浅析火电厂电气设备常见故障及处理建议

刘 超

（湖北华电襄阳发电有限公司， 湖北 襄阳 441021）

引言

现阶段经济高速发展，人们对电能需求量持续增长，对电能愈加依赖。当前居民生活水平显著提高，对电网供电可靠性要求越来越高。火电厂是重要的发电企业，电力设备是火电厂发电的关键设备，电力设备能否安全运行直接影响电网供电的稳定性。随着中国电网“智慧电网”的逐步深入，火电厂的智能化、自动化水平不断提升。对于电气设备运行中的常见故障，有必要进行认真研究。

1 电气设备的维修原则

火电厂在输送电过程中，为减少损耗，采用高压输电的方式来节省电力资源，但这种输送方式会加剧电气设备的磨损，导致设备在使用过程中存在安全隐患。如何保证电气设备的运行质量，成为当前人们关心的重点。如果电气设备出现异常，将会出现短路、漏电等异常情况，严重影响电力生产和传输。因此，电气生产部门应重视维修管理原则，加强设备故障维修管理，消除电气设备的隐患与缺陷，延长设备使用寿命，降低故障发生的概率，保证供电企业的综合效益。

在电气设备的维修管理方面，应贯彻以下维修原则：

1）先外部后内部的原则。在检修时，首先确定设备外部的完整性与美观性，检查是否有裂痕与刮痕等明显的故障。调查所有数据资料，了解电气设备的所有维修情况，根据实际情况来判断设备现阶段的性能，对使用年限长且性能逐渐老化的设备，应该及时淘汰。在具体的使用过程中需要重视检修处理，必要的情况下可拆除设备进行检查。设备拆除之前，应检查周围是否有影响设备故障的因素存在，然后，再进行拆机检查。

2）设备检查先机械后电气原则。首先，检查机械零、部件，明确机械故障种类。其次，明确电气设备的故障，保证检查内容规范、合理。检查电路故障时应使用测试设备、仪器，保证无不良接触，避免出现不必要的故障隐患[1]。

3）先静态后动态原则。在电气设备的检修中，遵循先静态检修、后动态检查的方式。需确定电气设备运行状态，包含按键设备，通过监测接触器运行情况，了解热继电器和熔断器的情况，对设备运行真实情况进行判断。通过电气测试检修，听声音、测试参数、判断故障、进行维修。如果电机缺相则测量三相电压值，通过判断电压来确定相位。

2 火电厂设备的常见故障

2.1 接地故障

火电厂电气设备工作接地方式分为直流接地和交流接地两种方式，在确定电阻之后，通过提升电流的方式进行协调。如果系统中电流过大，会对设备、作业人员的安全造成威胁。电气设备使用直流接地方式，如果运行中工作人员没有及时发现短路问题，电流持续增加，会导致操作设备时人员误伤。采用电气设备交流接地方式，长时间使用很容易造成设备老化，电机绕组、电气设备外壳接触影响性能，导致设备寿命缩短[2]。

2.2 备用电源的切换故障

火电厂通常使用一备一用的电源方式，当电气设备突发故障时也能保证可靠、稳定地供电。火电厂中常用的备用电源通常是由柴油发电机、蓄电池、外接电网、高压厂等组成，在发电系统出现故障时，确保在规定时间内快速驱动蓄电池，实现紧急供电。但是切换电源时，会对发电机组造成巨大的威胁，降低电气设备的安全性。

2.3 高温隐患

电网负荷直接决定了发电量的高低，电网处于满负荷状态下，通常需要电厂内电气设备与发电机长时间处于过度负荷状态，保证充足的电量。这种状态下，设备不断蓄能，电气设备不断发热，热量不断积累，长时间在高温状态下运行，导致设备老化，加大了电气设备的损耗，导致设备的温度急剧上升，系统的零部件受损，设备使用寿命缩短，甚至威胁人员的生命安全[3]。

