淺談發(fā)電廠電氣設(shè)備運(yùn)行常見故障及預(yù)防措施

胡仁君

江蘇大屯電熱有限公司 江蘇徐州 221611

電力是社會(huì)生活中必不可少的能源，也是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)。隨著人們對電力需求的增大，許多發(fā)電產(chǎn)業(yè)規(guī)模也逐漸擴(kuò)大，其他各類發(fā)電形式如水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和核能發(fā)電都陸陸續(xù)續(xù)出現(xiàn)。但調(diào)查發(fā)現(xiàn)，火力發(fā)電受眾率與其他發(fā)電形式相比仍占比相對較高，這也說明火力發(fā)電是人們較為依賴的發(fā)電形式。如今火力發(fā)電更是對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著不可替代的影響力和推動(dòng)力。因此，保障火力發(fā)電廠電力系統(tǒng)及相關(guān)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，避免故障是十分重要的，是維持工業(yè)生產(chǎn)和人民生活高效平穩(wěn)的核心。

1 發(fā)電廠電氣運(yùn)行過程中的常見故障

1.1 電氣設(shè)備跳閘

發(fā)電廠電力系統(tǒng)設(shè)備多且復(fù)雜，電氣運(yùn)行中最常見的故障就是電氣設(shè)備跳閘，占電氣設(shè)備常見故障的50%以上，運(yùn)行中的電氣設(shè)備當(dāng)發(fā)生短路、斷路、漏電、過電流、欠電壓、電動(dòng)機(jī)缺相、電動(dòng)機(jī)機(jī)械卡死以及設(shè)備誤動(dòng)作都會(huì)引起電氣設(shè)備跳閘現(xiàn)象發(fā)生。

1.2 電氣設(shè)備溫度過高

一般來說，當(dāng)供電系統(tǒng)需求較大時(shí)，高負(fù)荷發(fā)電可以有效滿足市場的電位勢能供給與需求，雖然這種方法可以最大限度保持電網(wǎng)穩(wěn)定，但火電廠中的發(fā)電機(jī)組及各種電氣設(shè)備將長時(shí)間處于高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，長時(shí)間高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)能夠產(chǎn)生過載和高溫，高溫運(yùn)行直接導(dǎo)致各種電氣設(shè)備組件的加速老化，這會(huì)直接降低相關(guān)電氣設(shè)備的壽命，并且易于引發(fā)火災(zāi)威脅電力系統(tǒng)的安全[1]。

1.3 相關(guān)接地的問題

電力系統(tǒng)及電氣設(shè)備接地是防止電擊危險(xiǎn)事故發(fā)生的重要預(yù)防手段，主要分為保護(hù)接地和工作接地。隨著當(dāng)今發(fā)電廠變電站間隔規(guī)模的不斷擴(kuò)大，輸電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和復(fù)雜度逐漸增加，電壓水平也進(jìn)一步提高，在電氣運(yùn)行過程中各種接地故障也時(shí)常發(fā)生，系統(tǒng)一旦接地很有可能出現(xiàn)短路麻煩，給電氣設(shè)備操作控制管理和維護(hù)工作人員帶來了許多潛在的危險(xiǎn)，可能造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。

1.4 電動(dòng)機(jī)故障

電動(dòng)機(jī)是電廠輔機(jī)中最常見的一種電氣設(shè)備，電動(dòng)機(jī)故障也是最常見的電氣設(shè)備故障之一，常見的電動(dòng)機(jī)故障主要包含軸裂紋、軸鐵芯磨損、轉(zhuǎn)子彎曲等，如發(fā)現(xiàn)軸紋磨損較為嚴(yán)重的地方應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行更換；一旦發(fā)現(xiàn)軸鐵芯出現(xiàn)磨損，應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確焊接，如果磨損的太嚴(yán)重的話可以用機(jī)床來加工；如果轉(zhuǎn)子發(fā)生了彎曲應(yīng)當(dāng)把轉(zhuǎn)子取出來，然后依據(jù)電力系統(tǒng)的不同對結(jié)構(gòu)進(jìn)行不同的維修，保證電動(dòng)機(jī)能夠正常運(yùn)行。

