淺談電廠電氣運行的故障診斷及處理措施

摘 要：本文總結(jié)了電廠電氣運行診斷中的常見故障，并在全面分析出現(xiàn)這些故障問題原因的基礎(chǔ)上，有針對性地探究了一些處理措施。

關(guān)鍵詞：電廠；電氣運行；診斷；常見故障；處理措施

在電廠日常運行中電氣設(shè)備不僅是生產(chǎn)活動的核心組成部分，而且也是管理工作中的重點內(nèi)容，其運行效率的高低直接影響了電廠生產(chǎn)效益的高低。

但是，隨著電廠電氣化程度的日益提高，生產(chǎn)中設(shè)計的電氣設(shè)備在數(shù)量與種類也不斷增加，這就大大增加了管理難度，從而造成生產(chǎn)中頻繁出現(xiàn)一些運行故障，制約了生產(chǎn)效益的顯著提升。

為了最大限度提高電廠的綜合效益，就需要電氣運行管理人員借助一定的診斷方法快速而精準地診斷出電氣運行故障，并積極采取有效措施予以處理，以保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運行。

一、電廠電氣運行過程中的常見故障

筆者在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，當前電廠電氣運行過程中普遍存在一些常見故障，不利于生產(chǎn)活動的順利進行，制約了企業(yè)經(jīng)濟效益的顯著提升?，F(xiàn)將這些故障問題總結(jié)如下：

（一）發(fā)電機中的滑環(huán)碳刷出現(xiàn)冒火故障

在電廠電氣運行中最常見的故障為發(fā)電機滑環(huán)碳刷冒火，出現(xiàn)該故障的原因主要有以下幾種：

1）在電廠生產(chǎn)中所用到的各種電氣設(shè)備，其壓簧的質(zhì)量參差不齊，壽命期限與承壓能力都各不相同，由于該原因造成電氣設(shè)備的碳刷與滑環(huán)之間電阻出現(xiàn)過大差異，從而導(dǎo)致碳刷與滑環(huán)在工作中很容易發(fā)生冒火故障。

2）由于長時間不間斷工作，電氣設(shè)備中的碳刷與滑環(huán)都會遭遇嚴重磨損，從而出現(xiàn)泥垢沉積、碳刷剝落等問題，進而使得碳刷滑環(huán)在不利的工作環(huán)境中慢慢遠離了集電環(huán)，最終導(dǎo)致碳刷、滑環(huán)發(fā)生冒火故障。

3）在電廠的生產(chǎn)活動中，電氣設(shè)備中部分碳刷出現(xiàn)過高溫度的情況下，管理人員未及時發(fā)現(xiàn)與處理的話，過高的溫度就會引發(fā)設(shè)備冒火故障。假如工作人員不能及時處理發(fā)電機碳刷及滑環(huán)冒火問題的話，就會導(dǎo)致整個電廠的生產(chǎn)工作無法正常運行，甚至?xí)o企業(yè)帶來嚴重的經(jīng)濟損失。

（二）電氣設(shè)備故障

要想確保電廠生產(chǎn)活動的順利、穩(wěn)定進行，就需要各種電器設(shè)備之間恰當而科學(xué)地配合，但是電廠運營中需要用到的電氣射日種類繁多、類型復(fù)雜，因此在實際生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的故障問題也十分多，其中最易出現(xiàn)故障的電氣設(shè)備應(yīng)該是發(fā)電機，其故障類型主要有兩種：

1.發(fā)電機在工作中出現(xiàn)過高溫度，并且升溫速度過快

在電廠的生產(chǎn)過程中，為了滿足居民對電能的大量需求，發(fā)電機智能持續(xù)不停地工作，而過長時間運行的話，發(fā)電機就會加速磨損，并且損耗的動能就會轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，從而造成發(fā)電器始終處于過高的溫度中，這就更易導(dǎo)致其老化與損壞。

