摘要：电厂作为电能生产的主要场所之一，其重要性不言而喻。在生产电能的过程中，电厂内电气设备需要连续不间断运转，但受本身或其他因素的影响，使得电气的运行中常常会发生各种故障问题，这在一定程度上影响了电厂的生产能效和经济效益。本文结合多年的电气运行管理经验，对电厂电气运行的常见故障进行分析，并采取有效的策略加以应对，从而确保电气运行的可靠性。
关键词：电厂；电气运行；故障
电厂是电能生产的核心场所之一，重要性不容忽视。由于人们对电能的需求量很高，电厂的工作量非常大，且电能作为不可储存能源，故电气设备几乎是日夜间断运行，这导致电气设备的严重磨损，再加上一些人为因素的影响，电气设备可能时常会在运行过程中出现一些故障，这些故障一旦发生，就需要花费一定的时间和精力去维修，从而导致产能降低，电厂收益下降。因此，掌握电厂电气运行过程中可能会发生的故障和了解解决这些故障的合适方法是提高电厂生产效率的有效途径。
1.电厂电气运行常见的故障分析
1.1发电机故障
在正常运行状态下的发电机经常发生的故障分析如下：
励磁回路故障，由于发电机转子励磁回路使用的碳刷压簧紧力不同，碳刷随品牌、批次不同，其硬度存在差异；当发电机转子存在轴向径向振动时，滑环会加剧磨损某一方向碳刷， 在此方向碳刷与滑环之间造成过度磨损；导致发电机滑环和碳刷之间的间隙电阻存在很大差异，引发电气设备的滑环和碳刷之间发生冒火故障； 若碳刷摩擦产生的碳粉不及时清理或发电机端部漏氢不及时排空， 则火花易引燃碳粉或氢气， 造成恶劣事故。同时，若打火不及时处理，易造成转子滑环电击伤，严重时可造成滑环报废。此类事故的避免需做好以下工作：发电机转子轴振动严格控制，不得超过规程要求；检修人员做好碳刷架、刷握、碳刷选型，选用合格产品；检修人员加强设备巡视，及时发现碳刷打火，及时调整刷握紧力，及时更换碳刷；及时清理碳粉；严密监视励磁小间氢气含量，当氢气含量超标时，采取加强通风，甚至灭磁停机等措施。
发电机转子接地故障，发电机转子分为一点接地与两点接地。一点接地时发电机可坚持运行，但需在两小时内查明接地点并处理，；发电机转子发生两点接地时， 因其已造成发电机内部磁场畸变，造成发电机大幅振动、线圈过热，危害极大，需立即停机。发电机转子接地多由以下原因引起：转子母线脏污，支撑瓷瓶接地；发电机转子线圈多采用纸绝缘，随运行年限过程，纸绝缘泄漏电流增大，绝缘碳化失效接地；转子制造工艺低劣，纸绝缘中存在杂质， 运行中杂质因震动摩擦绝缘，造成接地。避免转子接地措施如下：做好转子监造，保证制造质量；严格执行检修工艺规范，定期清理励磁封母及绝缘子。
发电机定子故障，发电机定子故障简单分为电气故障、氢泄露故障等。由于发电机定子线棒制造、安装工艺存在偏差，造成其电气、模态形态存在不对称性，故运行中存在电磁震动；同时线棒端部及引水管处绝缘为人工手包绝缘，存在质量不可控性。经多年运行铁心与线棒绝缘摩擦，造成线棒电气故障、漏氢等故障。此类故障的避免需做好检修工作，及时发现线棒磨损、老化等缺陷并处理；做好发电机绝缘监督与预防性试验，严密监控发电机老化程度。
1.2油浸式变压器故障
油浸式变压器有散热性能好、运行稳定等优点， 故发电厂主变压器、厂用变压器、启动变压器等大容量变压器多采用油浸式变压器。油浸式变压器主要故障为接地故障、相间短路故障、线圈过热等。主要原因为绝缘老化、线圈连接部位松动过热、油质老化绝缘下降、变压器密封不严油中含水等。防止变压器故障主要措施有：做好检修工作，防止引线接触不良等缺陷发生；做好高压套管表面清洁工作，污秽区域表面喷涂PRTV，增强表面憎水性，防止高压套管爬电；做好变压器油质监测，提前去年发现问题。
1.3中低压电气设备故障
电厂设备类型繁多，运行时需要多类设备整体配合，常见的主要故障是变压器、断路器、低压设备等电气故障，因常规电厂运行环境较差，长期运行导致绝缘老化，出现放电缺陷，因电厂运行维护不到位，最终可能造成电气设备绝缘击穿，导致断路器跳闸，损失电量。低压设备因电厂污秽严重，容易出现接地故障。
1.4中低压电气转动设备机械故障
由于电力企业的运行特殊性，转动设备长期联讯运行，特别是磨组、风机、循环水泵、凝结水泵等重要设备，其运行稳定性对保障机组平稳具有重要意义。中低压电动机主要原因有：因制造缺陷、运行中振动造成槽楔、压指等部件松动，转子扫膛；因定子线圈变形造成绝缘磨损接地；因振动造成轴承润滑脂变质，轴承升高温度，轴承磨损等。故定期检修、巡视、维护对转动设备的稳定运行具有重要意义。
1.5电气其他故障
电气运行状态下，电源切换是发电机运行的重要程序。常见备用电源分为慢速切换和快速切换，常见的问题是电源的一次性更换成功，如果在设备电源更换时未能一次性完成，超出发电机可以承受的电压范围，会导致发电机故障；涉及电气和人身安全的电气接地是电气运行中的重要环节之一，按照国家规定使用的电气接地所用材料是规定尺寸的材料，该材料在地下被腐蚀的情况下需要考虑到接地的材料属性，检修人员在进行检修时需要通过敲打声音、观察等方式全面检查钢材料的被腐蚀程度。
