660MW机组电气运行常见故障及其应对对策研究

樊建勋

摘 要：随着我国社会经济发展速度不断加快，用户对电气运行的稳定性及安全性也提出了更多要求，660MW机组是电厂运行机组中的重要组成部分。本文将结合660MW机组的常见电气运行故障，讨论电气接地系统故障、共箱封闭母线绝缘低故障、PT保险器熔断、绝缘磨损处理、电源切换故障、滑环碳刷故障等解决对策，为实现电力企业的可持续发展做出参考。

关键词：660MW机组;电气故障;对策

引言：电力是人类社会生产生活赖以生存的重要资源。发电机组电气设备稳定运行对经济发展可起到推进作用。如今，电力行业不断发展，各种新型技术和设备仪器开始投入使用，虽然提高了电力运行效率，但也让电力结构变得更加复杂。660MW机组在经过长时间运行后，必然会出现一些故障，需要生产人员及时排查与维修。

一、660MW机组电气运行的特点

660MW机组在当前火电企业占比很大。其具有效率高、容量大、节能减排、超临界等优势。660MW机组的额定功率为660MW，且最大连续功率高达700MW。但是660MW机组在运行时，无法很好的适应外界环境干扰，对扰动因素比较敏感，负荷参数的自我调节能力弱。如今，我国电力发展速度加快，智能电网工程建设更加深入，电网覆盖面广阔，各个辖区之间的电网网点联系密切，电网峰谷差异较大。660MW机组可以支持频繁操作，能够很好的适应运行机组的调峰需求，方便各个电网之间能源调配，实现事故支援，整体上优化区域能源利用率。实验表示，660MW机组通过调峰可以提高负荷优化效率1-3%，可以为电力企业带来良好收益。如今，我国大部分的电力企业投入使用的660MW机组基本实现集约化运作，以DCS为载体实现通讯交流，ECS数字化系统能够集控制、通信、继电保护、测量为一体，为发电工作提供帮助。为保证660MW机组的顺利运行，管理人员要加大对机组故障维修的重视，对现存故障及机组运行情况进行分析，掌握机组运行细节，加快故障处理速度，降低因电气故障造成的机组安全风险[1]。

二、660MW机组电气运行常见故障的应对策略

（一）电气接地系统故障

为提高660MW机组电气运行的安全性，需要做好电气接地系统故障处理，找到系统中容易发生腐蚀问题的器件，对其采取防腐处理。这样可以延长接地系统的使用年限。不能仅仅靠测量接地电阻来分析接地质量，很多引下线可能没有被腐蚀断，所以电阻仍显示为合格，如果继续使用必然存在安全隐患。必要时，可以将地面挖开，检查接地体的锈蚀情况，及时进行相应处理。另一方面，运行万用表两点法测量的具体环路电阻，通常会包含土壤电阻，不能真实反映接地系统是否正常，应该采用适宜的测量仪器，运用欧姆定理和测量数据相结合的的方法，排除其他干扰。

（二）共箱封闭母线绝缘低故障

共箱封闭母线广泛应用于660MW机组厂用高压变压器低压侧引出线与厂用高压母线之间。为降低共箱封闭母线绝缘低造成的安全风险，外壳采用铝板制成，防腐性能良好，且避免了附加涡流损耗：外壳电气上全部连通并多点接地，杜绝了人身触电危险，但随着使用年限的增加，机房外封闭母线绝缘下降常有发生。其主要原因有：1、封母密封性不严;2、环境影响使母线表面污秽并吸附潮气或结露，造成局部爬电;3、封母支持绝缘子的爬距小，易污闪;4、共箱封母排上的绝缘漆层老化;5、受天气影响大，阴雨天气绝缘低等。应对措施除提高共箱封闭母线的密封质量、对母线绝缘子进行憎水材料喷涂、定期对母线补绝缘漆，还可以加装共箱母线微正压装置，让经过除湿、加热的干燥风在母线内开式循环，提高母线绝缘性能，将天气影响降到最低。

（三）PT保险器熔断

660MW机组发电机出口PT保险器熔断，会造成发电机电压波动、无功异常，保护误动或拒动、机组负荷突变、测量显示异常等，危及机组安全。针对发电机出口PT保险器熔断，应该根据对应机组，制定详细的《事故处理安全技术措施》，内容包括：1、影响机组保护、负荷、AVC控制、测量的各组PT组别;2、任一PT故障，保证机组安全应立即采取的措施;

