电厂电气故障分类、成因及处理措施

　　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
　　
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