火電廠電氣設(shè)備常見(jiàn)故障及處理措施

石磊

(山西漳電大唐塔山發(fā)電有限公司，山西大同 037000)

[摘要]電氣設(shè)備是進(jìn)行電力生產(chǎn)與電力供應(yīng)的關(guān)鍵因素，對(duì)火電廠的正常運(yùn)行來(lái)說(shuō)十分重要。但由于火電廠的電氣設(shè)備眾多，設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)也非常復(fù)雜，使得電氣設(shè)備經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些故障。這不僅影響電力生產(chǎn)的正常進(jìn)行，還會(huì)給火電廠工作人員帶來(lái)生命安全隱患。因此，必須充分了解常見(jiàn)的電力設(shè)備故障，掌握相應(yīng)的故障處理技術(shù)，保證能夠?qū)ν话l(fā)故障進(jìn)行及時(shí)、正確的處理。通過(guò)對(duì)火電廠常見(jiàn)的電氣設(shè)備故障進(jìn)行分析，總結(jié)了一些較為可行的故障處理措施，希望能夠?qū)痣姀S電力生產(chǎn)提供一定的幫助。

關(guān)鍵詞 電氣設(shè)備常見(jiàn)故障 處理措施 火電廠

中圖分類(lèi)號(hào)TM621

0引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)電力的需求正不斷增大，給供電單位造成很大的供電壓力。在這種情況下，維持火電廠電氣設(shè)備的正常運(yùn)行就顯得尤為重要，然而目前我國(guó)的火電廠電氣設(shè)備雖然正在不斷的更新優(yōu)化，但設(shè)備故障問(wèn)題卻依然很難解決。

1火電廠電氣設(shè)備的常見(jiàn)故障

1.1電氣設(shè)備導(dǎo)線故障

在火電廠_電氣設(shè)備的多發(fā)故障中，導(dǎo)線故障是最為常見(jiàn)的。這種故障主要是指設(shè)備結(jié)構(gòu)內(nèi)部各連接線路上出現(xiàn)的問(wèn)題，主要包括絕緣層短路故障與導(dǎo)線溫度升高故障兩種。其中絕緣層短路故障主要是受環(huán)境因素影響，火電廠中的電氣設(shè)備較多，所處的環(huán)境也比較復(fù)雜，使得電氣設(shè)備導(dǎo)線的外部絕緣層很容易出現(xiàn)磨損、受潮、老化等現(xiàn)象。而絕緣層一旦出現(xiàn)損壞，導(dǎo)線就會(huì)裸露在空氣中，漏電、混線等故障的發(fā)生概率就會(huì)大大提升，進(jìn)而造成電氣設(shè)備短路，影響火電廠的正常工作生產(chǎn)，給人們的正常造成很大的麻煩。而導(dǎo)線溫度升高故障則主要是由電氣設(shè)備的規(guī)格過(guò)小引起的，電氣沒(méi)備在進(jìn)行電力生產(chǎn)的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生的一定的負(fù)荷。通常情況下負(fù)荷會(huì)控制在電氣設(shè)備的最大容量范圍內(nèi)，但如果電氣設(shè)備的規(guī)格過(guò)小，其最大容量就無(wú)法滿足生產(chǎn)過(guò)程中的電力負(fù)荷需求，這就會(huì)使電力設(shè)備在超負(fù)荷的狀態(tài)下運(yùn)行，導(dǎo)線的溫度在這一過(guò)程中就會(huì)不斷升高，如果沒(méi)有得到及時(shí)處理，就會(huì)造成電氣設(shè)備的損壞，甚至引發(fā)火災(zāi)、爆炸等安全事故，嚴(yán)重威脅到火電廠工作人員的生命安全。于2016年6月發(fā)生的陜西西安變電站爆炸正是電氣設(shè)備故障引發(fā)的一起嚴(yán)重事故，該變電站的電纜溝導(dǎo)線由于未知原因起火，且沒(méi)有得到及時(shí)處理，使火勢(shì)進(jìn)一步蔓延，最終不僅引發(fā)了變電站爆炸，還造成了周邊居民區(qū)的大規(guī)模停電口]，影響十分嚴(yán)重。

1.2定子端部繞組絕緣磨損

定子端部的緊固件絕緣體損壞也是電氣設(shè)備發(fā)生的常見(jiàn)故障之一。發(fā)電機(jī)是火電廠中的重要?jiǎng)恿ζ餍担壳拔覈?guó)火電廠主要使用的發(fā)電機(jī)為汽輪發(fā)電機(jī)，而定子繞組則是組成汽輪發(fā)電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的一個(gè)部件，定子繞組在汽輪發(fā)電機(jī)中負(fù)責(zé)通入交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其固定性對(duì)于發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)十分重要。但由于汽輪發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜且價(jià)格昂貴，因此大多數(shù)火電廠很少會(huì)對(duì)其進(jìn)行更換，這使得定子繞組的端部很容易出現(xiàn)磨損、老化現(xiàn)象，定子繞組一旦出現(xiàn)了損壞，整個(gè)汽輪發(fā)電機(jī)也會(huì)因此無(wú)法運(yùn)行，甚至?xí)霈F(xiàn)漏水、斷裂、單相接地等惡性事故，這對(duì)于火電廠電力生產(chǎn)的影響是十分嚴(yán)重的。另外，定子繞組如果遭到了破壞，其維修工作不僅需要大量的人力與物力，還會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間，火電廠在這期間完全無(wú)法進(jìn)行電力生產(chǎn)，所造成的電力損耗不可估量。