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2. 电厂电气运行故障的应对策略
电厂电气运行故障一旦出现会对正常生产造成严重的影响，为避免此类问题的发生，必须采取合理可行的策略加以应对。
2.1 对电气进行分级管理
可按照电厂电气设备的运行特点，采取分级管理的方式减少电气运行中各种故障问题的发生。一方面可根据电气及系统的类型进行分级管理，归属于同种类型的设备按照同一等级的标准进行管理，并针对各种不同类型的电气制定相应的管理标准，为设备管理提供指导依据，最大限度地降低电气运行故障的发生几率，提升电厂的生产能效。另一方面可按电气设备在生产过程中所处的重要程度进行分级，重要设备故障应进行优先处理。
2.2 加强电气维护管理
在对电气进行维护管理的过程中，应当遵循以预防性维护为主的原则，并结合纠正性维护，当出现重大维护难题时，应当组织相关技术人员召开专题会议，提出解决办法，及时消除故障，恢复正常运行。
在对电气设备进行维护时，应当做好巡检工作，相关人员必须严格按照巡检项目、路线、时间对电气运行情况进行检查，对巡检中发现的异常问题，应及时进行分析，如果需要处理应上报有关部门。
电气运维人员每天应当进行 2 次定期巡检，同时，可结合电气设备的特点及其运行方式的变化情况，增加巡检次数；对于检修后试运行的电气则应重点检查。
2.3 加大监控力度
电厂电气运行过程中，发电机是不可或缺的重要设备，如果其电压不稳，会使设备的使用寿命缩短。由于引起发电机电压不稳的原因较多，从而给这一问题的解决增添了难度，为使发电机的电压始终保持稳定状态，应当对其进行实时监控，一旦发电机的电压不稳，则应及时对其运行状态进行检查，如有必要可将部分负电荷切断，借此来使电压恢复正常，当切断部分负电荷仍然无法解决电压不稳的问题时，应采取紧急拉闸的措施，从而确保电厂其它电气的安全性。此外，可在加大监控力度的基础上，运用各种保护装置，当电压不稳时，保护装置应能够自行启动，对发电机进行保护，这样可以避免运行故障的发生，进而减少不必要的经济损失。
2.4 做好安全措施
电厂电气运行故障发生后，电气设备可能会带电，一旦人员触碰将会引起安全事故，严重时可能会导致人员伤亡。因此，在应对电气运行故障时，要充分考虑安全措施，可通过对接地线进行合理设计，确保电气设备及人员的安全。电气设备的接地装置可采用环路式接地线，大量的实践证明，这种接地方式可靠性较高，其可以有效降低对地电压，同时，当某一接地线故障时，可缩小故障影响范围。
2.5做好重要设备重要参数的监控、报警工作，做好电气系统逻辑完善工作
很多电气设备故障均有发展过程，如发电机轴瓦温度、发电机氢气氢气湿度、氢压、漏氢率、发电机及高压电机振动、油浸式变压器温度、油质参数、SF6气体微水及全成分分析等。随着监测、检测技术的进步， 许多以前无法监测的数据得以实现。在参数发生变化初期发现并提前干预，将避免极大多数电气故障的发生。
2.6完善电气设备逻辑
电气设备故障固然需极力避免， 但发生电气设备故障后，防止故障扩大也具有重大意义。 否则单点、微小故障将扩大至母线、厂用电系统，进而影响机组运行。随着控制系统的发展，以前复杂难以实现的控制逻辑得以实现。如厂用电切换逻辑、备用电源投切逻辑、自启动逻辑、备用设备连锁逻辑等。学习、应用新技术，完善电气设备逻辑对发生电气设备事故后，保障事故不扩大，稳定机组运行具有重大意义，必须加以落实完善。
2.7 提升人员素质
电厂的相关操作人员既是电气设备的使用者，也是电气设备的维护者，他们的素质高低对设备运行的稳定性起着至关重要的作用。为此，电厂应当不断提升人员的综合素质和技术水平，为电气设备的稳定运行提供保障。电气设备的维修人员应当在工作中逐步积累经验，并不断完善自我，对各类故障要全面分析，采取最有效的方法进行解决，争取在最短的时间内消除故障，使设备恢复正常运行。电厂应当加大对相关人员的培训力度，通过培训增强他们的专业技能，使其可以更好地应对各种电气运行故障。只有使相关人员的素质和水平全面提升，才能使电气运行故障得以有效的应对，也才能为电厂运行安全性、稳定性和可靠性的提高提供保障。
结语:
综上所述，在时代飞速发展的今天，我国电力系统发展迅速，电厂数量也在不断增多。电厂生产中非常重要的一个组成部分就是电气系统，因为电气系统涉及到很多专业的内容，比较复杂，并且有着较为特殊的运行环境，那么就会有很多运行故障出现，进而对电厂的正常生产造成影响。针对这种情况，在具体实践中，就需要结合具体情况，对常见的电气故障进行分类，找出故障发生原因，综合考虑，采取科学的措施进行解决，以便保证电厂能够安全稳定地运行。
参考文献:
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论文作者:陈辉
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/6/4
标签：故障论文; 电厂论文; 电气论文; 发电机论文; 电气设备论文; 转子论文; 碳刷论文; 《电力设备》2018年第1期论文;