发电厂电气设备运行中常见故障及应对措施分析

国能黄金埠发电有限公司 郑光军

随着社会对电力的需求增大，发电厂在发电传输过程中需要解决各种困难，以满足社会对电力的需求。相比于其它行业，电力行业与人民的生活息息相关，甚至关系着社会的发展。而对发电厂电气设备运行中常见故障的研究分析，则能够为电气厂解决设备故障提供依据，为发电厂更好发展提供便利。基于此，本文从发电厂电气设备运行中常见的故障作为切入点，从误操作、电机、接地设备以及传输线路等方面进行研究分析，并提出相应的解决措施，以供相关人员参考。

1 发电厂电气设备运行中常见的故障

1.1 误操作引发的故障

在发电厂正常运转过程中，导致电气设备出现故障的因素有很多，其中误操作便是人为因素当中引发设备故障最常见因素，这种情况往往是由于职工在设备运行过程中进行了错误操作，或者没有按照正确的操作流程操作导致的。一旦出现误操作的情况，不仅影响发电厂电气设备的正常运转，降低了发电效率，严重时甚至会引发安全事故，威胁到职工自身生命安全。同时误操作也会给发电厂带来巨大损失，因此对于容易发生误操作的情况，一定要严加重视。

1.2 发电机故障

发电机作为电厂的基本动力驱动设备，对于发电厂各类主机设备和辅助设备运行起到重要作用[1]。与其它电气设备相比，发电机的持续工作周期更长，造成的损耗也就更大，所以出现的问题也更多，这是因为在日常运转中，发电机会通过消耗各种能源进行发电，在这个过程当中，由于散热系统的问题导致发电机自身会产生大量热能，这些热能在经过不断积累后，使得发电机出现温度过热的现象，最后停止运转。

不仅如此，因发电厂每天的发电量是不断变化的，发电量会根据电网负荷的改变而改变，以此保证发电厂电气设备的平稳运行。所以经常导致电气设备超负荷运行的情况发生，而作为电厂的基本动力驱动设备，发电机所承受的负担也就更大，加剧了发电机的损耗，而发电机的过度损耗也会促使电气设备不断老化，最终导致电气设备能力下降，发电速度降低，影响发电厂的正常运行。

1.3 设备接地故障

导致设备接地故障出现的因素有很多，当前我国电力设备系统存在一定的问题，无法用别的技术来代替接地处理技术，而且对电气设备进行接地处理，可以有效保证工作人员的生命安全，因此在进行电力传输时，依然要把接地处理当做主要方法。一般接地故障分为直流接地故障、交流接地故障以及接地失效三种，其中直流接地故障多是因为接线有误，工作人员使用绝缘不良的工具，火灾二次回路绝缘材料不合格、老化等情况产生的。

交流接地故障多是因为电动机绕组出现问题，互感器的回路在两点接地产生误动，或因为两点接地数值相同，也会产生设备误动。接地失效则是因为接地材料在经过长时间的运行后，在使用过程中出现损坏，无法发挥其应有的作用，导致一端接地线失效，从而导致接地失效发生。

1.4 传输线路故障

传输线路故障的产生多与各地区的天气情况有着密不可以分的关系，尤其是在寒冷潮湿的地方。电气设备在日常的运行过程中会受到寒冷潮湿的影响，容易让电气设备出现损坏，从而造成电力输送速度变慢，导致电气设备出现短路的情况。此外不同的地理环境也会让传输线路出现故障，出于安全因素考虑，输电线一般设在偏僻的高处，如果没有做到有效防护，在遭遇雷雨天气时容易造成传输线路故障。

2 发电厂电气设备运行中常见故障的应对措施

2.1 加强对操作的监管

为避免在日常工作中出现操作失误的情况，首先，发电厂的职工在进行发电设备的操作时，必须严格按照要求依照操作流程对发电设备进行操作，贯彻落实相关安全规定，且发电厂还要加强对职工进行培训管理，转变职工的思想观念，让职工在根本上认识到误操作会引发的危害。因此职工要坚持操作原则，将八不原则落实到日常生活工作中，拒绝一切跟操作准则相违背的事情，做好本职工作，做到一切操作行为都要根据流程走。

