燃機電廠發(fā)電機保護系統(tǒng)探索

俞路軍 高倩倩 劉瑋男 嚴佳康 劉媛媛 葉士鵬 陳筆

摘?要：在城市的發(fā)展中，處處離不開電能的需求，燃機電廠的重要性不言而喻。文章分析現(xiàn)階段燃機電廠發(fā)電機的工作情況，可知其受到多種因素的影響，導(dǎo)致該設(shè)備在工作期間易出現(xiàn)運行異常及故障問題，使得發(fā)電機的正常發(fā)電工作受影響，嚴重的情況下還會發(fā)生發(fā)電機損毀等問題，給燃機電廠的設(shè)備有效應(yīng)用造成了較大的不利影響與經(jīng)濟負擔，不利于燃機電廠獲得經(jīng)濟效益。燃機電廠對當前進行發(fā)電生產(chǎn)工作期間利用的發(fā)電機進行保護裝置的設(shè)置，降低發(fā)電機故障率。

關(guān)鍵詞：燃機電廠;發(fā)電機;保護系統(tǒng)

一、 引言

20世紀70年代末期，我國開始研究計算機繼電保護，這比國外晚了十幾年，但是也得到了飛速的發(fā)展，我國研究開發(fā)了很多不同型式、不同原理的計算機保護裝置。為了更好適應(yīng)電力系統(tǒng)的發(fā)展變化，根據(jù)電力系統(tǒng)的運行方式以及出現(xiàn)故障的狀態(tài)引起保護性能的改變，自20世紀80年代開始涉足自適應(yīng)繼電保護的研究領(lǐng)域，這是繼電保護的發(fā)展趨勢，也是繼電保護的智能化的組成部分。新式的計算機發(fā)電機—變壓器組保護裝置在制造工藝上、新保護原理的運用上以及軟硬件的設(shè)計上都有很大的進步，取得了很大的發(fā)展。

二、 燃機電廠發(fā)電機常見故障及原因分析

（一）電氣故障及原因

電氣故障產(chǎn)生的原因較為復(fù)雜，最常見的原因就是線套管溫度過高導(dǎo)致的電氣故障。線套管溫度過高是如何產(chǎn)生的呢？由于發(fā)電機底部的漏磁會導(dǎo)致電流產(chǎn)生的概率大大增加，眾所周知，由于漏磁會隨著無功負荷的增加溫而增加，因此，當漏磁增加時就會增大電流產(chǎn)生的概率。除此以外，磁場渦流熱量直接傳遞到線套管中也會導(dǎo)致線套管溫度過高造成的電氣故障。除了線套管溫度過高引起的故障以外，大軸磁化與退磁故障也會導(dǎo)致電氣故障的發(fā)生。大軸磁化會對軸瓦產(chǎn)生極大的負面影響，這是由于軸瓦會在電流作用下性能改變。

（二）線圈故障及原因分析

1. 線圈的絕緣失效。主要是由于線圈的絕緣層破損老化，對電壓的阻擋能力下降，這樣容易出現(xiàn)電壓擊穿故障。絕緣效能的喪失與絕緣層的質(zhì)量有很大的關(guān)系，從理想層面講絕緣層本身不存在老化，實際中的老化現(xiàn)象多是質(zhì)量問題引起的。由于線圈的使用時間較長，又受到磨損等外力因素的影響導(dǎo)致絕緣層的質(zhì)量下降，而且線圈材質(zhì)如果沒有選擇對，其絕緣層的使用有效期限也將縮短。

2. 轉(zhuǎn)子線圈嚴重磨損引起線圈故障。為了保障用電需求量，轉(zhuǎn)子線圈會隨著超負荷運行的發(fā)電機高速運轉(zhuǎn)，由于轉(zhuǎn)子線圈在整個運轉(zhuǎn)期間自身都會發(fā)生摩擦損耗，又加上處在高速運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，摩擦損耗會更加顯著，這樣會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子線圈表面的絕緣層被破壞，發(fā)電機組內(nèi)的電流無法正常通行，從而使發(fā)電機進行停工檢修。

3. 高速運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，還會引起定子和定子線圈因摩擦力增加而磨損加大，長此以往就會造成絕緣老化從而引發(fā)事故。只有創(chuàng)造一個密閉的保護空間使保護對象被保護在線圈絕緣層之間，如此一來被保護的對象就不會被電壓擊穿。多數(shù)時候電力系統(tǒng)的維修人員對絕緣層的清潔工作都不太重視，致使線圈的絕緣層被塵垢以及腐蝕性氣體破壞，無法起到絕緣的作用。