1.3發(fā)電機(jī)刷環(huán)碳刷冒火

碳刷系統(tǒng)是連接勵(lì)磁系統(tǒng)與發(fā)電機(jī)的重要設(shè)備，在發(fā)電機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，負(fù)責(zé)將建立轉(zhuǎn)子切割磁場(chǎng)的勵(lì)磁電流傳送至發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組中，因此，碳刷系統(tǒng)的好壞會(huì)直接影響到發(fā)電機(jī)乃至整個(gè)火電廠的運(yùn)行。發(fā)電機(jī)中的碳刷很容易出現(xiàn)冒火現(xiàn)象，未進(jìn)行技術(shù)滅火的甚至有可能發(fā)展成環(huán)火，損壞發(fā)電機(jī)。造成碳刷冒火現(xiàn)象的大致上可分為碳刷質(zhì)量規(guī)格問(wèn)題、阻值問(wèn)題、磨損問(wèn)題三種，其中以阻值問(wèn)題最難以解決，同一發(fā)電機(jī)組所使用的碳刷型號(hào)是相同的，但碳刷的阻值卻不可控制，不同阻值的碳刷在進(jìn)行工作時(shí)需要分配不同的電流，很容易因此產(chǎn)生火花，進(jìn)而出現(xiàn)冒火現(xiàn)象。而碳刷規(guī)格問(wèn)題則是由于發(fā)電機(jī)組內(nèi)碳刷的壓簧壓力不同造成的，不同的碳刷在使用時(shí)間上存在著差異，壓簧的壓力也不一樣，而壓力的差異則會(huì)使碳刷與滑環(huán)間差生不一樣的接觸點(diǎn)電阻，最終造成壓簧變形，同樣會(huì)出現(xiàn)火花。最后還有碳刷的磨損問(wèn)題，碳刷在工作過(guò)程中需要不斷進(jìn)行快速的搖動(dòng)，頻繁的搖動(dòng)會(huì)導(dǎo)致碳刷邊緣部分出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，而脫落的碳刷材料存在碳刷系統(tǒng)中就很可能導(dǎo)致碳刷冒火。還需要注意的是，除碳刷本身的問(wèn)題外，電氣設(shè)備檢修人員的工作疏忽也是造成碳刷冒火的原因之一，碳刷在工作中自身溫度會(huì)逐漸提升，如果其中過(guò)熱的碳刷沒(méi)有被檢修人員發(fā)現(xiàn)，同樣會(huì)造成碳刷冒火。

2火電廠電氣設(shè)備的常見(jiàn)故障處理措施

2.1電氣設(shè)備導(dǎo)線故障處理措施

導(dǎo)線故障在電氣設(shè)備維修中極為常見(jiàn)，其處理措施可分為故障預(yù)防與故障維修兩部分。在設(shè)備安裝與線路鋪設(shè)的過(guò)程中，工作人員需要考慮設(shè)備線路周?chē)臐穸取囟鹊然厩闆r，盡量避免設(shè)備導(dǎo)線受潮、腐蝕，保護(hù)導(dǎo)線絕緣體，.延長(zhǎng)電氣設(shè)備及其導(dǎo)線使用壽命。此外還要準(zhǔn)備備用電源并做好電路切換工作，這樣已方面可以避免施工受到突然停電情況的影響，另一方面也能夠保證導(dǎo)線在突然斷電時(shí)的線路安全。同時(shí)，針對(duì)導(dǎo)線溫度升高故障，相關(guān)工作人員也要做好設(shè)備導(dǎo)線的檢測(cè)措施，電氣設(shè)備的導(dǎo)線線路比較復(fù)雜，想要檢測(cè)其溫度變化情況比較難以實(shí)現(xiàn)，但卻可以對(duì)電氣設(shè)備與導(dǎo)線的負(fù)荷進(jìn)行檢測(cè)，導(dǎo)線溫度過(guò)高是由符合超過(guò)電氣設(shè)備容量所導(dǎo)致的，因此可以根據(jù)電氣設(shè)備容量進(jìn)行導(dǎo)線負(fù)荷監(jiān)控，以充分把握導(dǎo)線的使用情況。在具體的檢測(cè)中，火電廠可安裝配套的信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)與自動(dòng)檢測(cè)裝置，保證導(dǎo)線超負(fù)荷時(shí)能夠及時(shí)發(fā)出警報(bào)并切斷線路，從而將故障損失降到最低。