1.5 相關(guān)電壓不穩(wěn)定波動(dòng)過大

發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)組在實(shí)際工作過程中容易出現(xiàn)較大的電動(dòng)位差波動(dòng)，直接影響用戶和發(fā)電設(shè)備。如在發(fā)電機(jī)組的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中，如果發(fā)電電壓超過額定電壓的5%，則介質(zhì)中發(fā)電設(shè)備的勵(lì)磁機(jī)將保持上升趨勢，而轉(zhuǎn)子將保持恒定的上升趨勢，并且發(fā)電機(jī)組的表面溫度也會(huì)發(fā)生變化，這將直接的導(dǎo)致電氣設(shè)備組件的老化。另外，當(dāng)產(chǎn)生的電壓低于額定電壓的5%時(shí)，定子繞組將繼續(xù)運(yùn)行，轉(zhuǎn)盤會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)問題，不僅降低其運(yùn)轉(zhuǎn)性能指標(biāo)，而且還很容易損壞載荷固定設(shè)備。

1.6 備用電源切換故障

當(dāng)發(fā)電機(jī)組因各種原因跳閘時(shí)，需要使用應(yīng)急備用電源系統(tǒng)，以保證發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行。然而當(dāng)應(yīng)急電源系統(tǒng)接通時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)生自動(dòng)切換系統(tǒng)故障。原因是當(dāng)備用電源接通時(shí)，由于電動(dòng)勢的直接影響而發(fā)生反向，運(yùn)行在母線上的旋轉(zhuǎn)電氣設(shè)備會(huì)產(chǎn)生頻差和電壓差，從而導(dǎo)致應(yīng)急電源系統(tǒng)故障、耗損、廠用電膨脹和發(fā)電機(jī)組恢復(fù)遲緩[2]。

2 火電廠電氣運(yùn)行常見故障的預(yù)防措施

2.1 加強(qiáng)電氣運(yùn)行工作人員的安全管理

提高員工安全生產(chǎn)意識。加強(qiáng)員工的安全責(zé)任心教育，端正員工的工作態(tài)度，規(guī)范員工的作業(yè)行為，工作中及時(shí)關(guān)注員工的思想情緒變化，克服松懈麻痹、驕傲自滿的思想，引導(dǎo)員工從“要我安全”到“我要安全”的思想轉(zhuǎn)變。

健全完善各項(xiàng)規(guī)章制度。各項(xiàng)規(guī)章制度是企業(yè)保證安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)，是企業(yè)抓好安全生產(chǎn)的前提，企業(yè)的安全生產(chǎn)制度該完善的完善、該修訂的修訂，確保各項(xiàng)制度可持續(xù)、合實(shí)際，真正的為企業(yè)安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。

科學(xué)合理編制《電氣運(yùn)行規(guī)程》?！峨姎膺\(yùn)行規(guī)程》是保障全廠電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定的基礎(chǔ)，結(jié)合實(shí)際組織編制電氣運(yùn)行規(guī)程，組織各崗位人員認(rèn)真學(xué)習(xí)熟練掌握并應(yīng)用，有效降低事故發(fā)生。

切實(shí)落實(shí)人員崗位及責(zé)任。根據(jù)電氣運(yùn)行各崗位的特點(diǎn)，按照崗位責(zé)任制和安全生產(chǎn)責(zé)任制的內(nèi)容明確各崗位的職責(zé)、權(quán)限、管理范圍，認(rèn)真落實(shí)“誰主管、誰負(fù)責(zé)”的要求，建立責(zé)任約束機(jī)制，杜絕在設(shè)備管理上出現(xiàn)推諉扯皮現(xiàn)象。

提高作業(yè)人員技術(shù)水平。加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)是防止發(fā)生電氣故障的一種重要手段，任何一個(gè)行業(yè)都離不開業(yè)務(wù)精英，一群素質(zhì)高、業(yè)務(wù)強(qiáng)的從業(yè)人員具有敏銳的觀察力，能大大降低事故的發(fā)生，即使出現(xiàn)故障也能以最快的速度排除，可以短時(shí)間內(nèi)解決問題[3]。

2.2 加強(qiáng)電氣設(shè)備的監(jiān)視、巡檢、參數(shù)調(diào)整和操作管理

加強(qiáng)對電氣運(yùn)行設(shè)備的監(jiān)視。電氣運(yùn)行設(shè)備的監(jiān)視是運(yùn)行工作中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，也是獲取電氣設(shè)備運(yùn)行狀況的一種重要手段，通過加強(qiáng)對電氣設(shè)備的參數(shù)監(jiān)視，了解電氣設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況，對于偏離運(yùn)行參數(shù)的電氣設(shè)備，可以提前采取有效措施，及時(shí)避免電氣設(shè)備故障的發(fā)生。

加強(qiáng)對電氣運(yùn)行設(shè)備的巡檢。為了保障電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，要定期對電氣設(shè)備進(jìn)行巡檢，因?yàn)槎ㄆ谘矙z能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題和隱患，可以利用人的感官功能及一些高科技手段，如引進(jìn)設(shè)備巡檢記錄儀，有效發(fā)現(xiàn)接頭發(fā)熱、聲音異常、氣味異常、油位異常等異常情況，及時(shí)將故障消滅在萌芽狀態(tài)。