三、 燃機電廠發(fā)電機保護系統(tǒng)探索

（一）系統(tǒng)正常運行條件

為了保證集控運行系統(tǒng)的正常運行，一定要確保有持續(xù)供應(yīng)的電源，同時還需利用計算機控制系統(tǒng)去保障控制系統(tǒng)運行安全。所以，為了確保集控運行系統(tǒng)的正常運行，應(yīng)當重視如下條件的滿足。

1. 做好接地工作，屏蔽電纜。集控運行系統(tǒng)接地工作的好壞，會對發(fā)電機組的運行安全性產(chǎn)生直接影響，所以要確保接地作業(yè)的高質(zhì)量。此外，還要用到屏蔽電纜，避免系統(tǒng)遭受電磁波干擾而導(dǎo)致信號傳輸錯誤。

2.

確保UPS電源穩(wěn)定供電。集控運行系統(tǒng)的運行需要持續(xù)不斷的電源供應(yīng)，所以集控運行系統(tǒng)應(yīng)當采取UPS電源予以供電，同時要完善UPS電源供電方式及切換供電的時間設(shè)置。

3. 做好防潮防濕工作。集控運行系統(tǒng)的運行需要對其內(nèi)部溫度與濕度進行穩(wěn)定調(diào)節(jié)，所以需要保證空調(diào)系統(tǒng)無故障，而如果空氣中的濕度到達一定程度，便會因為濕潤空氣凝結(jié)的水珠滴落在電路板上而出現(xiàn)短路現(xiàn)象。

（二）振動故障的預(yù)防措施

首先，對機組進行停機檢查，如：平衡螺孔的位置、低發(fā)聯(lián)軸的重力加成、軸帶負荷，通過對以上幾個參數(shù)的校準和功能處理，確保發(fā)電機組在超負荷運轉(zhuǎn)的情況下依然保持較為穩(wěn)定的振動水平。其次，如果發(fā)現(xiàn)低發(fā)聯(lián)軸的二階質(zhì)量不平，則要調(diào)整振動平衡，從振動頻率上對標準和要求進行衡量與評估，確保二階質(zhì)量不影響振動平衡，弱化電機組超負荷運轉(zhuǎn)的情況。

（三）線圈故障預(yù)防措施

首先，保證線圈的質(zhì)量是非常關(guān)鍵的，因此廠家需要在選擇線圈的材料上做綜合考慮。保障線圈的材質(zhì)會使線圈能忍受摩擦的時間加長，絕緣效果保持的時間也會變長。其次，線圈的磨損情況和工作時間是呈正相關(guān)的，發(fā)燃機電廠可以增加發(fā)電機的數(shù)量來分擔每臺發(fā)電機的任務(wù)量。從而在使供電要求得到滿足的情況下增加線圈的使用壽命。

四、?結(jié)語

燃機電廠發(fā)電機保護系統(tǒng)，可以保護設(shè)備，一旦在發(fā)電機使用過程中出現(xiàn)問題，依托保護系統(tǒng)便可以及時檢出問題，第一時間發(fā)出警報提醒并停機。檢修人員可以迅速對出現(xiàn)故障的地方進行維修處理，防止發(fā)電機應(yīng)用期間發(fā)生故障后繼續(xù)使用而導(dǎo)致設(shè)備嚴重損毀問題，從而使得設(shè)備故障問題可以被及時發(fā)現(xiàn)與妥善處理，發(fā)電機可以在后續(xù)的發(fā)電生產(chǎn)中穩(wěn)定可靠的應(yīng)用。所以保護裝置對于燃機電廠發(fā)電機組的有效運行利用生產(chǎn)的積極性影響較大，需要燃機電廠技術(shù)人員對于保護系統(tǒng)包含的內(nèi)容有著較多的了解，進而基于保護系統(tǒng)的應(yīng)用特點、保護方式、配置，做好發(fā)電機保護裝置的設(shè)置工作，確保保護系統(tǒng)的應(yīng)用價值可以充分發(fā)揮。

參考文獻：

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作者簡介：俞路軍，高倩倩，劉瑋男，嚴佳康，劉媛媛，葉士鵬，陳筆，國電湖州南潯天然氣熱電有限公司。