2.發(fā)電機的實際工作電壓超過了正常變化范圍

合理調(diào)整電壓是確保發(fā)電機正常、穩(wěn)定發(fā)電的前提與保障，在生產(chǎn)活動中，假如發(fā)電機繞組的溫度升高過快、過高時，就極易導(dǎo)致發(fā)電機過快損耗與嚴重老化；假如電壓低于額定電壓的話就會影響發(fā)電機工作的穩(wěn)定性，造成發(fā)電機中設(shè)備出現(xiàn)異常溫度，最終大大減慢了實際運行速度。

（三）備用電源智能切換故障

在電廠的日常運營過程中，切換電源是發(fā)電機工作中的一道重要程序，備用電源主要有兩種切換方式：

1）快速切換；

2）慢速切換。

當前，我國電廠中用到的發(fā)電機設(shè)備電源一般采用的都是，慢速切換方式，該切換方式需要在一定時間內(nèi)才能換成切換程序，而切換過程中經(jīng)常出現(xiàn)的故障是怎樣確保電源一次性切換成功，并且還可保證切換過程中的電壓始終保持在發(fā)電機可承受的范圍內(nèi)，從而有效避免發(fā)電機不會遭受過高電壓的損壞，假如在切換備用電源的過程中不能很好解決以上問題的話，就極易導(dǎo)致慢速切換過程中引發(fā)一系列發(fā)電機故障。

雖然我國已經(jīng)有一些發(fā)電廠已經(jīng)將快速切換備用電源的方式應(yīng)用到日常生產(chǎn)過程中，但是由于電廠所選用的斷路器需要過長的切換時間，因此大大降低了安全性，也極易導(dǎo)致切換中出現(xiàn)各種切換故障。

二、有效處理電廠電氣運行故障的措施

依據(jù)上文總結(jié)的電廠電氣運行中的常見故障，筆者在全面分析出現(xiàn)這些故障問題原因的基礎(chǔ)上，依據(jù)自身多年電廠電氣運行管理工作經(jīng)驗，有針對性地提出了一些處理措施，供各位同仁參考。

（一）應(yīng)對發(fā)電機滑環(huán)碳刷出現(xiàn)冒火問題的措施

為有效應(yīng)對電廠電氣運行過程中發(fā)生的電動機的碳刷與滑環(huán)冒火故障問題，筆者通過分析發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)這一故障的原因是：壓簧壓力不夠均衡，雖然發(fā)電機在工作中選用的都是相同的碳刷與壓簧，但是因為出廠質(zhì)量與使用周期有差異，這就造成壓簧在壓力方面有很明顯的不均衡性，從而使得處于同極上的各個滑環(huán)碳刷中的電流大小不一，那些電流過大的碳刷就會損壞壓簧，進而引發(fā)冒火故障。再加上管理人員為及時發(fā)現(xiàn)故障更易引發(fā)更大的故障問題。

通常情況下可通過以下幾種方法解決該故障問題：

1）將電廠電氣運行中用到的壓簧在出廠質(zhì)量與使用時間上統(tǒng)一起來，并且應(yīng)選用規(guī)格相同的壓簧，合理調(diào)整壓簧在各個電氣中的受壓情況，以確保壓簧壓力較為均衡，并且還應(yīng)保證所有滑環(huán)碳刷在電阻阻值上的統(tǒng)一性。

2）電廠中的電氣管理人員應(yīng)制定恰當?shù)碾姎鈾z查與診斷計劃，定期對其各個電氣設(shè)備進行詳細而全面的檢查，一旦發(fā)現(xiàn)受損的碳刷與滑環(huán)應(yīng)盡早維修或更換，徹底清理滑環(huán)碳刷周圍及表面的污垢。

3）電廠中的電氣管理人員應(yīng)常態(tài)化對發(fā)電機中的滑環(huán)碳刷及壓簧進行檢測，仔細診斷它們是否有溫度過高的狀況，假如發(fā)現(xiàn)有高溫現(xiàn)象應(yīng)及時維修滑環(huán)碳刷或者采取措施幫其散熱。

