浅谈发电厂电气设备运行常见故障及预防措施

胡仁君

江苏大屯电热有限公司 江苏徐州 221611

电力是社会生活中必不可少的能源，也是工业生产的基础。随着人们对电力需求的增大，许多发电产业规模也逐渐扩大，其他各类发电形式如水力发电、风力发电和核能发电都陆陆续续出现。但调查发现，火力发电受众率与其他发电形式相比仍占比相对较高，这也说明火力发电是人们较为依赖的发电形式。如今火力发电更是对我国经济发展有着不可替代的影响力和推动力。因此，保障火力发电厂电力系统及相关电气设备的正常运行，避免故障是十分重要的，是维持工业生产和人民生活高效平稳的核心。

1 发电厂电气运行过程中的常见故障

1.1 电气设备跳闸

发电厂电力系统设备多且复杂，电气运行中最常见的故障就是电气设备跳闸，占电气设备常见故障的50%以上，运行中的电气设备当发生短路、断路、漏电、过电流、欠电压、电动机缺相、电动机机械卡死以及设备误动作都会引起电气设备跳闸现象发生。

1.2 电气设备温度过高

一般来说，当供电系统需求较大时，高负荷发电可以有效满足市场的电位势能供给与需求，虽然这种方法可以最大限度保持电网稳定，但火电厂中的发电机组及各种电气设备将长时间处于高负荷运转状态，长时间高负荷运转能够产生过载和高温，高温运行直接导致各种电气设备组件的加速老化，这会直接降低相关电气设备的寿命，并且易于引发火灾威胁电力系统的安全[1]。

1.3 相关接地的问题

电力系统及电气设备接地是防止电击危险事故发生的重要预防手段，主要分为保护接地和工作接地。随着当今发电厂变电站间隔规模的不断扩大，输电网络的规模和复杂度逐渐增加，电压水平也进一步提高，在电气运行过程中各种接地故障也时常发生，系统一旦接地很有可能出现短路麻烦，给电气设备操作控制管理和维护工作人员带来了许多潜在的危险，可能造成不可估量的经济损失。

1.4 电动机故障

电动机是电厂辅机中最常见的一种电气设备，电动机故障也是最常见的电气设备故障之一，常见的电动机故障主要包含轴裂纹、轴铁芯磨损、转子弯曲等，如发现轴纹磨损较为严重的地方应当及时进行更换；一旦发现轴铁芯出现磨损，应当准确焊接，如果磨损的太严重的话可以用机床来加工；如果转子发生了弯曲应当把转子取出来，然后依据电力系统的不同对结构进行不同的维修，保证电动机能够正常运行。

1.5 相关电压不稳定波动过大

发电厂的发电机组在实际工作过程中容易出现较大的电动位差波动，直接影响用户和发电设备。如在发电机组的实际运转中，如果发电电压超过额定电压的5%，则介质中发电设备的励磁机将保持上升趋势，而转子将保持恒定的上升趋势，并且发电机组的表面温度也会发生变化，这将直接的导致电气设备组件的老化。另外，当产生的电压低于额定电压的5%时，定子绕组将继续运行，转盘会产生机械振动问题，不仅降低其运转性能指标，而且还很容易损坏载荷固定设备。

1.6 备用电源切换故障

当发电机组因各种原因跳闸时，需要使用应急备用电源系统，以保证发电机组的安全运行。然而当应急电源系统接通时，经常会发生自动切换系统故障。原因是当备用电源接通时，由于电动势的直接影响而发生反向，运行在母线上的旋转电气设备会产生频差和电压差，从而导致应急电源系统故障、耗损、厂用电膨胀和发电机组恢复迟缓[2]。

2 火电厂电气运行常见故障的预防措施

2.1 加强电气运行工作人员的安全管理

提高员工安全生产意识。加强员工的安全责任心教育，端正员工的工作态度，规范员工的作业行为，工作中及时关注员工的思想情绪变化，克服松懈麻痹、骄傲自满的思想，引导员工从“要我安全”到“我要安全”的思想转变。

健全完善各项规章制度。各项规章制度是企业保证安全生产的基础，是企业抓好安全生产的前提，企业的安全生产制度该完善的完善、该修订的修订，确保各项制度可持续、合实际，真正的为企业安全生产保驾护航。

科学合理编制《电气运行规程》。《电气运行规程》是保障全厂电力系统安全、经济、稳定的基础，结合实际组织编制电气运行规程，组织各岗位人员认真学习熟练掌握并应用，有效降低事故发生。

切实落实人员岗位及责任。根据电气运行各岗位的特点，按照岗位责任制和安全生产责任制的内容明确各岗位的职责、权限、管理范围，认真落实“谁主管、谁负责”的要求，建立责任约束机制，杜绝在设备管理上出现推诿扯皮现象。

提高作业人员技术水平。加强技术培训是防止发生电气故障的一种重要手段，任何一个行业都离不开业务精英，一群素质高、业务强的从业人员具有敏锐的观察力，能大大降低事故的发生，即使出现故障也能以最快的速度排除，可以短时间内解决问题[3]。

2.2 加强电气设备的监视、巡检、参数调整和操作管理

加强对电气运行设备的监视。电气运行设备的监视是运行工作中的一项重要内容，也是获取电气设备运行状况的一种重要手段，通过加强对电气设备的参数监视，了解电气设备的实时运行状况，对于偏离运行参数的电气设备，可以提前采取有效措施，及时避免电气设备故障的发生。

加强对电气运行设备的巡检。为了保障电气设备的正常运行，要定期对电气设备进行巡检，因为定期巡检能够及时发现设备存在的问题和隐患，可以利用人的感官功能及一些高科技手段，如引进设备巡检记录仪，有效发现接头发热、声音异常、气味异常、油位异常等异常情况，及时将故障消灭在萌芽状态。

