发电厂电气设备运行中常见故障及应对措施

2020-11-29朱晓伟

科技与创新 2020年9期

朱晓伟

发电厂电气设备运行中常见故障及应对措施

朱晓伟

（中国电建集团河北工程有限公司，河北石家庄 050021）

现代化水平越高，社会对电力的需求就越大，各个行业的生产、经营、发展以及人们的日常生活和工作都离不开电力能源。这就给发电厂的管理提出了更高的要求，电气设备是供电稳定性、安全性的基本保障，电气设备的运行如果出现问题，势必会给人们的用电带来不便。针对发电厂电气设备在运行过程中的几个常见故障展开分析，并提出了相应的解决措施。

发电厂；电气设备；运行故障；应对措施

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 电气设备误操作引起的故障及应对措施

1.1 常见误操作

在人为因素引起的电气设备故障中，最常见就是误操作，错误、不规范的操作，不仅会影响电气设备的正常运行，甚至还会导致安全事故。比如常见的高压开关柜事故，由于操作流程复杂而出现误操作；合闸操作时，隔离开关合闸和接地线也很容易操作失误。当误操作发生时，轻则让电气设备出现故障，重则会造成人员伤亡，给发电厂带来巨大损失。所以，对于一些容易出现的误操作问题，必须予以高度重视。

1.2 误操作的防范措施

误操作的防范措施主要有：①发电厂内所有的电气设备倒闸操作，除了处理事故或者相关安全规范中规定的可以不适用操作票之外，进行其他操作时，必须按要求填写操作票或者命令票。②严格落实“八不操作”原则，即目的不明不操作、联系不清不操作、任务不清不操作、安全用具未完善不操作、操作票被涂改不操作、出现疑问不操作、未检查防护措施不操作、内容不对不操作。③两人共同完成倒闸操作，一人负责操作，另一人负责监护，监护人员的技术水平要比操作人员更高。④严格落实调度命令，严肃、准确、清晰地下达操作命令，使用标准、规范的调度用语，并且重复诵读。做好交接班工作，禁止漏项和错项，交接班的30 min以内禁止操作重大道闸。⑤倒闸操作的步骤为接受调度命令，明确操作任务→检查图版，正确填写操作票→逐级审查，签名批准操作→模拟操作，检查项目→实物核对，做好防护措施→唱票，重复，逐项操作→检查电气设备，汇报操作结果→在此核对版图，记录入档→总结并评价操作过程。⑥当操作时出现疑问，应该立刻停止操作并反馈给值班负责人，核查清楚后再操作，禁止擅自更改操作票或者操作顺序的现象，禁止擅自接触防误操作的闭锁装置。

2 发电机温度过高引起的故障及应对措施

2.1 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。

2.2 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。

3 电气设备传输线路故障及应对措施

3.1 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。

3.2 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。

4 电气设备的接地故障

4.1 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，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=（＋）/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。

4.2 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，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=2/（＋），电缆三相接地需要通过正常的平行线路芯线作为辅助线。