其次，在进行倒闸这种容易出现错误的操作时，发电厂要实现两人制，让两名职工相互帮助协同完成倒闸操作，通过实现一人监护、一人操作的行为模式，最大程度避免职工在操作设备时出现失误。而且监护人员的专业水平必须要高于操作人员，这样在操作员出现失误时，监督员才能及时做出补救措施。

最后，听从调度命令，并贯彻落实调度命令，加强职工的专业性培训，提高职工的综合素质，职工在对发电设备下达操作命令时，要严格按照规定运用专业术语，同时还要吐字清晰准确并重复表述，以避免出现因为表述错误从而造成操作失误的情况。同时在职工进行岗位交接时，职工一定要按照规定做好交接，交代好注意事项，防止因为交接出现错误，做好计时，在交班30分钟内不可以私自进行倒闸的操作，以免造成严重后果，影响电气设备的正常运行。

此外，对于发电厂发电设备的重大操作需按照规定来执行，先接受调度命令，在确保调度命令无误后，职工需根据流程进行操作，检查各个项目，然后将所检查的结果进行记录归档，再根据操作过程作出自我评价。如果职工在设备操作过程中遇到突发情况，禁止职工私自操作，应立刻停止对设备的操作，将设备所出现的情况如实汇报给领导，确保无误后再继续进行操作。

例如：职工在进行高压开关柜时，因为这一操作流程复杂繁琐，稍有不慎便会造成失误，因此职工不可以私自进行操作，需要按照操作流程，根据调度命令开始操作，确保命令准确无误后对图版进行仔细的检查，填写操作的具体流程，通过审批后再进行操作。

2.2 冷却手段合理化

为了避免发电机在日常运行中出现过热的情况，可以通过采取性能良好的散热系统，使发电机的产生的热能可以及时的散发出去，无法在发电机内部进行积累，如此便可以有效防止发电机因过热而导致故障的情况。此外还可以通过合理、科学的冷却手段，实现对电气设备的冷却处理。

当前发电厂的冷却方法主要为水内冷却法、氢气冷却法以及密闭式空气冷却法。其中水内冷却法以其操作方法简单，方便使用且安全稳定，以及散热快等特点获得各发电厂的青睐，成为应用最为广泛的散热手段，而且水内冷却法最大的优势在于，其成本低，对于能源的消耗小。

与水内冷却法相比，氢气冷却法有利有弊，一方面氢气具有不错的散热能力，通过氢气可以为发电机快速散热，从而保障发电机的温度始终维持在安全范围。同时氢气作为密度最小的气体，作为承载热量载体，能够有效减少发电厂对通风设备的需求，减少发电厂的成本。但另一方面，因为发电机不停发电运转，所以工作环境常常处于高温当中，而氢气本身又是可以燃气体，在这样的环境当中，如果出现操作失误的情况，恐怕会直接引起爆炸的发生，不仅容易危害到职工的生命安全，还容易对发电厂造成重大损失。

和氢气冷却法相似，密闭式空气冷却法同样有利有弊，因为该冷却法对周围的环境要求极高，需要减少与外界的联系才能发挥散热功能。所以在使用密闭式空气冷却法时，要专门搭建一个封闭的工作环境以达到散热的能力。但由于其搭建一个封闭的工作环境成本过高，对于正常发电厂来说并不是首要选择，因此密闭式空气冷却法往往应用于发电环境更为复杂的火力发电厂。

