【摘要】发电厂电气的安全运行关系到整个社会的用电，一旦出现故障导致供电出现不足，将给社会造成严重的损失，因此需要对每个环节都加强管理。尤其是易发生故障的开关设备，是重中之重，及时对设备进行检修，在工作中加强维护，最大限度地避免由此导致的故障。本文基于故障原因进行了分析，并对易出现故障的部分进行了针对性的讲解，主要的防范措施是及时的巡检和定期对设备进行更换，同时设备要采用性能较好的元件。通过多重的措施，避免电气开关设备故障的发生。本文对此进行了分析。
【关键词】发电厂；电气开关；故障分析
1引言
发电厂是社会电力供应的主力军，发电厂可以根据检测到的负载值来对电路进行相应的切换，以保证自身的发电量与需求一致。电气开关设备就扮演着电路切换的重要角色，一旦检测到问题就会及时的切断电路，将故障进行隔离或者进行负荷的重新分配。电气开关的无故障运行是保证发电厂安全生产的重要保障之一。社会的发展需要电力，而发电厂又是电力供应的主要来源[1]。所以发电厂能否安全稳定的运行，对于社会是否能够长久的发展有着不可分割的关系。如果发电厂对于电力供应方面出现了些许问题，将对社会的生产和运行造成严重损害。因此，有必要加强发电厂电气设备的维护和管理，尤其是易出错的开关设备。工作人员要及时对开关设备进行维护，避免故障的发生，同时必须使用性能良好的元器件，通过多种措施避免电气开关设备故障的发生。
2电气开关故障原因分析
2.1电气内部触头接触不良
铁芯、线圈、触头连接部件等是组成电气设备内部触头的主要部件。经过对电气设备运行时间进行了深入分析后发现，终端类电气设备发生故障的几率是电力系统电气设备中最高的。而在这些故障中，基础型的故障又是最常见的故障类型。由于电气开关设备大多都是触头类型的。因此经常因为触头接触不而导致电气开关设备出现发热的现象，而这些热能一部分传导至电气设备的金属外壳，而另一部分则通过电介质传递至设备的其它部位，虽然这种情况在短时间内不会对电气开关设备的正常运行产生影响，但是如果电气开关设备长期处于温度异常状态下，那么电气开关设备就会因为高温而导致其使用寿命的下降。
2.2电气设备接地不良
经过调查研究发现，很多发电厂都存在着电气设备接地与接地网接地不良的现象，而之所以出现这样的问题，主要是变压器、隔离开关等设备接地线的截面积相对较小，经常出现电流波动、不稳定的现象。由于接地设备对线路的要求相对较高，一旦发生短路或者断路现象，那么将会导致接地线被烧毁的现象发生，这样不仅会影响到控制电缆的正常使用，同时对电力系统的正常运转也会产生不良的影响[2]。最终对电力企业经济效益的稳步提升产生不良的影响。
2.3故障机理和外在表现
导电回路的发热机理和表征。导电回路主要是由铁、锌、锰等金属元素制作而成的，其在电气设备中发挥着至关重要的作用。由于发电厂导电回路的设计十分的复杂，不通过回路的不同部位都存在着不同的电气节点。而这些电气节点经常受到接触面积、压强等外部因素的影响而出现电阻值增大、散热量增加的现象。如果根据计算公式：P＝I2R或者Q＝I2RT，计算后发现，R与Q成正比，假如R值增大，那么电路中的Q也会出现增大的现象。而此时局部温度的升高，就会被导致金属导体氧化速度的加快，长此以往将会对电气设备的正常运行产生严重的影响。介质损耗的发热机理和表现。发电厂电气开关中存在的一些电介质所构成的绝缘保护结构，不仅具有保护电路不受损坏的作用，同时也发挥着绝缘散热的作用。一旦这些电介质因为交变电压的变化而出现损耗，那么不管电介质损耗的大小，其都会与施加在表面上的电压呈正比关系。也就是说即便电气设备处于正常的运行状态，在交变电压的作用下也会导致电介质性能的下降，从而导致发热功率的上升，最终对电气设备的正常运行造成严重的影响。
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3电气开关设备故障检修的策略
3.1及时更换相关设备
