發電廠電氣運行過程中的常見問題探究

李豐利 楊智偉

摘要：社會經濟的高速發展帶來了急劇增長的電力需求，人們的生產生活用電量迅速增加，對電能質量的要求也相應提高。而發電廠作為電力系統的重要組成部分，其電廠機組的電氣運行狀況直接關系到電力系統的正常運轉，關系到人們用電質量的提高。因此，必須促進發電廠的安全生產，采用科學的方法和技術處理電力運行中存在的問題，保證發電機組的穩定高效運行。

關鍵字：發電廠；電氣運行；常見問題；

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

一、發電廠電氣系統常見的故障

發電廠的電氣系統主要由發電機、主變壓器、廠用電主接線、配電設備、開關設備、保安電源、通信設備、照明設備等組成，是發電廠的重要組成部分，由于發電廠的電氣系統在長期運行中，需要承受機械負荷和電力負荷的雙重壓力，這些壓力會對電氣設備的的安全運行、使用壽命等造成嚴重的影響，因此，分析發電廠電氣系統常見的故障原因，對發電廠的正常運行有極其重要的意義。

1、發電廠電氣設備接地

發電廠電氣系統的電氣接地可以分為交流接地、直流接地兩種情況，是電氣系統保障設備人員安全的主要手段之一，近年來，隨著發電廠建設規模的擴大，發電廠的用電負荷、供電電壓、短路電流等有了很大的提高，如果出現異常將對電氣設備和工作人員造成嚴重的危害。交流接地是指電動機的接地系統受潮、設備老化及腐蝕等因素的影響，發生交流接地情況時將對發電廠工作人員的生命安全帶來很大的威脅；當電氣系統發生直流接地時，則可能使信號裝置，繼電保護裝置，控制裝置發誤動和拒動。

2、發電機升溫高、升溫迅速

發電廠在發電過程中，發電機需要進行長時間的高速運行，導致發電機迅速的升高溫度，發電機在運行過程中，金屬部件處于高速運作的狀態，在運行時機械能會轉換為熱能，電氣系統的絕緣部件長期處于高溫條件下，部件會逐漸老化，絕緣性能會逐漸降低，從而對電氣系統的正常運行造成嚴重的影響。導致發電機過快升溫的原因有發電機運作時間長、降溫系統不能及時散熱、降溫等。

3、發電機電壓值超出變動范圍

發電機的電壓值在允許變動范圍內才能保證發電廠電氣系統的正常運行，電壓值過高電機轉子就會脫離正常運轉速度，導致轉子的電流量會增大，從而引發發電機溫度升高，加快設備的老化，電壓值過低電機轉子會低于正常運轉速度，導致轉子運行不穩定，從而影響電氣系統的正常運行，降低電氣系統的工作效率，發電機電壓值超出允許變動范圍對電氣系統的正常運行有嚴重的影響。

4、發電機備用電源異常出現自動切換現象

發電機備用電源主要是為了防止發電機在長期運行中，當高低壓電源停止運行時，備用電源會啟動，保證發電機的正常運行。當備用電源接入電氣系統時，母線的電壓會突然變大，導致發電機的正常運行受到影響，備用電源接入電氣系統開始工作需要一定的時間，如果時間過長，電氣設備的運行速度會逐漸降低，備用設備接好以后，設備又會突然的增大運行速度，導致發電機不能及時的進行調整，系統發生紊亂，對電氣系統造成嚴重的影響。

5、發電機滑環碳刷冒火問題

在發電機運行過程中出現滑環碳刷冒火現象，如果不及時處理就可能出現環火現象，進而給發電廠的連續生產帶來影響。出現這一現象的原因有兩種：第一，壓簧壓力以及投入使用時間的不同可能導致碳刷與滑環之間接觸點電阻的有大有小，造成統計滑環上面不同碳刷之間電流的不均衡，超過一定的限額時就會導致壓簧受到嚴重損壞，進而產生冒火現象。同理，碳刷的型號相同，阻值不同也可能導致冒火現象。第二，電氣運行過程中，碳刷會發生搖動而造成磨損，時間一長就可能帶來碳刷的過度磨損，刷塊邊緣發生脫落現象，碳刷振動、刷架積垢就可能帶來碳刷的冒火。

6、設備檢查問題

無論是什么設備，運行一段時間后總是會發生一些問題，如何不做好維修保養工作，就會給設備埋下許多潛在的安全隱患，進而在電氣運行過程中出現問題。因此，發電廠必須派遣專業人員做好設備檢查工作，制定檢查計劃，通過檢查保證發電機組的正常運行。比如說：在電氣設備安裝之前進行各種指標的檢測，確定其合格后方可安裝，若是不合格，必須更換選擇合格的電氣設備。在電氣設備的運行過程中，制定巡視檢查、定期檢修、狀態檢修等檢查計劃，在巡視檢查中做到謹慎認真，切忌走馬觀花。工作人員養成檢查設備的習慣，在檢查時有所側重，確定每次檢查的重點，及時發現問題，并采取合適措施將設備問題掐滅在萌芽狀態，防止電氣故障的發生，保證發電廠的安全生產。

