李大學(xué)

摘要：文章對(duì)發(fā)電廠電氣系統(tǒng)的組成和功能進(jìn)行簡單介紹，分析發(fā)電廠電氣系統(tǒng)運(yùn)行中的常見故障類型及原因，提出電氣系統(tǒng)運(yùn)行中常見問題的解決對(duì)策，以供同行進(jìn)行參考。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；電氣系統(tǒng)；問題；對(duì)策

1引言

近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快，人們生活水平了有了很大的提高，現(xiàn)代化的生成方式也有了較大的改變，在此形勢(shì)下，人們對(duì)于電力能源的需求量不斷增加，且對(duì)電能質(zhì)量有著更高的要求，給發(fā)電廠帶來了巨大的壓力和挑戰(zhàn)。在發(fā)電廠的發(fā)電系統(tǒng)中，電氣系統(tǒng)是直接制約電能質(zhì)量和供電穩(wěn)定性的關(guān)鍵部分，電氣系統(tǒng)中的各種電氣設(shè)備在長時(shí)間的運(yùn)行過程中一旦出現(xiàn)故障，如果不及時(shí)處理并加以預(yù)防，將會(huì)對(duì)整個(gè)發(fā)電廠的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響。因此需要對(duì)發(fā)電廠電氣系統(tǒng)運(yùn)行中的常見問題和解決對(duì)策進(jìn)行研究。

2發(fā)電廠電氣系統(tǒng)概述

發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)主要包括發(fā)電機(jī)、主變壓器、廠用電主接線、配電設(shè)備、開關(guān)設(shè)備、備用電源、通信設(shè)備、照明設(shè)備等，在發(fā)電廠發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行中具有重要作用。由于目前社會(huì)的用電需求量對(duì)發(fā)電廠帶來巨大的壓力，使得發(fā)電系統(tǒng)長時(shí)間處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，加之電氣系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境較為惡劣，且需要長時(shí)間承受機(jī)械負(fù)荷以及電力負(fù)荷的雙重壓力，使得電氣系統(tǒng)中的電氣設(shè)備難免出現(xiàn)各種故障，并影響其使用壽命，需要對(duì)發(fā)電廠電氣系統(tǒng)運(yùn)行中的常見故障類型進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)故障原因進(jìn)行分析，尋找故障的處理方法以及提高其運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性的預(yù)防措施。

3發(fā)電廠電氣系統(tǒng)運(yùn)行的常見問題及原因分析

3.1電氣設(shè)備的接地問題

電氣設(shè)備接地是確保設(shè)備自身安全以及工作人員人身安全的重要措施，主要分為交流接地和直流接地兩種。由于目前用電需求量的增加以及電力行業(yè)新技術(shù)與新設(shè)備的應(yīng)用，電廠的規(guī)模不斷擴(kuò)大，發(fā)電機(jī)組容量不斷增加，電廠中的用電負(fù)荷、供電電壓和短路電流等也隨之提高，系統(tǒng)和設(shè)備一旦出現(xiàn)異常對(duì)設(shè)備和人員則會(huì)造成更加嚴(yán)重的危害。交流接地中的常見問題通常有電動(dòng)機(jī)的接地系統(tǒng)受潮、設(shè)備老化以及腐蝕等原因引起的接地故障，直流接地中的常見問題則是由于信號(hào)裝置、繼電保護(hù)裝置或控制裝置等出現(xiàn)誤動(dòng)或拒動(dòng)而引起的故障。例如發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的轉(zhuǎn)子接地故障，通常是由于滑環(huán)絕緣破損、轉(zhuǎn)子槽口絕緣破損、引線絕緣破損、鉆子銅線變形或端部嚴(yán)重積灰引起的。

3.2發(fā)電機(jī)的溫升異常問題

在發(fā)電廠中發(fā)電機(jī)是長期處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的電氣設(shè)備，如果內(nèi)部以及外界環(huán)境中散熱不良容易導(dǎo)致其金屬部件之間的摩擦或相對(duì)運(yùn)行的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能，而引起發(fā)電機(jī)溫度升高。發(fā)電機(jī)內(nèi)部的絕緣部件長期處于高溫的環(huán)境中，容易導(dǎo)致其絕緣老化速度加快，從而降低其絕緣性能影響發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行。而引起發(fā)電機(jī)溫度異常的原因則主要有發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)間過長、發(fā)電機(jī)的冷卻和散熱系統(tǒng)降溫效果較差、發(fā)電機(jī)外部環(huán)境通風(fēng)及散熱效果不佳等問題。

3.3發(fā)電機(jī)的電壓問題

發(fā)電廠中的發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行中需要其運(yùn)行電壓在規(guī)定的范圍內(nèi)變動(dòng)，一旦其電壓值高于規(guī)定值，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子就會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速過高的問題，引發(fā)轉(zhuǎn)子電流增加，而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)溫度升高，如上文所述，容易加速絕緣老化，降低絕緣性能，影響發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行。而如果電壓過低，則會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速較低，影響系統(tǒng)的運(yùn)行效率。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，發(fā)電機(jī)端電壓波動(dòng)范圍應(yīng)為額定電壓的±5%以內(nèi)。

