电厂电气运行故障原因分析及避免措施

俞戴林

摘要：虽然目前我国的电力行业发展非常迅速，但是仍然存在一些问题需要去做出解决，一般情况下我国的发电方式还是火力发电，这样的发电成本比较少，而且我国拥有大量的煤炭资源，而且发电过程当中产生的蒸汽也会得到很好的利用，所以这样的发电方式得到了广泛运用，我国的火力发电技术得到了非常大的进步，生产规模也比以前大的多。本文着重研究了发电过程当中出现的一些问题，主要详细研究了电厂电气运行过程当中出现的一些异常状况，并且给出一些切实可行的方案。

关键词：电气运行；运行故障；分析

1 电厂电气设备简介

电厂使用的相关电气装置非常的多，主要可以分成一次电气设备和二次电气设备。

1.1 一次设备

一次设备主要指的是生产、变换、输送、分配和使用电能的设备。 主要包括以下设备：

生产电能和转换电能的设备、联通和切断电能电路的设备、限制故障电流和防御过高电压的保护电气设备、各种电器和载流导体、各种互感器、各种无功补偿设备、各种接地装置

1.2 二次电气设备

二次电气设备是指对一次电气设备和运行系统运行的状态进行测量、控制、监视和保护的设备。具体包括以下设备：

1.2.1 测量使用的各种仪表：电压表、电流表、频率表、功率表及电能表等。

1.2.2 各种继电保护装置、自动装置及远传装置等。

1.2.3 直流电源装置，其中包括：直流發电机组、蓄电池机组和整流装置等。

1.2.4 操作用的电气、信号设备和控制电缆等。

2 电厂电气设备在运行中容易发生的一些电气事故

对于电力行业的发展来说，电气设备非常的重要，可以说电气设备如果出现故障，那么将会给电力行业带来严重的不良影响，它的作用非常的明显，就是把得到的电很好的供应给所需要电的客户，生产的电一定要符合一些相关规定，不仅要使得质量可以过关而且必须要有足够的安全性，这样就可以给客户带来非常好的电能，而且再出现一些不良状况的时候可以在第一时间找出一些原因并且尽量做出努力来使得这些不良状况可以得到及时解决。经常会出现的一些不良状况主要有以下几方面：

2.1 发电机组运行过程当中温度比起平常时高了许多，电压参数也是忽上忽下不够稳定。在所有的发电设备当中，发电机组对于发电过程起着非常重要的作用，扮演着非常重要的角色，因为它时刻工作，非常长时间的进行高速旋转，因此就会使得机体温度变得特别高，因为高速旋转使得铜和铁损耗非常大，而且还会产生非常大的热能，一旦没有对这些热能做出很好的处理，机组的所有配件都会变得越来越差，这样就会使得机组寿命大大缩短，而且还会使得电压不稳定的情况发生，一旦发生电压不稳定现象，发电系统也将变得不再稳定，不仅会导致机组安全事故的出现，而且还会导致客户电器设备损坏的现象发生，为电力企业带来不必要的经济损失，这就会给相关企业带来严重的不良影响。

2.2 发电机组的滑环碳刷着火事故的发生。发电机运行中滑环碳刷冒火是常见的故障之一，如果不及时的发现和采取有效的控制，就会引发滑环碳刷着火事故的发生，会造成机组被迫停机，紧急停机不仅影响企业连续生产，而且对发电机本身也将产生重大危害。

2.3 发电厂发电电源及自备电源的不合理切换。在一般情况下，为了保证发电厂的正常运行，防止由于发电机组出现故障时造成锅炉等其它系统的被迫停机，每个发电厂都有与外网连接电源，当发电机组出现故障时，应立刻将厂用电源切换到外网电源，从而保证锅炉等其它系统正常运行。按照安全操作规程的要求，电源的切换分为手动切换和自动切换两种。切换又分为正常切换和事故切换。切换的方式分为：快速切换、延时切换、同时捕捉切换和残压切换，在操作时不按照操作规程进行操作，就会容易发生安全事故或者停机事故。

