定维保方案。其次，如果是设备过载运行导致导线故障的情况，就需要维保人员及时上报部门负责人，分析导线所连接的电气一次设备是否处于超载状态，并更换高一规格的导线。针对此类导线故障，维保人员应当增加设备巡检的频次，确认更换导线后是否还会出现过热现象。

导线故障作为电厂常见故障类型之一，不仅会对电气一次设备运行造成较大影响，还会对整个电厂的运行效率产生影响，维保人员应当制定具有针对性的维保机制，尤其是对连接核心机组的导线，需要精准把控导线的质量。

3 提高维保工作质量的有效途径

3.1 深入开展专业培训

开展专业培训，是提高电厂维保人员专业素养的有效途径之一，可以确保电厂内电气一次设备故障在短时间内能够排除。而随着电气自动化技术的发展以及应用，电气一次设备的智能化程度更高，对维保人员的专业技术能力也提出了新的要求。在培训工作中，要分类讲解电气一次设备故障，以及处理故障的手段，电厂应当结合实操演练，使维保小组中的各个工作人员都能掌握故障分析及处理技术。为了提高培训工作的质量，需要分阶段开展，每一期培训工作只针对一类设备故障进行讲解，从电机、变频器，再到电路板、硬件等，要求维保人员分阶段掌握相关技术。当然，为使电厂维保人员对现代化电子技术有更为深入的了解，要适当引入仿真软件教学，通过建模演示让维保人员更加清楚地观察到各类电气一次设备故障形成的过程。

为保障培训效果，在一期培训工作结束后应当组织维保人员参加实操考核，并对同一期培训人员的成绩进行分析，确定培训流程上的漏洞，及时进行调整。在规划培训方案的过程中，主要以本厂多发故障为主，开展具有一定针对性的培训工作。

3.2 完善维保机制

维保机制作为降低电厂设备故障率，保障电厂平稳运行的主要措施，电厂应当重视对维保机制的完善。一方面，应当在原有维保机制基础上对所有电气一次设备重新进行分级，根据对应等级实施日常维保措施。对核心电气一次设备以及故障率较高的设备，都应当归纳到一级维保范畴。另一方面，需要从反馈机制入手，不仅是解決电气一次设备故障，还要详细记录故障现象和维保经过，深入分析导致故障发生的原因，并对设备进行技术性改革，确保同类故障的发生率可以降低。

3.3 优化故障处理流程

电气一次设备故障类型较多，故障的变现也会存在一定差异，在传统故障处理机制下，需要花费较长时间才能让设备恢复运行，所以应当从故障处理流程入手，对流程进行优化，使处理效率更高。

对维保人员而言，应当采取常规故障处理流程和应急故障处理流程并行的机制，在处理故障设备时，严格按照排查流程执行，并确定导致设备出现故障的原因。如果排查流程走完后，没有确定导致故障发生的原因，应当立即执行应急故障处理流程。如电机停转，应及时更换备用电机，确保设备恢复运行，再对导致设备出现故障的原因进行排查。维保人员要紧密结合设备维修档案，查看设备以往的维修历史，并根据相关记录确定导致设备出现故障的根本原因。

4 结语

随着电力电子技术的发展，绝大多数企业的运转都需要电能的支持。对电厂而言，有效降低电气一次设备故障率，提高设备故障处理水平，是保障供电稳定性的根本途径。对电厂而言，应积极开展专业培训工作，确保维保人员能够在短时间内解决各类设备的故障;对维保人员而言，则要严格按照巡检标准执行，充分掌握每台设备的运行状态和主要故障点，以便在设备出现故障时进行预判。总而言之，电气一次设备故障处理效率对电厂运行的稳定性起到至关重要的作用，对电厂周围工厂经济会产生较大的影响，应当全面完善故障处理体系。

参考文献

[1] 白树军.对电厂电气一次设备的故障分析及处理研究[J].电子制作，2019（20）：15-18.

[2] 孙建忠，万友.电厂电气一次设备的故障分析及处理探讨[J].山东工业技术，2015，000（004）：202-202.

[3] 蔡明.针对电厂电气一次设备故障分析及其管理的相关研究[J].科技风，2014（13）：262-263.