（二）解決電氣設(shè)備中故障的有效措施

為較好地解決電廠電氣運行中的電氣設(shè)備問題，通常情況下可借助如下幾種措施予以解決：

1）電廠的電氣管理人員應(yīng)加大對各種電氣設(shè)備的維修與檢查，以保證所有電氣設(shè)備都能穩(wěn)定、安全運行。管理人員應(yīng)先診斷電氣設(shè)備是否有頻繁的自動跳閘現(xiàn)象，因為突然跳閘會嚴重損耗發(fā)電機中的各種電氣設(shè)備，如果有突然跳閘狀況工作人員應(yīng)及時將詳細情況向上級管理部門匯報。另一方面，管理人員在日常工作中還應(yīng)嚴格依據(jù)各種規(guī)章制度與標準來操作發(fā)電機。

2）針對電廠電氣設(shè)備運行中出現(xiàn)過高溫度的現(xiàn)象，電廠應(yīng)根據(jù)各種電氣設(shè)備的性能特點有針對性地制定冷卻措施對其降溫，以有效預(yù)防因溫度過高原因而導(dǎo)致電氣設(shè)備出現(xiàn)故障，發(fā)電機在持續(xù)的工作狀態(tài)下，會產(chǎn)生很多熱量并聚集起來，造成生產(chǎn)車間溫度快速升高，此時管理人員應(yīng)依據(jù)事先制定的冷卻措施對整個車間實施降溫，將過多的熱量快速排出去。一般來講，經(jīng)常用到的降溫措施有三種類型：水冷卻法、氫氣冷卻法及空氣冷卻法。三種降溫措施各有各的優(yōu)點與缺陷，每個電廠應(yīng)依照自身的特點與具體情況恰當而科學(xué)地選擇符合自己需求的降溫措施。

3）電廠發(fā)電車間的管理人員應(yīng)嚴格監(jiān)管生產(chǎn)過程中的電壓大小，預(yù)防因電壓過高而導(dǎo)致發(fā)電機被嚴重損壞狀況的出現(xiàn)。電壓監(jiān)控室一項復(fù)雜性與技術(shù)性很強的工作，管理人員在工作中一旦發(fā)現(xiàn)發(fā)電機電壓不穩(wěn)就應(yīng)快速切斷電源中的部分負電荷，還應(yīng)依據(jù)電壓的實際情況靈活選用符合需求的各種裝置來保護發(fā)電機。

（三）解決備用電源智能切換故障的有效措施

針對電廠生產(chǎn)中備用電源智能切換過程中出現(xiàn)的多種故障，可依據(jù)快速切換與慢速切換的具體特點有針對性地采取措施予以解決：

1）為有效解決因慢速切換備用電池時出現(xiàn)的故障問題，可借助以下幾種方法予以應(yīng)對，由于我國的火力發(fā)電廠在生產(chǎn)中普遍選用的斷路器為少油式開關(guān)，這種開關(guān)的智能切換時間一般在0.3秒左右，因過長的切換時間及較低的安全性，極易導(dǎo)致切換中出現(xiàn)各種故障。在這種情況下，電廠應(yīng)及時更新與更換斷路器，積極將先進的SFG斷路器及真空斷路器引入到電廠生產(chǎn)中，從而確保備用電源的安全、順利切換。

2）當前我國火力電廠切換備用電源是有一定條件的，只有確保母線電壓始終合格的情況下，才能自動切換備用電源。為切實解決備用電源在快速切換中出現(xiàn)的故障問題，可借助以下方法有效應(yīng)對：電廠管理人員在各種電氣設(shè)備正式投入使用之前，應(yīng)對其開展詳細的檢測，只有確保發(fā)電機組始終處于高壓狀態(tài)，才能實現(xiàn)順利的智能切換，以避免因隨意切換而縮減發(fā)電機壽命，從而為發(fā)電機的穩(wěn)定工作提供保障。

總而言之，為了確保電廠生產(chǎn)中各個電氣設(shè)備始終處于安全、穩(wěn)定的運行狀態(tài)，電廠應(yīng)重視各種設(shè)備的故障診斷工作，并全面分析出現(xiàn)這些故障的原因，然后有針對性地采取措施予以應(yīng)對。

只有這樣才能真正優(yōu)化電廠中各個電氣設(shè)備的質(zhì)量與性能，才能保障電廠為用戶提供穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的電能，才能為電廠的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件。

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作者簡介：

李冰（1986-），男，漢族，廣西博白縣人，本科，助理工程師。