摘要：发电厂及变电站电气设备对于电网系统的重要性不言而喻，随着新技术的不断应用，电气设备的可靠性与安全性不断得以提升,满足了电能的生产、输送和分配的需要，发电厂和变电站中安装有各种电气设备。发电厂要定期对电气设备进行安全检查，及时找到问题并妥善解决。应重点检修变压器、发电机、配电装置、变电站设备和电气主接线等重要设备，以防因设备故障而影响正常供电。基于此，本文主要对发电厂及变电站电气设备常见问题进行分析探讨。
关键词：发电厂及变电站；电气设备；常见问题
1前言
发电厂及变电站电气设备的安全使用问题一直是一个非常重要的问题。我国对于发电厂及变电站电气设备一般采用的是以时间为基础的定期检修制度，这种预防性制度长期以来起到到很好的作用。随着我国社会的不断发展，工业商业用电及居民用电的跨越式增加，都使得我国发电厂及变电站电气设备的改造升级有了快速的发展。
2发电厂及变电站电气设备常见问题
2.1发电机故障分析及防范措施
2.1.1温度过高导致的绝缘体老化
发电机作为电气设备的核心部分，一般处于持续运行的状态，但这种状态给发电机带来了很大的压力。在发电机的运行过程中，过度消耗的铜和铁会逐渐转化为热能，但这些热能却无法得到有效释放，进而会损害发电机，造成发电机的绝缘体不断老化。此外，多数发电机的冷却系统不完善，散热性能不强，也会导致发电机的温度过高，造成绝缘体的老化。要想降低发电机的温度，防止发电机的绝缘体老化，就必须采取合理的措施。目前，多数电厂采取水冷却的方法来降低发电机的温度，而发电机本身的冷却功能是无法改变的。此外，氢气冷却法和密闭式空气冷却法也是常见的散热方法，但应用并不广泛。
2.1.2碳刷松动导致滑环、碳刷冒火
发电机在运行过程中，碳刷用久后会出现松动，且长时间的运行会造成碳刷磨损，过度磨损会导致碳刷脱落，产生冒火现象。此外，发电机压簧压力的不断增加和使用时间的不同会使滑环和碳刷之间的接触点产生差异，进而导致电流不一致和压簧严重受损，最终导致滑环、碳刷冒火。针对滑环、碳刷冒火的问题，发电厂要组织技术人员定期检查发电机的碳刷和压簧，做好预防、监督工作。在选择压簧时，要确保压簧的型号相同、使用时间相同，在使用过程中还要提高其测试频率，以保证每个碳刷所受的压力相同。
2.1.3电压不稳造成的设备故障
电压是电力运行过程中极为重要的一环，保证电压的稳定是发电机正常运转的基本要求。但是，在实际运转中，电压不会总处于恒定状态，常会超出额定电压的±5%，这会影响发电机的正常运转。当电压过高时，虽然发电机的励磁装置能保证电力供应，但是励磁会提升发电机的摩擦速度，导致机体温度过高，进而造成发电机绝缘体老化；反之，如果电压过低的话，会造成发电机的运行不稳定、功率降低，进而使电力无法正常供应。电压不稳给发电机带来的危害很大，是发电厂急需解决的问题。发电厂需要购买一些电压保护设备来维持电压的稳定，同时，还应组织技术人员定期对电压进行检测和维修，加强对电压的监督力度，使电压能处于恒定状态，保障发电厂的正常运转。
2.2变压器的故障问题和对策
2.2.1声音异常
变压器在长期的运转过程中，容易超出实际运转负荷，这是导致变压器声音异常的主要原因。电压短路、接地和变压器内部的某一个部件摇动同样会引起变压器的声音异常。要想解决这个问题，就要做好变压器的日常检修工作，对其内部的任何一个部件都要仔细检查；设置控制器和继电保护装置，这样能很好地避免因超负荷运转而影响变压器的正常工作。
2.2.2绝缘体老化
同发电机一样，变压器在长期使用后，如果不注意保护也会出现绝缘体老化的问题。当变压器长期处于潮湿环境中工作时，绝缘部件会逐步老化甚至失效，这会影响变压器的正常运转，甚至引发安全事故。因此，发电厂要做好变压器绝缘部件的日常检修工作，营造良好的通风条件，尽可能地让变压器在干燥、通风的环境中运行。
2.2.3引线故障
变压器在长时间的运转过程中，会出现引线烧断或断开、接线柱松动等问题，一旦出现这些问题且没有得到及时的解决，就会导致大面积停电，给人们的生活带来了极大的不便。对此，发电厂要做好引线的日常检修工作，加强对技术人员的管理和监督，还要备好储备引线。
2.3热工自动保护装置误动及防范措施
电厂常用的热工自动装置包括电工基础、电子线路、测量误差原理；热工仪表部分包括压力、流量、温度及分析仪表的测量原理、维护。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
故障处理；自动调节部分包括调节原理、调节设备及调节系统，以及锅炉和汽轮机的保护装置及热工信号。若热工装置运行时间过久，就有可能造成热工自动保护装置误动，导致发电机组非停。现就模件、底板电路老化引起误发信号为例讨论，