加強(qiáng)對電氣運(yùn)行設(shè)備的參數(shù)調(diào)整。電氣設(shè)備運(yùn)行期間是需要?jiǎng)討B(tài)管理的，通過對監(jiān)視和巡檢得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)偏離正常運(yùn)行參數(shù)的應(yīng)該立即進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化調(diào)整，避免電氣設(shè)備在不合理的參數(shù)下運(yùn)行，影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。

加強(qiáng)電氣運(yùn)行操作管理。電氣運(yùn)行不同于其他專業(yè)，操作必須按照一定的操作順序，操作者不能盲目按照自我操作習(xí)慣，要規(guī)范操作人員的操作行為，制定科學(xué)合理的操作順序，形成標(biāo)準(zhǔn)操作票，操作時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行“三票三制”，杜絕違反操作規(guī)定的事件發(fā)生。

2.3 加強(qiáng)電氣設(shè)備的安裝、調(diào)試和維護(hù)

嚴(yán)格安裝使用管理。在各類電氣設(shè)備到貨之后，應(yīng)該主動(dòng)開箱檢查驗(yàn)收產(chǎn)品是否合格，確認(rèn)產(chǎn)品合格后方能按照安裝使用說明書進(jìn)行安裝，安裝過程中既要保證質(zhì)量也要確保安全，遇到安裝環(huán)境和安裝說明書不一致時(shí)，應(yīng)在尊重客觀環(huán)境的前提下聯(lián)系原廠家進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)經(jīng)得同意后方可進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以便于安裝后制定切合實(shí)際的調(diào)試、運(yùn)維方案。

加強(qiáng)電氣設(shè)備的調(diào)試。電氣設(shè)備安裝完以后第一時(shí)間應(yīng)該組織系統(tǒng)調(diào)試，在實(shí)際調(diào)試的過程中需要對調(diào)試的具體范圍進(jìn)行明確規(guī)定，且應(yīng)在能夠代表真實(shí)事故條件下進(jìn)行測試調(diào)試。如果不可能實(shí)現(xiàn)，應(yīng)在繼續(xù)測試、質(zhì)量保證等方面為有關(guān)系統(tǒng)作出具體安排，不能在不滿足的條件下進(jìn)行調(diào)試[4]。

制定完善的運(yùn)行維護(hù)方案。為有效地實(shí)施綜合運(yùn)行和后期維護(hù)，應(yīng)制定合理的電氣系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)計(jì)劃，細(xì)化定期運(yùn)營維護(hù)項(xiàng)目，然后按照制定的計(jì)劃和項(xiàng)目執(zhí)行實(shí)施。

切實(shí)做好日常檢修養(yǎng)護(hù)工作。應(yīng)當(dāng)十分重視電氣設(shè)備的養(yǎng)護(hù)和檢修工作，通過日常的檢修養(yǎng)護(hù)可以科學(xué)的預(yù)見可能發(fā)生的問題，定期檢修檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，延長設(shè)備使用壽命。此外還應(yīng)當(dāng)組建專業(yè)的故障檢修團(tuán)隊(duì)，提高檢修人員的專業(yè)技術(shù)水平，以認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度工作，確保電氣設(shè)備的檢修養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。

2.4 建立健全設(shè)備定期切換、校驗(yàn)、預(yù)防性試驗(yàn)、隱患排查治理等制度

建立健全電氣設(shè)備定期切換、校驗(yàn)制度。電氣設(shè)備定期切換、校驗(yàn)是電氣設(shè)備管理制度中重要的一項(xiàng)內(nèi)容，在發(fā)電廠中一般重要的電氣設(shè)備或者輔機(jī)都有至少一臺(tái)備用運(yùn)行切換設(shè)備，電氣設(shè)備的定期切換、校驗(yàn)?zāi)康氖菫榱搜娱L設(shè)備運(yùn)行時(shí)數(shù)，為設(shè)備定期檢修創(chuàng)造良好的檢修時(shí)間，減少設(shè)備由于輔機(jī)（或輔助設(shè)備）故障導(dǎo)致的非計(jì)劃停運(yùn)，對于停用時(shí)間超過一個(gè)月的備用電氣切換設(shè)備，應(yīng)先進(jìn)行檢查或試驗(yàn)后方可重新投運(yùn)[5]。

