熱電廠電氣運(yùn)行中故障及應(yīng)對措施的研究

鄧玉榮++張嘉

摘 要：隨著國民經(jīng)濟(jì)增長速度的加快，工業(yè)用電與居民生活用電的供電需求量增加，迫使熱電廠處于不間斷的電氣運(yùn)行當(dāng)中，但是長期連續(xù)的供電運(yùn)行難免會(huì)造成一些突發(fā)事故與設(shè)備故障，不僅影響了熱電廠的穩(wěn)定供電，而且也嚴(yán)重影響了工業(yè)生產(chǎn)和居民的正常生活，因此需要對電氣運(yùn)行中的故障及時(shí)診斷并做出快速的處理，該文通過分析電氣運(yùn)行中的常見故障，提出了相應(yīng)的解決措施，以保證熱電廠電氣運(yùn)行的高效穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：熱電廠 電氣運(yùn)行 故障 措施

中圖分類號：TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（b）-0114-01

電氣運(yùn)行過程中的電氣設(shè)故障現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，電路電源和發(fā)電機(jī)的因素占絕大部分比例。這些故障的發(fā)生對熱電廠電氣的正常運(yùn)行造成了很大的影響，因此對電氣運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)的故障提出相應(yīng)的解決措施可以提高熱電廠電氣運(yùn)行的穩(wěn)定性。

1 電氣運(yùn)行概述和常見故障原因分析

熱電廠的電氣系統(tǒng)一般由主接線、發(fā)電機(jī)、變壓器、開關(guān)設(shè)備和配電設(shè)備等組成，整個(gè)電氣系統(tǒng)包括兩個(gè)工作流程，分別是廠用電流程和供用電流程。電氣系統(tǒng)的基本工作要求就是安全、穩(wěn)定，并且具有良好的操作性能。

引發(fā)電氣運(yùn)行故障的因素是多方面的。在機(jī)組的運(yùn)行過程中，由于發(fā)電機(jī)經(jīng)常高速運(yùn)轉(zhuǎn)，所以會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)滑環(huán)等故障，長時(shí)間的高速運(yùn)轉(zhuǎn)摩擦?xí)顾㈩^不斷磨損，刷架的周圍也會(huì)出現(xiàn)污垢，就可能導(dǎo)致碳刷的震動(dòng)幅度過大，偏離原有的集電環(huán)，長此以往就會(huì)引起設(shè)備失火[1]。除了碳刷的運(yùn)行狀況會(huì)影響到電氣運(yùn)行以外，壓簧也會(huì)對電氣運(yùn)行產(chǎn)生一定的影響，由于壓簧出廠時(shí)間和使用時(shí)間的不同，使壓簧的壓力產(chǎn)生差異性，如果同級滑環(huán)上的碳刷電流過大，就會(huì)導(dǎo)致壓簧磨損，甚至產(chǎn)生火花。在電氣設(shè)備的實(shí)際操作中，如果工作人員沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)碳刷的嚴(yán)重受損發(fā)熱情況，也會(huì)造成碳刷失火，影響電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2 熱電廠電氣運(yùn)行中存在的主要故障

2.1 備用電源故障

當(dāng)發(fā)電機(jī)在使用過程中出現(xiàn)斷電或者故障的情況下，就需要使用備用電源來及時(shí)供電。備用電源有高壓和低壓兩種，發(fā)電廠根據(jù)自身發(fā)電機(jī)的數(shù)量和控制形式可以確定需要多少備用電源。備用電源需要具有自動(dòng)切換功能，但是在切換間隙，電氣設(shè)備就會(huì)減速運(yùn)行，這與正常運(yùn)行時(shí)的速度差異較大，此時(shí)，備用電源完成切換，電氣設(shè)備受到突然的電壓沖擊，就會(huì)嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的使用壽命。有些發(fā)電機(jī)由于自身容量大，電源切換對其造成的影響就會(huì)更加嚴(yán)重[2]。如果備用電源的切換間隙較長，就會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備受損甚至無法再次啟動(dòng)。

2.2 發(fā)電機(jī)電壓故障

為了確保工業(yè)用電和生活用電的安全穩(wěn)定，發(fā)電廠最重要的任務(wù)就是保證輸出電壓的穩(wěn)定，過高或過低的電壓都會(huì)影響到正常用電。電壓的穩(wěn)定并不是指電壓值穩(wěn)定在一個(gè)固定的數(shù)據(jù)上，而是指電壓的波動(dòng)范圍維持在一個(gè)規(guī)定的區(qū)間內(nèi)。發(fā)電廠往往會(huì)通過增加勵(lì)磁來保持電壓的穩(wěn)定性，但是增加勵(lì)磁必然會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的工作溫度升高，使鐵的損耗量增加，絕緣體老化進(jìn)程加快，對發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行產(chǎn)生潛在威脅，最終迫使發(fā)電機(jī)的運(yùn)行功率降低[4]。