防范措施：1)停机后更换B套PLC底板、电源模块、DI模块。2)ETSPLC屏蔽地与系统地分开设置.并增大ETS系统地至DCS接地母排接地线的线径.进一步提升系统抗干扰能力。3)检查全厂接地系统(包括DCS系统地母排.以及接地母排至厂接地网的连接部分)，检查重点包括连接紧同、锈蚀以及接地线规格是否符合要求.对不符合要求的及时整改。4)利用机组停备机会，对#1、#2、#3、#4机组DCS系统接地电阻进行测试。
2.4厂用电动机故障分析及防范措施
厂用电动机作为发电厂电气设备的重要组成部分其故障类型多样化。如电厂#l吸收塔D搅拌器电机接地故障，综保装置无零序保护功能.造成380V脱硫保安MCCA段母线工作电源开关越级跳闸，导致四台浆液循环泵全停.是本次事件的直接原因。
1)#l吸收塔A、B、C、D浆液循环泵减速箱润滑油泵为同一段母线供电.在380V脱硫保安MCCA段母线备用电源投入后.由于综保装置无白启动功能.造成减速箱润滑油泵未能启动。是本次事件的主要原因.2)运行人员在#1吸收塔B、D浆液循环泵跳闸后处置不够果断、及时.恢复过程较长.是本次事件的次要原因。3)项目部安全生产管理存在漏洞，领导责任、现场责任、技术责任、监督责任落实不到位。
防范措施：1)制定当前设备供电方式下确保机组安全运行的措施.并下发现场执行。2)立即将#1吸收塔B浆液循环泵减速箱润滑油泵电源由脱硫保安MCCA段移至脱硫PcA段.将#2吸收塔B浆液循环泵减速箱润滑油泵电源由脱硫保安MCCB段移至脱硫PcB段.以提高润滑油泵供电可靠性。3)在脱硫系统盘面增加声音报警信号.便于运行人员及时发现故障。4)立即联系综保装置厂家.对现有脱硫系统的综保装置进行更换升级，包括加装零序保护和自启动功能，待设备到货后组织更换。5)强化项目部人员技术培训工作，充分利用岗位培训、运行分析、事故预想、应急演练、培训取证等方式提高运行人员、设备管理人员的技能水平和业务素质。
3电厂电气运行故障的案例分析
3.1发电机滑环碳刷冒火的案例
例：某发电厂#4发电机碳刷冒烟环火与系统解列
事故时间：2017年9月12日
3.2事故经过
2017年9月12 日 18∶55，电气主值班员检查#4 发电机碳刷运行正常；19∶50 左右，电气主值值班员检查#4 发电机碳刷运行正常，未见异常；19∶59，接班电气主值班员检查发现#4 发电机碳刷冒烟打火，汇报班长、值长，有功负荷由180 MW 逐渐降低至 5MW，调整碳刷无效冒烟发展到环火，立即将#4 发电机解列。经处理，23∶10与系统并网。
3.3原因分析
第一、滑环本身不严，表面凹凸程度不平，引起碳刷振动。第二、运行工况不良，碳刷氧化膜建立不好，摩擦系数增大，温度增高。第三、有部分碳刷刷握表面不够光滑使碳刷发生卡塞引起冒火。第四、碳刷已经发热，运行人员未及时发现。第五、碳刷质量差，检修维护不到位。
3.4 防治对策
第一、强化巡检发电机碳刷部位，可借助红外线测温仪装置与直流钳表装置对发电机各碳刷温度情况与碳刷电流情况进行详细测量，若发现碳刷电流存在偏小现象或存在无电流现象，应及时联系检修人员来调整，经调整后碳刷电流仍不达标的话，应及时更换碳刷，把电流不平衡现象，气膜现象、氧化膜现象以及卡阻现象等都应彻底排除，以确保碳刷可实现安全稳定运行；对碳刷冷却风机进行详细检查，看其是否能正常运行，同时应注意观察刷柜及刷架上是否存在积垢现象，一旦发现存在严重积垢，应及时安排清理；重视检查电刷刷辫有无缺陷，是否能很好的连接电刷，实际运行时发热现象严重与否，会不会触碰相关机构件，滑环表面是否存在变色现象，过热现象等问题。此外当发现碳刷上部比刷握低或平齐与刷握时，应及时更换碳刷，且更换时应选用同型号，同形式的碳刷。最后还应做好电气设备的检查工作，应及时修理，甚至更换哪些磨损较严重的碳刷，并应定期清理电气设备表面沉积的污垢。第二、选用的各碳刷型号规格都应相同，以确保各压簧压力都可调至同一水平，并对各滑环碳刷阻值进行协调统一。第三、应定期检查滑环碳刷工作情况及发电机压簧工作情况，一旦发现它们存在问题，如碳刷发热严重，压簧工作压力不足等问题，应及时进行相应处理。第四、运行人员加强对碳刷检查次数，发现异常立即处理，并提高检修人员维护质量。
4结语
发电厂及变电站电气设备的检修与管理是一个长期的过程。这需要电力企业充分认识到这项工作的重要性，深入分析电气设备常见问题及其对策，注重专业技术人才的培养，建立一支专业性强的复合型人才队伍，同时构建完善的电气设备维修与管理制度，有力保障电力企业电气设备的安全稳定运行，不断增强企业的经济效益和竞争力，同时为经济社会快速发展保驾护航。
参考文献：
[1]冶军.论电厂及变电站电气设备安装与检修[J].民营科技.2019(03).
论文作者:赵一飞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/16
标签：碳刷论文; 发电机论文; 发电厂论文; 电气设备论文; 变电站论文; 变压器论文; 电压论文; 《基层建设》2019年第28期论文;