二、解決電氣系統故障的措施

1、科學的設置接地

發電廠電氣系統的接地設置是保證工作人員和電氣設備安全的重要措施，因此，發電廠要科學的進行接地設置，發電廠可以采用環路接地的方式，這樣能增大接地線的電阻值，如果接地線發生問題，線路的電阻會減小對地電壓值，使得通向工作人員、電氣設備的電流變小，從而保證工作人員和電氣設備的安全。發電廠可以根據實際情況，設置安全報警系統，如果接地線發生故障，發電廠的檢修人員能迅速的做出反應，及時的進行維護。

2、對發電機及時的進行降溫冷卻

發電機在長期運行過程中會產生大量的熱量，因此，發電廠要采取有效的降溫冷卻措施，對發電機進行有效的降溫處理，確保發電機的正常運行。在實際生產中，常用的冷卻降溫措施有冷水降溫、輸入氫氣、密閉空間進行空氣冷卻等，不同的發電廠要根據自身的實際情況選擇合適的冷卻降溫措施，確保發電機的正常運行。

3、加強電壓監控，防止電壓不穩定

發電機電壓不穩定是導致發電機不穩定工作的重要原因之一，因此，要加強發電機電壓的監控，及時的記錄發電機運行情況，當電壓浮動超過允許變動范圍，檢修人員要及時的對電氣系統進行檢查，尋找引起電壓異常的原因，從而制定合理的解決方案，確保電氣系統的正常運行。

4、加強電氣系統的檢修管理

發電廠要加強對電氣系統的檢修管理，檢修人員要認真的進行設備檢修，發現故障后，要及時的采取措施進行故障處理，確保電氣系統的正常運行，發電廠要定期的對檢修人員進行培訓，增強檢修人員的專業技能，提高檢修人員的工作責任意識，注重電氣系統的檢修管理，從而保證電氣系統的有效運作。

5、對于滑環碳刷冒火問題

發電廠應做到預防檢查工作，有效規避該類問題的發生。首先是保證滑環所使用的壓簧屬于同一型號，然后對其進行嚴格的壓力測試，不斷進行調試，最終保證每個碳刷集電環壓力相等，無法統一時立即進行更換。每隔一小時發電機滑環、碳刷和壓簧的運行狀況，做到及時發現冒火問題的苗頭，從而做出正確的處理決策，避免冒火問題乃至環火問題的出現。其次，發現發電機碳刷的長度比新碳刷長度的2/3還短時，立即更換，而更換的碳刷也必須進行電阻值的測試，在安裝前進行研磨，保證其與滑環有70%以上的接觸面積，避免卡澀現象的出現。再次，推廣使用恒力矩電刷裝置，部分發電廠使用該裝置取得了良好的效果，有效預防了滑環碳刷冒火問題。

6、對電壓表和電流表的運行數據進行科學的分析

經常分析電壓表和電流表的運行數據，防止漏檢和錯檢的出現，采用紅外儀、熱像儀等設備檢查電氣設備，發現電氣設備的異常發熱部位，運用信息技術生成曲線圖和溫度場，對運行數據進行高效挖掘處理，發現電氣設備的隱患。比如說，利用紅外儀等設備檢測電氣設備發熱部位的表面溫度，并做好記錄，然后根據電氣設備的實際運行狀況得出負載率，分析連接部分的接觸電阻大小，對可能發生的電氣事故作出科學、正確的分析和判斷，然后在此基礎上采取合適的措施，保證電氣設備的正常運轉。環境溫度和負荷的不同會影響到紅外儀的溫度判斷結果，對此，可以采取相對溫度法來排除這一問題，環境溫度和負荷電流較小，設備的溫度也沒有超過限值時不代表設備沒有缺陷，因此，要學會綜合多項檢查結果得出最為準確的結果，采取合適措施消除設備安全運行隱患，進而促進系統的正常運行。還可以采用同類比較法來判斷設備的隱患，將同類設備的同一部位的溫度進行對比，判斷設備運行狀況。

總之，對發電廠電氣運行過程中的常見問題進行有效的總結有助于發電廠做好事故預防工作，做好安全生產工作，保障設備和人身安全。本文結合筆者多年的實踐經驗總結當前發電廠電氣運行中的常見問題以及發生原因，并就處理對策進行簡要介紹，有一定的參考價值，希望對同行有所助益。在社會經濟的快速發展下和理論知識豐富的情況下，發電廠要在實際工作中累積經驗，總結經驗，學會判斷事故，做好事故預防工作，為發電廠創造更高的社會效益和經濟效益。

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