电厂机组电气运行故障处理技术

摘 要 目前，在电厂机组电气运行故障中最为常见的包括发电机的定子绕组发生故障、滑环冒火、备用电源的切换问题、电气接地故障等。本文重点就电厂机组电气运行过程中的这些故障及其处理技术进行研究，希望能为电厂机组电气运行过程的稳定性和安全性提供借鉴与帮助。

关键词 电厂机组；电气运行；故障；处理对策

中图分类号： F407.6 文献标识码： A 文章编号：

1 定子绕组故障及其处理对策分析

1.1 定子端部处紧固件的绝缘发生磨损

1.1.1 成因

通常来说，对于发电机的定子绕组而言，其运行过程中所承受的电动力同定子绕组的电流平方成正比关系，因此，如何确保发电机定子端部绕组的固定性是保障发电机正常运行十分重要的问题之一。而多数国产汽轮发电机在运行一到两年后，端部处的绕组以及连接线就会有因磨损而产生的黄粉出现，不少端部的紧固件诸如绑扎紧固件发生松动或磨损，某些是由于端部紧固构件的结构设计存在一定的缺陷而引起的。研究发现，若定子端部绕组固定结构设计不合要求时，端部绕组运行过程中就容易有较大幅度的谐振振幅产生，进而导致端部绕组的紧固结构发生松动、绝缘产生磨损，进而导致接地及相间短路事故的发生。

1.1.2 故障处理对策

对此类故障进行检修时，除了对端部固定结构进行紧固以外，还应当先对端部绕组振型及其模态进行研究，并以此为依据进行检修对策的制定。近期，国家相关部门对发电机检修过程中有关定子端部绕组振型模态试验进行了明确的规定，一旦出现问题立即进行改进，对于模态试验不合格的应对端部紧固结构进行改造。

1.2 定子冷绕组的水路发生堵塞

1.2.1 成因

此问题主要是由于制造方以及运行方进行发电机的装配以及大修过程中失误，将诸如石棉泥以及胶皮垫等落在水回路中，导致水路堵塞，甚至造成回路定子线棒过热而烧坏绝缘，引起接地短路现象的发生。

1.2.2 故障处理对策

对于此类故障而言，防止异物的堵塞最关键是要对发电机的装配及大修制度进行严格控制，以相关规定为依据对其进行反冲洗。此外，还应对定子的线棒层之间的测温元件所答出的水温差进行监控。要求定子线棒最大温差超过80℃时，应进行报警，并查明原因，同时还应相应的将负荷降低。

1.3 定子绕组的接头发生损坏

1.3.1 成因

对于此类问题多数是由于定子接头的焊接不合格，端部结构及线棒接头绝缘的设计存在较为严重的缺陷，因而导致端部结构整体性及其刚度较差，无法承受端部电磁振动力所带来的冲击，进而导致接头事故的不断发生。

1.3.2 故障处理对策

机组运行时应注意加强对接头绝缘层及线棒接头的绝缘进行检查。并以《电力设备预防性试验规程》为依据，对定子绕组进行局部泄漏电流的测试，并在大修及后对绕组的自流电阻进行分相测录，以检查接头的焊接质量情况。

2 滑环碳刷发生冒火

2.1 成因

1）运行过程中虽使用相同压簧和碳刷，但是，因压簧压力及使用时间不一致，因而导致碳刷及滑环接触点之间的电阻不一致，进而导致同极滑环上各碳刷之间的电流分布不均，有些电流过大而使得压簧发生严重变形和受损，并有火花产生；

2）碳刷虽型号相同，但因阻值存在差异，因而导致各碳刷间的电流分布不均匀，有些碳刷通流过大而导致压簧变形，并产生火花；

3）碳刷摇动使发生严重磨损，且边缘发生剥落，磨损不均导致碳刷发生颤振，进而导致刷盒及刷架均发生冒火。

2.2 故障处理对策

1）将所有压簧全更换为相同型号的压簧，并以检修情况为依据对其压力进行测试，各碳刷对集电环的压力应大致相同，否则应对弹簧进行更换；

2）碳刷长度若不足新碳刷的2/3时，应立即进行更换；但同时间内，各刷架最多允许进行1/5碳刷的更换；

3）新碳刷应进行电阻值的测试，进行更换时同极滑环的碳刷应采用电阻值相同的碳刷；

4）主控室应进行足够碳刷的配置，且各碳刷应进行相应电阻值的标记。

3 备用电源的自动切换故障

3.1 快速切换故障

以机组所选取辅机电动机的具体情况为依据，有些机组采用的电源切换方式为无时限切换，断路器加上继电器的总切换时间约0.3s，因此，切换过程十分不安全。

对于采取切换方式的电厂而言，应尽快更换为真空或SFG断路器，将切换时间降至0.1s以内，以确保切换过程的安全性。有些进口机组的切换时间低于150ms，若切换失败将会自动转变为慢速切换，此种设计更科学合理。

3.2 慢速切换故障

对于国产机组而言，也有许多电厂采用的电源自动切换为慢速切换，此种切换方式为低电压检定加上时间闭锁，切换时母线的电压低于某一定值后方允许进行切换，并且切换过程限定在某时间之内完成。如何整定方可确保一次性切换成功的同时，切换过程中电动机不受过电压所带来的冲击，且能够在电动机所允许的电压下尽快进行切换。

对于低电压检定继电器而言，其整定时应考虑系统电压与母线残压刚好反相时进行切换。若备用电源进行切换的过程中，系统电压的压降为30V，为了确保切换过程中电动机电压低于1.1Ue，继电器整定值应不高于45V。对于时间闭锁继电器而言，其整定过程不仅要确保在整定规定时间内切换能够完成，还要尽量缩短整定的时间，因此，其整定值需要通过试验进行确定。

4 接地故障

为提高电气接地系统的安全性，应从设计入手对各种可能存在的腐蚀因素进行分析，可将接地钢材面积进一步加大，或者通过防腐等措施来提高接地系统的寿命。对于已投入运行的装置应定期对其腐蚀情况进行检查。仅仅依靠对接地电阻进行测量可靠性不高，这是由于引下线还未锈断时所测到的接地电阻有可能仍合格，但是，若有很大电流通过时则可能导致其熔断，因此，必须将地面挖开，采用敲打方式对接地体锈蚀情况进行全面检查。此外，应进一步加强封闭式母线的检查，特别对于温差相对较大的地方进行检查，，定期对微正压装置进行检查及校验，确保母线的保压试验能够符合设备的运行要求。此外，应对注意确保封闭母线的密封性，以便确保其绝缘性能，进而保证母线运行过程的顺利性。

参考文献

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