加强对电气运行设备的参数调整。电气设备运行期间是需要动态管理的，通过对监视和巡检得到的数据进行分析，发现偏离正常运行参数的应该立即进行运行参数优化调整，避免电气设备在不合理的参数下运行，影响电气设备的正常运行。

加强电气运行操作管理。电气运行不同于其他专业，操作必须按照一定的操作顺序，操作者不能盲目按照自我操作习惯，要规范操作人员的操作行为，制定科学合理的操作顺序，形成标准操作票，操作时严格执行“三票三制”，杜绝违反操作规定的事件发生。

2.3 加强电气设备的安装、调试和维护

严格安装使用管理。在各类电气设备到货之后，应该主动开箱检查验收产品是否合格，确认产品合格后方能按照安装使用说明书进行安装，安装过程中既要保证质量也要确保安全，遇到安装环境和安装说明书不一致时，应在尊重客观环境的前提下联系原厂家进行技术指导经得同意后方可进行适当的调整，以便于安装后制定切合实际的调试、运维方案。

加强电气设备的调试。电气设备安装完以后第一时间应该组织系统调试，在实际调试的过程中需要对调试的具体范围进行明确规定，且应在能够代表真实事故条件下进行测试调试。如果不可能实现，应在继续测试、质量保证等方面为有关系统作出具体安排，不能在不满足的条件下进行调试[4]。

制定完善的运行维护方案。为有效地实施综合运行和后期维护，应制定合理的电气系统设备运行维护计划，细化定期运营维护项目，然后按照制定的计划和项目执行实施。

切实做好日常检修养护工作。应当十分重视电气设备的养护和检修工作，通过日常的检修养护可以科学的预见可能发生的问题，定期检修检查，发现问题及时处理，延长设备使用寿命。此外还应当组建专业的故障检修团队，提高检修人员的专业技术水平，以认真负责的态度工作，确保电气设备的检修养护质量。

2.4 建立健全设备定期切换、校验、预防性试验、隐患排查治理等制度

建立健全电气设备定期切换、校验制度。电气设备定期切换、校验是电气设备管理制度中重要的一项内容，在发电厂中一般重要的电气设备或者辅机都有至少一台备用运行切换设备，电气设备的定期切换、校验目的是为了延长设备运行时数，为设备定期检修创造良好的检修时间，减少设备由于辅机（或辅助设备）故障导致的非计划停运，对于停用时间超过一个月的备用电气切换设备，应先进行检查或试验后方可重新投运[5]。

提前开展电气设备预防性试验。电气设备的预防性试验是指电气人员通过电气试验，在设备投入之前或运行中了解掌握设备的绝缘等情况。对电气设备按规定开展预防性试验工作，是防患于未然，保证电力系统安全、经济运行的重要措施之一，如测量泄漏电流、测量绝缘电阻等，每年雷雨季节到来之前都需要对防雷接地装置进行全面地预防性试验，并对检查和试验结果进行分析，采取相应的措施维持和保证设备的正常工作水平，确保安全、经济、可靠运行。

建立健全隐患排查治理制度。发电厂作为能源行业的一个重要组成部分，是国家安委会隐患排查治理的重点领域，分级建立隐患排查治理制度是降低事故的有效手段之一，建立健全隐患排查治理制度能够促进各级管理人员尽职尽责，及时发现隐患、治理隐患，将事故隐患消灭在萌芽状态，有效防止和减少各类事故的发生。

编制应急预案制度，加强应急演练。发电厂电气系统设备点多面广、极其复杂，日常发生故障或事故的风险较大，一旦发生事故，往往在瞬间能造成极大的经济损失，甚至是人员伤亡，应该编制完善的应急预案并让每位人员熟练掌握，当出现故障或事故时，各级人员能够第一时间按照职责分工和应急预案迅速开展应急处置工作，有效降低故障或事故带来的影响，进一步降低损失。

2.5 积极推进新产品、新工艺、新技术的使用

（1）要有序对破旧电气设备系统进行改造。发电厂投入运行后，许多电气设备都是按照当时机组投产时的设计标准进行设计安装的，随着科技的发展要对老旧的电气设备进行更新换代，不断尝试新产品、新工艺的投入改造力度，逐步淘汰落后设备，如在一些启停比较频繁的电动机或辅机上加装调速器、变频开关等部件，在敷设电缆时减少架空电缆铺设等，加大设备及系统改造力度，不断提高电气设备的运行效率。

（2）要加强对新技术的应用。当今社会科技发展日新月异，发电厂要逐步推进新技术的应用，要综合利用5G网络、物联网、云计算等高科技信息手段建立高效的数据采集和处理系统，开展智能巡检、监视和控制，加强对数据的采集、传送和分析，通过分析海量图像、数据、视频，实时诊断设备的运行状况，通过大数据挖掘分析，快速判断电气设备的运行情况、健康状况，实现可视化和远程控制，开展智能化管控决策。

（3）要逐步实现“调控一体化、运维一体化”的管理。随着社会的发展，设备的不断更新，发电厂运行各岗位的业务特点也发生了很大变化，各个岗位之间的联系越来越紧密，从以前的分专业式管理演化成集控式管理，再逐步到现在的调控一体化管理及运维一体化管理是一种趋势，调控一体化和运维一体化管理能够实现管理的集约化和精细化，也能有效降低事故的发生。

3 结语

随着电力行业的不断发展，发电厂电气设备系统越来越庞大，加强电气设备的安全运行管理显得越来越重要，我们必须充分认识电气设备故障的多样性和复杂性，提前采取必要的预防措施，确保发电厂电气设备在最佳状态下运转，有效避免电气设备运行故障的发生，不断提高发电厂的工作效率和竞争能力。