提前開展電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)。電氣設(shè)備的預(yù)防性試驗(yàn)是指電氣人員通過電氣試驗(yàn)，在設(shè)備投入之前或運(yùn)行中了解掌握設(shè)備的絕緣等情況。對電氣設(shè)備按規(guī)定開展預(yù)防性試驗(yàn)工作，是防患于未然，保證電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要措施之一，如測量泄漏電流、測量絕緣電阻等，每年雷雨季節(jié)到來之前都需要對防雷接地裝置進(jìn)行全面地預(yù)防性試驗(yàn)，并對檢查和試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，采取相應(yīng)的措施維持和保證設(shè)備的正常工作水平，確保安全、經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行。

建立健全隱患排查治理制度。發(fā)電廠作為能源行業(yè)的一個(gè)重要組成部分，是國家安委會(huì)隱患排查治理的重點(diǎn)領(lǐng)域，分級建立隱患排查治理制度是降低事故的有效手段之一，建立健全隱患排查治理制度能夠促進(jìn)各級管理人員盡職盡責(zé)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患、治理隱患，將事故隱患消滅在萌芽狀態(tài)，有效防止和減少各類事故的發(fā)生。

編制應(yīng)急預(yù)案制度，加強(qiáng)應(yīng)急演練。發(fā)電廠電氣系統(tǒng)設(shè)備點(diǎn)多面廣、極其復(fù)雜，日常發(fā)生故障或事故的風(fēng)險(xiǎn)較大，一旦發(fā)生事故，往往在瞬間能造成極大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至是人員傷亡，應(yīng)該編制完善的應(yīng)急預(yù)案并讓每位人員熟練掌握，當(dāng)出現(xiàn)故障或事故時(shí)，各級人員能夠第一時(shí)間按照職責(zé)分工和應(yīng)急預(yù)案迅速開展應(yīng)急處置工作，有效降低故障或事故帶來的影響，進(jìn)一步降低損失。

2.5 積極推進(jìn)新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)的使用

（1）要有序?qū)ζ婆f電氣設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行改造。發(fā)電廠投入運(yùn)行后，許多電氣設(shè)備都是按照當(dāng)時(shí)機(jī)組投產(chǎn)時(shí)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)安裝的，隨著科技的發(fā)展要對老舊的電氣設(shè)備進(jìn)行更新?lián)Q代，不斷嘗試新產(chǎn)品、新工藝的投入改造力度，逐步淘汰落后設(shè)備，如在一些啟停比較頻繁的電動(dòng)機(jī)或輔機(jī)上加裝調(diào)速器、變頻開關(guān)等部件，在敷設(shè)電纜時(shí)減少架空電纜鋪設(shè)等，加大設(shè)備及系統(tǒng)改造力度，不斷提高電氣設(shè)備的運(yùn)行效率。

（2）要加強(qiáng)對新技術(shù)的應(yīng)用。當(dāng)今社會(huì)科技發(fā)展日新月異，發(fā)電廠要逐步推進(jìn)新技術(shù)的應(yīng)用，要綜合利用5G網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等高科技信息手段建立高效的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)，開展智能巡檢、監(jiān)視和控制，加強(qiáng)對數(shù)據(jù)的采集、傳送和分析，通過分析海量圖像、數(shù)據(jù)、視頻，實(shí)時(shí)診斷設(shè)備的運(yùn)行狀況，通過大數(shù)據(jù)挖掘分析，快速判斷電氣設(shè)備的運(yùn)行情況、健康狀況，實(shí)現(xiàn)可視化和遠(yuǎn)程控制，開展智能化管控決策。

（3）要逐步實(shí)現(xiàn)“調(diào)控一體化、運(yùn)維一體化”的管理。隨著社會(huì)的發(fā)展，設(shè)備的不斷更新，發(fā)電廠運(yùn)行各崗位的業(yè)務(wù)特點(diǎn)也發(fā)生了很大變化，各個(gè)崗位之間的聯(lián)系越來越緊密，從以前的分專業(yè)式管理演化成集控式管理，再逐步到現(xiàn)在的調(diào)控一體化管理及運(yùn)維一體化管理是一種趨勢，調(diào)控一體化和運(yùn)維一體化管理能夠?qū)崿F(xiàn)管理的集約化和精細(xì)化，也能有效降低事故的發(fā)生。

3 結(jié)語

隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展，發(fā)電廠電氣設(shè)備系統(tǒng)越來越龐大，加強(qiáng)電氣設(shè)備的安全運(yùn)行管理顯得越來越重要，我們必須充分認(rèn)識電氣設(shè)備故障的多樣性和復(fù)雜性，提前采取必要的預(yù)防措施，確保發(fā)電廠電氣設(shè)備在最佳狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，有效避免電氣設(shè)備運(yùn)行故障的發(fā)生，不斷提高發(fā)電廠的工作效率和競爭能力。