3、机组未跳闸时在线更换PT必须的安全措施;4、更换完保险器后投退保护注意事项。同时还应该分析PT保险器熔断原因。发电机出口PT保险器熔断原因很多，主要有：1、PT铁磁谐振;2、保险器制造质量;3、PT质量造成过饱和点低;4、环境原因（振动、潮湿）;5、PT一次插头氧化、发热影响;6、PT二次侧故障等。应根据具体原因制定相应措施和处理方案。

（四）绝缘磨损处理

定子端部繞组绝缘磨损是发电机组运行时的常见故障，因为发电机上的定子绕组，在运行时会承受与电流平方同比例的电动力。因此，确保机组定子端部绕组的稳定性是维护发电机正常运作的重要措施。目前，国产发电机在运行2-3年后，端部绕组会因磨损而出现黄粉，连接线或绑扎紧固件易发生磨损或松动，这是由于紧固构件结构存在缺陷，绕组固定结构设计有问题，加上机组运行时会有较大振幅，进而造成绝缘处磨损。对此类故障进行检修时，除了对端部固定结构进行紧固以外，还应当先对端部绕组振型及其模态进行研究，并以此为依据进行检修对策的制定。近期，国家相关部门对发电机检修过程中有关定子端部绕组振型模态试验进行了明确的规定，如果出现问题需要即时改进，对于模态试验不合格的应对端部紧固结构采取调整措施[2]。

（五）电源切换故障

微机型厂用电快切装置多用于660MW机组厂用电切换，它对电源切换要求较高，在电源切换时不能造成运行中断或设备冲击损坏。同期切换按速度一般分快速切换、短延时切换、同期捕捉切换、残压切换。根据现场实践，快切失败多为如下原因：

1、母线或分支PT异常;2、备用电源异常;3、工作或备用开关位置异常;4、快切装置内部故障;5、母线保护闭锁快切等。为了防止手启快切时厂用失压，应将高压厂用工作（备 用 ）开关“工作位置”行程开关接点送至DCS，与手动启动快切信号相“与”，确保开关未送至工作位置时不能手动启动快切装置。逻辑图如下所示：

尽量用“并联全自动”手启方式切换，不建议用“同时全自动”手启方式，防止开关位置异常时手动切换电源造成母线失压事故。

（六）滑环碳刷故障

机组有刷励磁系统运行时，必然会使用到压簧和碳刷，但是由于压簧压力和运行时间的差异性，会造成碳刷接触电阻不同。容易导致滑环碳刷上的电流分布不均匀。当一些压簧经过较大电流时，会引发变形或受损问题，出现冒火故障。一些碳刷虽然型号一致，但具体阻值有差异，碳刷电流过大时，也会产生火花。此外，当碳刷剧烈摇动时，会发生边缘磨损，造成涂层剥落，引发碳刷震颤，进而造成冒火。处理滑环碳刷故障时，生产人员应检查机组内的压簧为同一型号，并逐一监测其压力值，确保每个碳刷的压力保持一致，如果出现差异值过大的个体，要及时更换。碳刷磨损如果超过2/3，也要更换。同一个刷架上，只能同时更换20%的碳刷，这就需要工作人员提高检测频率。主控室应进行足够碳刷的配置，且各碳刷应进行相应电阻值的标记[3]。

结论：综上所述，电气系统是660MW机组的重要组成部分，做好常见故障分析，并结合实际情况制定对应的解决方案，能够提高机组运行的稳定性及安全性。工作人员应加强常规检查，如果在外观检查和工作实践中发现异常现象，要通过各种测量、监测进一步确认。以免异常发展，造成事故发生。

参考文献：

[1]李庆山，李玉婷.机电设备电气安装调试运行中的常见故障及应对措施[J].电子测试，2021（04）：109-110.

[2]马腾超.电解铝配套电厂电气设备常见运行故障维修及安全管理[J].中国金属通报，2020（09）：214-215.

[3]龙明海.机电设备电气安装调试运行中的常见故障及应对措施分析[J].农家参谋，2020（15）：97.