3 火电厂的设备故障处理

3.1 合理设置接地线

为保证火电厂电气设备的运行质量，工作人员要合理设置接地线路，维护电厂设备的安全。接地设计中，可利用环路式接地降低设备电压，保证装置的安全性。在火电厂电气设备的接地设计中，技术人员应该合理设置地线来保护设备的运行，从而保护整个电气系统。针对内部设备，构建专门的检查体系，制定定期检查计划，做好设备运行安全周期的管理，提高整体管理水平，保证电机运行质量。电气设备的接地设计关系到设备实际运行效率，因此，工作人员需深入了解设备材料、性能缺陷、常见隐患，如果防腐工作不到位，会导致电气设备的接地接触不良。日常检修工作中要详细检修，不能只是简单观察，而是要实地考察与查验，定期检查与维护设备，及时处理存在的问题，保证电厂的稳定运行。

3.2 合理选择冷却方式控制高温

机电设备高温状态会影响设备稳定运行，因此，要控制电机的运行温度，做好电机的冷却控制。为控制电动给水泵、凝结水泵、循环水泵等大容量转机的高温情况，在电气设备使用过程中，应采取以下冷却降温手段：

1）氢气冷却法。通过氢气降低温度，减少物质损耗、消耗，保证电厂发电效率。

2）密闭空气冷却法。适合运用在生产环境复杂的火电厂中，能起到显著的降温作用。但是需要根据火电厂的实际情况来选择，这一方式整体消耗成本比其余形式的工作成本更高。

3）水内冷却法。在冷却作业过程中不会产生负面影响，成本低，实际发展前景良好[4]。

3.3 电厂设备的导线处理

在火电厂电气设备运行中，导线故障概率比较常见，需要重视导线的故障处理，导线故障处理的具体要点有：

1）导线铺设环境需要经过提前设计。将线路设计在环境良好、无影响要素的现场，避免导线腐蚀、受潮，避免出现导线短路的情况，避免导线在使用过程中影响设备功能。在电气设备的实际运行中，为避免突然停电的情况发生，火电厂需设置备用电源，以备处理意外故障。

2）电气设备的导线铺设后要设置保护装置。在导线合理的位置安装信号保护装置来保护电气设备，在线缆位置安装信号装置，检测导线的运行状态，将信号运行监测控制在合理范围之内。如果导线负荷大，会产生短路情况，使用保护装置可保护线路运行质量。

3.4 备用电源的切换

在进行检修、故障处理之前，提前搜集材料，根据火电厂实际运行情况来改进电源切换方案。在处理备用电源的自动切换故障上，可以采用保护电气设备功能。通过设计尽可能减少切换时间，及时淘汰老化的设备，引进先进设备、先进的电气保护技术，从而快速切换电源起到电源保护的作用。

3.5 发电机设备冒火现象处理

做好发电机的碳刷部位检查，工作人员可利用红外线测温仪装置、直流钳装置来详细测量碳刷温度与电流情况。利用仪器设备检测到碳刷电流比较小，或者是无电流，则需要专业人员调整碳刷来消除电流不平衡、气膜等状况，保证碳刷正常工作。技术人员选择设备时，尽量选择型号一致的设备，保证压簧压力合理，用以协调碳刷的阻值。定期检查碳刷工作，尤其是注意是否有发热、不符合标准的情况，需采取合理的措施进行处理[5]。

另外，如果定子端部固件存在磨损的情况，要全面检查故障，如有设备出现磨损，要提出针对性的解决方案，如压簧出现问题则更换压簧，电力设备中的紧固件存在问题也要立即更换。

3.6 提升运维的整体效率

火电厂运维过程中，需要关注火电厂电气设备的运行状态，根据电厂发展实际情况，重视对运维人员的专业技能培训，实事求是安排专业人员来指导设备的维修保养理论与实践工作，让运维人员掌握扎实的经验和技能，及时发现设备异常，降低设备的故障程度，从而降低电气设备的处理难度，确保电气设备的可靠稳定运行。

4 结语

火电厂运行过程中，电气设备的稳定可靠运行，是保证火电厂生产的关键。因此，要根据电厂实际情况，调研设备性能、设备运行状况，针对电气设备的故障，提出具体的故障处理措施，并及时更换老旧设备，确保火电厂高效、稳定生产。