3.4備用電源異常問題

發(fā)電廠電氣系統(tǒng)中的備用電源是在系統(tǒng)高低壓電源出現(xiàn)故障而異常停止時(shí)啟動(dòng)來維持電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要電源裝置，而當(dāng)備用電源啟動(dòng)接入電氣系統(tǒng)時(shí)，容易導(dǎo)致母線的電壓突然升高，反而影響電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行，而且備用電源啟動(dòng)到接入系統(tǒng)需要一定的時(shí)間，如果時(shí)間過長就會(huì)影響降低電氣設(shè)備的運(yùn)行速度，當(dāng)電源正常接入之后會(huì)突然提升電氣設(shè)備的運(yùn)行速度，如果發(fā)電不能對(duì)備用電源的接入問題進(jìn)行有效處理，容易發(fā)生系統(tǒng)紊亂并對(duì)電氣設(shè)備造成損壞。

此外，電氣系統(tǒng)的勵(lì)磁系統(tǒng)出現(xiàn)故障容易導(dǎo)致發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過程中失去勵(lì)磁電流，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子磁場消失而出現(xiàn)失磁問題。另外，電氣系統(tǒng)中的升壓變故障如發(fā)電性故障、繞組故障、鐵芯故障、過熱故障等，主要是由于工作人員的誤操作以及有載調(diào)壓分接頭拉弧等原因造成的過電壓以及線路故障等原因引起的。

4發(fā)電廠電氣系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)節(jié)常見問題的處理對(duì)策

4.1選用合理的冷卻方式

目前在發(fā)電廠中比較常用的冷卻方式主要有水冷卻、氫氣冷卻和密閉式空氣冷卻三種，其中水冷卻的方式最為普遍，因?yàn)槠渚哂辛己玫纳崮芰?，可以在短時(shí)間起到降溫冷卻的效果，而且相對(duì)比較安全可靠。而氫氣由于其質(zhì)量較輕，可以在起到冷卻效果的同時(shí)降低其通風(fēng)，提高發(fā)電機(jī)的工作效率，但是氫氣本身是一種易燃易爆氣體，具有較高的危險(xiǎn)性。密閉式空氣冷卻需要構(gòu)造一個(gè)密閉空間，避免發(fā)電機(jī)與空氣接觸，防止出現(xiàn)設(shè)備堵塞而引起的溫升問題，比較適用于較為惡劣的運(yùn)行環(huán)境中，但是具有較高的成本。此外，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)電氣系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的溫度管理，對(duì)重點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行定時(shí)巡檢和記錄。

4.2加強(qiáng)對(duì)電氣設(shè)備的檢修

發(fā)電廠中電氣設(shè)備的檢修方式主要有事后檢修、計(jì)劃檢修和狀態(tài)檢修三種，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，應(yīng)根據(jù)發(fā)電廠自身情況以及人員配置等采用三者結(jié)合的檢修模式。首先應(yīng)充分利用發(fā)電廠的在線監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)電氣系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄，通過相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件對(duì)各個(gè)電氣設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中的異常情況，并確定故障隱患部位、制定檢修措施對(duì)故障隱患進(jìn)行排除；其次應(yīng)根據(jù)電氣設(shè)備不同的運(yùn)行階段采取不同的定期檢修計(jì)劃，避免出現(xiàn)檢修過度或檢修不足的問題；最后檢修人員應(yīng)加強(qiáng)學(xué)習(xí)，不斷提高自身的檢修技術(shù)，采用新技術(shù)和新設(shè)備提高對(duì)電氣設(shè)備的檢修效率，及時(shí)快速排除電氣系統(tǒng)故障，確保電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

4.3優(yōu)化接地方式

在目前的發(fā)電廠中，對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行合理的接地方式是選擇環(huán)路式的接地線，此種方式可以有效降低對(duì)地電壓，即使是出現(xiàn)接地線路故障時(shí)，也會(huì)將其對(duì)電氣系統(tǒng)的危害降到最低。此外還可以采用接地系統(tǒng)的報(bào)警裝置，并對(duì)報(bào)警裝置進(jìn)行定期檢修和維護(hù)，一旦出現(xiàn)接地故障確保其及時(shí)報(bào)警，檢修人員及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行排除，避免安全事故的發(fā)生。此外還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)發(fā)電機(jī)電壓的監(jiān)測(cè)，及時(shí)查找電壓異常的原因，制定合理方案進(jìn)行故障排除，確保電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

5結(jié)語

目前發(fā)電廠中電氣系統(tǒng)運(yùn)行中的常見問題主要有電氣設(shè)備的接地問題、發(fā)電機(jī)的溫升異常問題、發(fā)電機(jī)的電壓問題、備用電源異常問題以及勵(lì)磁系統(tǒng)的故障問題，需要在發(fā)電廠的實(shí)際運(yùn)行過程中，根據(jù)自身情況選擇合理的冷卻方式，選用科學(xué)的檢修模式加強(qiáng)對(duì)電氣設(shè)備的檢修管理，并對(duì)接地方式進(jìn)行優(yōu)化，加強(qiáng)對(duì)發(fā)電機(jī)電壓的監(jiān)控，確保電氣系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

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