2.2定子端部繞組絕緣磨損處理措施

造成定子端部繞組絕緣磨損故障的原因主要是設(shè)備老化，這使得其故障處理手段一般以更新?lián)Q代為主。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)電機(jī)定子線棒的可運(yùn)行時(shí)間一般在25 000～30 000h，因此為保證發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行，火電廠需以4~5年為周期進(jìn)行定子線棒的更換。而為了盡量延長(zhǎng)發(fā)電機(jī)定子線棒的使用壽命、維修人員還需在舊常的維修檢測(cè)工作中對(duì)定子端部進(jìn)行加固處理，并建立繞組絕緣的磨損現(xiàn)象進(jìn)行詳細(xì)的觀察與記錄，以提高故障處理的科學(xué)性。但需要注意的是，由于定子線棒的造價(jià)很高，更換時(shí)間也比較長(zhǎng)，因此在面對(duì)定子端部絕緣繞組磨損故障時(shí)，應(yīng)首先考慮維修處理，而非直接選擇更換定子線棒。在維修過(guò)程中，可采用動(dòng)態(tài)振動(dòng)幅值測(cè)試與靜態(tài)振動(dòng)特性測(cè)試等技術(shù)，判斷定子端部絕緣體的具體損壞位置，從而進(jìn)行針對(duì)性的結(jié)構(gòu)加固與絕緣修復(fù)。如果因絕緣擊穿而必須進(jìn)行定子線棒更換，也要根據(jù)其體的損壞情況判斷更換方式，選擇局部更換或整體更換，將更換工作所帶來(lái)?yè)p失降到最低。

2.3發(fā)電機(jī)刷環(huán)碳刷冒火處理措施

造成發(fā)電機(jī)刷環(huán)碳刷冒火的原因有很多，在故障處理時(shí)應(yīng)采取針對(duì)應(yīng)的措施。首先，如果碳刷的質(zhì)量或規(guī)格出現(xiàn)問(wèn)題，可選擇更換刷環(huán)上的壓簧，由于壓簧的壓力無(wú)法控制，因此必須對(duì)所有壓簧進(jìn)行更換，保證滑環(huán)與碳刷間接觸點(diǎn)電阻的一致。需要注意的是，更換的壓簧必須為同一型號(hào)，否則依然很容易出現(xiàn)碳刷冒火故障。其次，故障如為電阻問(wèn)題或磨損問(wèn)題引發(fā)，則需對(duì)碳刷進(jìn)行整體更換，由于碳刷組織無(wú)法確定，在更換前還要對(duì)新碳刷進(jìn)行電阻測(cè)定并做好記錄，保證電阻一致。此外，由于碳刷的磨損或過(guò)熱現(xiàn)象是在工作過(guò)程中逐漸形成的，因此檢修人員的需定期對(duì)碳刷進(jìn)行檢查，并做好具體損耗情況的記錄，保證能夠及時(shí)更換。對(duì)于火電廠來(lái)說(shuō)，碳刷更換是非常頻繁的，為提高維修人員的工作效率，最好應(yīng)多儲(chǔ)備不同型號(hào)的碳刷，并標(biāo)明其電阻等具體數(shù)據(jù)情況，以供更換時(shí)使用。

2.4提高火電廠電氣設(shè)備的檢修水平

火電F電氣設(shè)備的常見(jiàn)故障有很多，所對(duì)應(yīng)的預(yù)防或維修方法也不同，但歸根結(jié)底還是要對(duì)電氣設(shè)備檢修水平進(jìn)行提高，保證在面對(duì)不同設(shè)備故障時(shí)能夠進(jìn)行科學(xué)、正確的處理。對(duì)于檢修水平的提升主要可分為兩部分，首先應(yīng)提高檢修隊(duì)伍的整體水乎，通過(guò)積極組織專(zhuān)業(yè)技能培訓(xùn)、聘請(qǐng)行業(yè)內(nèi)專(zhuān)家進(jìn)行指導(dǎo)等方式來(lái)提升檢修人員的故障處理能力，并給予其充足的實(shí)踐機(jī)會(huì)，積累大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。其次要借助專(zhuān)業(yè)的檢修設(shè)備進(jìn)行檢修工作，火電廠應(yīng)積極引進(jìn)適合自身實(shí)際情況的檢修設(shè)備與檢修技術(shù)，并建立系統(tǒng)化的檢測(cè)、隔離、維修模式，提高維修工作的質(zhì)量與效率。

3結(jié)束語(yǔ)，

總的來(lái)說(shuō)，由于諸多因素的限制，火電廠電氣設(shè)備故障的發(fā)生是不可避免的，但只要了解了常見(jiàn)電氣設(shè)備故障的類(lèi)型與特點(diǎn)，并在研究分析中找到針對(duì)性的處理措施，就能夠保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高效的電力生產(chǎn)，滿足電力供應(yīng)需求。

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