3 对电气运行故障进行分析

3.1 发电机组运行过程当中温度比起平常时高了许多，电压参数也是忽上忽下不够稳定。因为它时刻工作，非常长时间的进行高速旋转，因此就会使得机体温度变得特别高，因为高速旋转使得铜和铁损耗非常大，而且还会产生非常大的热能，一旦没有对这些热能做出很好的处理，机组的所有配件都会变得越来越差，这样就会使得机组寿命大大缩短，而且还会使得电压不稳定的情况发生，一旦发生电压不稳定现象，发电系统也将变得不再稳定，不仅会导致机组安全事故的出现，而且还会导致客户电器设备损坏的现象发生，为电力企业带来不必要的经济损失，这就会给相关企业带来严重的不良影响。如2018年某电厂某发电机中性点B相软连接因电气预防性试验工作需要拆接后接触电阻大，导致发电机运行中，中性点软连接发生局部过热至烧毁，造成机组故障解列。又如2018年某电厂主接线采用3/2接线方式，在机组停机的过程中由于三相闸刀未分闸到位，当进行母线恢复正常状态操作中，主开关合闸时引起闸刀断口拉弧，造成发电机倒送电，虽然主保护动作但由于出口压板断开，后备保护由于闸刀二次辅助接点未翻转又造成实际未能投入，结果发电机从盘车状态，转速突然上升至1100rpm.引起发电机转子剧烈振动，导致密封瓦磨损，氢气外泄，发生氢爆，机组顶棚塌陷，设备严重受损。

3.2 发电机组的滑环碳刷着火事故的发生。由于发电机组的高速度旋转，电流分布不均匀，

碳刷产生轻微震动，偏离集电环，压簧的弹性由于长时间使用而失去正常的弹性，使碳刷头部磨损严重，产生的污垢没有及时的清理一旦达到着火点事故就此发生。如1994年某电厂机组因发电机转子碳刷电流分布严重不均匀，造成单一碳刷发热严重导致烧红，加之运行人员处理更换碳刷方法错误，其它碳刷打火形成集电环严重环火，发电机失去励磁，导致机组解列。

3.3 发电厂发电电源及自备电源的不合理切换。为什么在电源切换过程中会发生故障呢？

因为当由于种种原因发电机组需要停机时，为了不影响锅炉等其它系统的正常生产，需要将电源切换到外网时，如果不采用快速切换的方式进行切换，随着停电时间的延时，其它电动机仍然在高速旋转，因此出现残压的现象，如果电压没有衰减到一定程度时合闸，就会造成事故的发生。

4 对电力故障采取的相应措施

4.1 必须持续不断加强安全技术培训，通过班组安全学习、员工岗位技能培训等活动提升人员安全技术素养，扎实做好“三基”工作，即基础、基层、基本功。检修要完善检修管理标准，加强对设备检修工艺情况进行检查，严格执行质量工艺“三级验收”程序。在运行中对发电机组的温度要及时的进行测量与监视，在一些重点部位如中性点出线柜、发电机出口封母处增加安装红外温度监测装置，监测中性点母排、发电机出口封母温度情况，并接入DCS系统，进行在线监测。对现场的温度等参数做到心中有数，对于运行中发电机组要有一个通风通畅的环境，一旦温度过高应立即采取相应的措施。增强运行人员工作责任心，加强人员培训，提高运行人员书写操作票和实际操作的能力，在操作中除了要按票逐项操作外，还应及时检查表计变化及保护装置的报警状态，现场检查人员要到位、认真并及时发现异常情况，平时要做好事故预想、事故演习、运行分析、不断提高运行人员的日常操作技能及异常情况的处理能力。同时加强电气一次设备的缺陷排查工作。如开关、闸刀、互感器、避雷器等的接线情况、操作机构、状态指示是否正确、良好、到位。通过这些工作的开展来增加一次设备的操作可靠性。采取多种措施保证二次设备的可靠、正确动作。可以定期全面对保护定值进行核对，对保护装置的运行状态、二级电源的级差配置、二次回路绝缘等问题进行梳理和排查工作。

4.2 滑环碳刷要每天每班检查，每班检查每只碳刷的均流和温度情况、碳刷在刷握中的间距大小、碳刷磨损程度、压簧的弹性情况并及时进行相应调整或更换，对碳刷磨损下来的残留物要经常清理，防止发生着火事故，一旦滑环碳刷磨损超过规定，及时按照相同型号进行更换并且四边进行预打磨处理。

4.3 关于电源的切换问题，在计划停机时要按照操作规程进行操作，如果发生被动停机事故，要按照停机预案进行操作，防止出现设备事故和人身伤亡事件的发生。

5结束语

在电气设备工作过程当中，往往会出现一些不良状况，故障分析与事故处理是发电厂运行工作中的一项重要的技能，如何迅速判断故障性质，查找故障点和正确进行处理故障，是保证电厂安全经济运行，减少异常停电时间的关键。这就要求相关工作人员要具备相当好的专业技术能力，可以对相关技术人员做出一定时间的专业培训，同时加强对设备的日常维护及设备主人工作，对电气设备出现的，如开关、闸刀等设备操作机构卡涩、GIS气压异常、状态指示异常等问题要引起高度重视，及时消除设备缺陷，使得一些潜在的问题可以被及时的找出来，并且及时的把这些问题解决掉，只有这样做以后才可以使得電气设备能够正常的工作。

参考文献：

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