例如：火电厂在选择冷却手段时，应该首要选择水内冷却法以及密闭式空气冷却法，尽量避免采用氢气冷却法，以防止氢气在高温的环境下发生爆炸，维护员工的生命安全，影响发电厂经济效益，而采用封闭式空气冷却法则可以有效预防这种情况的发生。此外像水力发电厂，便可以优先采取水内冷却法以及氢气冷却法而少用密闭式空气冷却法，防止资金投入过大。

2.3 优化接地线结构

虽然设备接地故障是发电厂所有电气设备中出现故障最多的，但对电气设备设计接地线是为了保护设备及工作人员的安全，不能予以更改[2]。因此为了减少设备接地故障的发生，职工需要根据规定对接地线进行仔细检查，同时发电厂也要优化接地线结构，减少接地故障的发生。

首先，可以通过传感器对接地点的电流进行测量，并根据所得结果加以分析排查，从而找出接电地故障的实际情况；其次，职工人员在检查接地线时一般会使用热工系统进行排查，但会出现因为接地线出现短路的情况，导致测量的结果出现误差，便需要职工对接地线进行检查，看是否出现断线，因此可以用万用表对接地线进行测量，这样得出的结果不仅准确，而且更容易帮助职工人员确定接地线故障的位置；最后，发电厂电气设备在日常运行过程中遇到断电或者切换电源情况，会对整个发电厂的机组带来影响。因此职工在进行检修的过程中，需要严格按照要求来进行，防止在检修时出现不可以挽回的后果。

同时，电力企业要依据现有的电气设备，制定出一套科学高效的维修标准，将设备本身引发故障的可以能减小，以保证职工的生命安全以及发电厂的经济效益。同时要加强对职工的教育培训，保证职工在检查、修理过程中能够按照规定要求进行，同时对每次接地线检查做好记录，有利于提高故障排查的效率。

此外，还可以引用新技术、安装智能化系统，并给电气设备安装接地线报警装置，实施监督接地线，一旦接地线出现故障便可以立刻发出警报，方便职工对于故障的查找。同时还可以对接地线结构进行优化，改变传统的接地线结构，减少接地线故障的产生。例如：发电厂在进行布置接地线结构时可以采用环路式的接地线结构，通过该结构，发电厂可以有效地防止某一接地线出现故障从而影响了整个电气设备的运转，能够最大程度地提高电气设备日常运行的容错性。又比如，使用接地线绕线结构可以有效降低接地线损坏或丢失的概率，降低了接地线成本，减少了对空间的运用，节省职工的工作时间。

2.4 合理制定传输线路

发电厂在搭建电气设备传输线路的时候，应当根据当地的实际情况因地制宜，结合当地的气候、降雨量等情况，做好防护预案，制定合理的传输线路，使其传输线路可以适应当地的环境，合理而高效的传输电力。并且发电厂可以通过反馈的问题，派遣相应的技术人员去现场进行实地考察，切实了解当地的基本情况，检查电气设备日常运转情况，对出现问题的电气设备要做到及时检查、修理，以保证电气设备的正常运转，保证电力传输线路的稳定。如果由于雨雪的因素导致电气设备发生故障，应根据制定的防护预案进行防护，保证电力传输的平稳运行。

除此之外，如果因为当地地理环境的影响导致无法搭建传输线路时，可以采取架空输电的方式进行搭建线路，利用绝缘子和空气绝缘线路进行搭建，可以有效避开地理环境的影响，保证电力的有效传输。例如：对于经常出现雨雪的地方，发电厂可以给电气设备做好防潮、防尘、防腐蚀、防雨等措施，加强对容易受潮部位的检修，以提高电气设备造成的威胁。而针对雷雨天气较多的地方，可以为发电设备添加防雷装置，避免雷雨对电气设备造成损坏，以达到电气设备能够平稳运行的目的。

3 结语

综上所述，发电厂电气设备运行中常见的故障已经存在严重的安全隐患，各发电厂应该高度重视电气设备的故障检测与维护，加强对电气设备的操作管理，确保电气设备的正常运转，保证电力资源的正常输送。