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电厂电气故障分类、成因及处理措施

来源:学术堂 作者:韩老师
发布于:2014-12-12 共2340字
论文摘要

  电气设备是电厂生产的重要组成部分,一直都是电厂管理的要点,其运行效率从根本上决定了生产效益。但是,因为电厂电气设备比较多,再加上管理工作不到位,导致在生产过程中经常会出现电气运行故障,影响企业的生产效益。为了进一步提高电厂经营的综合效益,必须要从实际情况出发,结合以往的管理经验,确定电气故障发生的原因,并选择有效的措施加以改进,杜绝类似的故障再次发生。

  1 故障分类和发生原因分析
  
  1.1 电气设备升温过快

  电厂发电一般需要长时间、持续的运作,这样必定会产生铜损耗和铁损耗,而在损耗产生的同时会释放出大量的热量,使设备的运行温度持续升高。如果电气设备长期处于高温状态,就会加速绝缘体老化的速度。随着温度的升高,绝缘体老化的速度也会逐渐加快,而设备长时间处于极限温度状况下,不但会影响设备的运行效果,还会引发一系列安全问题。造成电气设备升温过快的主要原因是设备长时间处于运行状态,铜和铁热消耗巨大,但设备本身不具备良好的散热降温能力,致使其冷却效果不佳。受电厂电气设备运行特点的限制,再加上管理工作不到位,很容易造成设备升温过快的局面。如果设备长时间处于高温环境运行,最终会出现运行故障。

  1.2 电气设备允许范围外变动

  衡量供电质量的主要因素之一就是电压,如果电压不稳定,就会对用户、电厂和电力运行系统造成影响,同样也会影响电厂电气设备的运行状态。从实际情况来看,电厂电气设备变动一旦超过额定值±5%,就会对设备的运行状态造成影响。如果电压比较高,发电机的容量处于不稳定的情况下,就会增加发电机的励磁。随着转子电流的增大,转子绕组温度不断升高,长时间运行就会加速设备老化的速度。当电压超过额定要求时,会导致铁芯温度升高,铁芯的损耗增加,设备的温度就会升高。

  如果电压比较低,一旦低于额定电压的 90%时,就会影响设备运行的稳定性。发电机定子绕组铁芯在不饱和状态下运行,很容易出现震荡和失步的问题,进而降低设备的运行效率。另外,如果电压过低使定子绕组温度超过允许值,再次升高电压时就会造成定子绕组温度异常。

  1.3 备用电源切换不合理

  电厂生产需要设备长时间运行,为了避免因断电或者电气故障等因素中断生产,就需要设置备用电源,而备用电源设置的数量主要是由电厂装机台数、主接线形式、单机容量和控制方式等因素决定的。一般情况下,要求备用电源在主电源不能正常工作的情况下自动完成切换,保证生产活动可以正常进行。

  在电厂高、低压电源因某种原因停止工作后,备用电源启动之前,母线上所有的电机设备都会减速运行,而减速过程会随着时间的延长逐渐衰减。当备用电源接入母线后,电气设备会增加一个电压,加压会对电气设备产生较大的影响。如果备用电源没有正常启动,或存在启动时间延长或者启动失败等情况,就会影响设备的运行速度,例如会使发电机再次启动困难,情况严重时设备甚至会停止工作。

  2 电厂电气故障处理措施

  2.1 实例分析

  某电厂在生产过程中出现滑环碳刷冒火故障,严重威胁了发电机的运行安全。对氢冷发电机来说,情况严重时甚至要被迫停机,一旦出现紧急停机故障,不但会影响企业的连续生产,还会在不同程度上对发电机本身造成损伤。

  2.1.1 故障原因

  出现此类问题的原因主要可以分为以下三方面:①在机组运行过程中,虽然使用的都是压簧和碳刷,但是,因为不同厂家生产的压簧压力不同,再加上其使用时间不同,就会使得碳刷与滑环之间接触点的电阻不同,进而造成同级滑环上不同碳刷间的电流不均。在这种情况下,使用过程中的压簧受损变形会产生火花。②碳刷需要在刷盒中摇动,长期使用,其磨损边缘会有剥落的现象。如果集电环磨损不均或机组震动造成碳刷颤振,刷架、刷盒积垢会使碳刷产生火花。③如果在设备巡检过程中没有及时发现碳刷过热的现象,处理不当就会产生火花。

  2.1.2 处理措施

  针对 2.1.1 中提到的故障,采用以下几种处理方法:①更换相同型号的压簧,安装后全面检测其压力,保证每个碳刷对集电环的压力是相同的。②将发电机碳刷长度控制在新碳刷长度的 2/3 以上,并及时更换长度不够的。同时,必须要测定更换碳刷的电阻值,如果是更换同一极滑环上的碳刷,就必须要使用同一电阻值的碳刷。另外,在相同的时间段内,每个刷架上最多只能更换 1/5 的碳刷。③检修人员必须要每小时全面检查一次发电机滑环、压簧和碳刷。

  2.2 故障处理措施

  解决电厂电气故障的措施可以概括为以下两点:①要想解决电气设备温度过高的问题,就要选择合理的冷却系统,通过降温的方式减少内圈的损耗,从而提高设备的使用性能。另外,可以选择密闭式水内冷却、氢气冷却和空气冷却三种方式。其中,水内冷却主要是利用水与电气设备的温度差达到降温的目的,一般多用于大型发电设备;氢气冷却具有较好的冷却效果,现在已经被广泛用于大型电厂,可以有效降低设备的损耗,提高发电效率;空气冷却则是以空气为介质,通过鼓风机或抽风机将发电机热量带走以达到降温的目的。②加强对电气设备的监察,避免出现电压不稳定的问题。一旦发现电压不稳的情况应立即检查各设备的运行是否正常,必要时需要切断部分负电荷,以此恢复电压,情况严重时还可以采取紧急拉闸措施,确保电厂的安全运行。

  3 结束语

  电气系统是电厂生产中的重要组成部分,因为电气系统相对复杂且运行环境特殊,所以,经常会出现各类运行故障,进而影响电厂的正常生产。因此,必须要从实际出发,确定电气故障发生的原因,从多个角度分析,选择切实可行的措施解决问题,争取提高电厂的运行效率。
  
  参考文献
  
  [1]蔡艺.分析火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施[J].电源技术应用,2012(11):32-33.
  [2]季利明.试论电厂电气设备故障的解决对策[J].科技致富向导,2011(05):21-22.
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