发电厂承担着向社会供应电力的重担，再加上其日常负电荷载相对较大，对运行环境的要求也提出了相对较高的要求。因此，大多数发电厂的电气开关设备都选用了SF6型断路器，这一型号的断路器不仅性能优良，价格低廉，同时其稳定性以及抗干扰能力也相对较强。如果电气开关的机械动作次数超过规定的使用寿命，必须及时地更换性能优良的电气开关设备，才能确保电厂电力系统的正常稳定运行不受影响[3]。假如因为电气开关设备产生的故障而对电源的正常稳定运行产生影响，那么必须及时的更换开关设备，才能最大限度地降低损失，避免安全事故的发生。此外，设备检修人员必须定期的进行电气开关设备的除尘和清洗工作，避免灰尘进入电气开关设备而导致其无法正常使用。
3.2加强巡检力度
根据电气开关检修的规定和要求，在每年的春季和夏季进行电气开关设备的检查，经过全面的检查不仅掌握了电气开关设备运行的状态，同时经过详细的检查和维护电气开关设备的运行效率也得到了大幅度的提升。因此，发电厂必须建立完善的电气开关检修监督机制，同时要求各个部门切实的落实相关的制度，严格的按照检修监督机制的要求进行设备的检测，并将检测工作纳入员工绩效评比中，对于成绩突出的部门以及个人予以相应的奖励。这样不仅充分调动起了电厂员工的工作积极性和安全生产意识，同时也为电厂的安全生产奠定了良好的基础。比如，在进行500kV型断路器检修的过程中，由于接线端子与上盖接触而出现断路器发生故障，而断路器放电现象的发生，而造成了电力系统事故的发生。另外，如果发电厂发电机断路器或者隔离开关出现接触不良的现象，也会因为过热氧化现象的发生而导致接地电弧出现放电的现象而造成三项线路的短路，从而导致停电事故的发生，最终影响到发电厂的正常稳定运行。
本文以某电厂的电气开关设备故障引发的事故为例，进行分析，说明定期巡检的重要性。某发电厂的500kV型断路器在检修只有3个月后，因为上接线端端子和上帽的接触出现接触不良，导致断路器在开断短路线路时，发生放电现象，从而导致母线与断路器之间的引下线出现了三项弧光的短路，造成电力系统全停的事故。再如，某电厂的发电机出口断路器22kV由于隔离开关与其断路器出现接触不良，导致过热氧化，不久后发生接地放电。弧光导致线路出现三相短路，造成全厂停电事故，给电厂的正常生产运营造成了不利影响。此外，长期实践经验表明，频繁地拆解设备，不但无法改善电气设备的技术性能，反而造成设备原有的一些性能降低，并且每次重新安装后还可能出现新的缺陷或者留下安全隐患。因此，加强电厂的巡检工作，是防范开关设备故障的有效措施。
4结束语
综上所述，社会经济的迅速发展增加了电力资源的需求量，而发电厂作为电力资源供应的主要来源，必须确保发电厂的安全稳定运行，才能在满足社会经济发展过程中电力资源需求的基础上，促进自身经济效益的全面提升。假如发电厂在发展过程中出现了电力供应问题，那么将会对社会经济的发展产生严重的影响。所以，发电厂必须加强电气开关设备维护和管理工作投入的力度，才能及时的发现电气开关设备存在的问题，从而避免电力系统故障的发生。同时发电厂根据自身发展的需要选择性能良好的电气开关设备，也是有效降低电气开关设备故障发生的主要手段。
【参考文献】
[1]范志钦.关于发电厂电气开关设备故障分析及对策探讨[J].科技风,2017,(13):192. DOI:10.19392/j.cnki.1671-7341.201713168.
[2]武磊,李加强.发电厂变电所电气开关设备故障分析及对策[J].科技创新导报,2011,(13):75-75. DOI:10.3969/j.issn.1674-098X.2011.13.058.
[3]张家鹏.移开式35kV交流金属封闭开关柜存在的绝缘故障及解决路径[J].科技创新与应用,2017,(21):180,182.
论文作者:解胜权
论文发表刊物:《中国电业》2019年第12期
论文发表时间:2019/9/29
标签：发电厂论文; 电气论文; 开关设备论文; 故障论文; 断路器论文; 发生论文; 电气设备论文; 《中国电业》2019年第12期论文;