2.3 電氣接地故障

工業(yè)用電和家庭用電量的增加，使發(fā)電機(jī)一直處于高負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)中，電力設(shè)備在運(yùn)行過程中產(chǎn)生短路問題也成為經(jīng)常性的問題。電氣接地故障分為交流接地故障和直流接地故障兩種。電機(jī)殼和繞組受潮是導(dǎo)致交流接地故障的直接原因。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生接地情況但是沒有發(fā)生短路故障就是所謂的直流接地故障。如果直接接地故障得不到及時(shí)的處理，就會(huì)造成接地短路故障，嚴(yán)重阻礙電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.4 發(fā)電機(jī)工作溫度過高

由于發(fā)電機(jī)經(jīng)常處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，所以運(yùn)行過程中的銅耗就會(huì)產(chǎn)生一定的能量并最終轉(zhuǎn)化為熱能，這些熱能對發(fā)電機(jī)產(chǎn)生作用，使發(fā)電機(jī)的工作溫度升高。熱能的散發(fā)也會(huì)促進(jìn)絕緣體的老化速度加快，而絕緣體的老化會(huì)阻礙發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。發(fā)電機(jī)的冷卻系統(tǒng)如果不能有效的緩解銅耗過程中所產(chǎn)生的熱能就會(huì)使發(fā)電機(jī)的運(yùn)行溫度居高不下[5]。

3 熱電廠電氣運(yùn)行故障的應(yīng)對措施

3.1 加強(qiáng)備用電源的設(shè)備維護(hù)

備用電源切換間隙是發(fā)生故障的主要時(shí)間段，雖然備用電源的切換故障不是經(jīng)常發(fā)生，但是引發(fā)切換故障的原因往往是發(fā)電機(jī)的內(nèi)部發(fā)生了故障，這就需要工作人員對電氣設(shè)備進(jìn)行定期的維護(hù)和檢修，以確保電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，這個(gè)故障問題是最容易避免和預(yù)防的，所以在設(shè)備日常維護(hù)方面要加強(qiáng)人員投入，確保每一臺設(shè)備都能得到必要的檢修和維護(hù)。

3.2 加強(qiáng)日常電壓監(jiān)控

電壓不穩(wěn)定不僅會(huì)給工廠生產(chǎn)、家庭生活帶來嚴(yán)重的影響，更會(huì)對發(fā)電機(jī)的使用壽命造成不可逆轉(zhuǎn)的影響。造成電壓不穩(wěn)定的因素是多方面的，所以要在日常的電氣運(yùn)行中對電氣設(shè)備的工作電壓進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測，當(dāng)出現(xiàn)電壓不穩(wěn)定的情況時(shí)，及時(shí)檢查和報(bào)修，此外，還可以通過一些電壓保護(hù)裝置來穩(wěn)定電壓，確保電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和供電電壓的穩(wěn)定性。

3.3 設(shè)計(jì)更加合理的接地線結(jié)構(gòu)

接地線的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理對于維持電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行和保障工作人員的人身安全具有重要的意義。為了避免直流接地故障和交流接地故障的發(fā)生，可以將傳統(tǒng)接電線改為環(huán)路式接電線，并且安裝接電線報(bào)警裝置，這樣不僅可以增強(qiáng)接地線的安全性，還可以避免因接地線故障對電氣運(yùn)行產(chǎn)生更大的影響。

3.4 使用冷卻方法解決發(fā)電機(jī)發(fā)熱問題

為了保證發(fā)電機(jī)能夠在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)工作，可以用冷卻的方法來達(dá)到降溫的目的。常見的冷卻方法包括水內(nèi)冷卻法、氫氣冷卻法和密閉空氣冷卻法。密閉空氣冷卻法適用于環(huán)境惡劣的發(fā)電廠。由于水的散熱性能強(qiáng)于其他介質(zhì)，使水內(nèi)冷卻法成為冷卻效果最明顯、應(yīng)用最廣泛的一種冷卻方法。由于氫氣本身易燃易爆的特點(diǎn)，導(dǎo)致氫氣冷卻法不被常用。

4 結(jié)語

通過上面對熱電廠電氣運(yùn)行故障和應(yīng)對措施的分析，可以看出電氣運(yùn)行故障的誘因既有日常維護(hù)工作的失誤，也有因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理而造成的故障，所以為了避免電氣運(yùn)行中的常見故障，需要采取多種應(yīng)對措施共同解決電氣運(yùn)行過程中的故障失誤，以保障電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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