火力发电厂电气设备常见异常解析

摘 要：火力发电厂中，搞好机组的安全运行是企业可持续发展的基础。然而，电气设备的安全运行也不容小觑，任何异常或故障都可能导致严重的后果。本文从火力发电厂电气设备运行中常见问题入手，结合自己的实际工作经验就如何解决故障提出可行性建议及处理措施。

关键词：电气设备 异常 解析

中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（b）-0108-01

当前，我国火力发电仍是电能产出的主要形式。然而，电气设备运行中难免出现异常或故障，如何迅速有效地进行分析处理，对企业本身和维护电力系统稳定也有着重大的意义。下面，介绍几种常见的电气设备常见故障，并进行分析和提出解决措施。

1 发电机碳刷冒火

运行中的发电机碳刷冒火如不及时消除，可导致发电机滑环形成环火，对发电机安全运行造成很大威胁，严重时将被迫停机，影响企业连续生产。

1.1 原因分析

（1）机组运行中，虽然使用同一压簧、碳刷，但由于压簧压力和使用时间、出厂质量差异，使得碳刷与滑环间的接触电阻不一样，造成同极滑环上不同碳刷间电流不均，部分碳刷电流太大，压簧受损变形，产生火花。

（2）长期运行中的碳刷在刷中摇动，磨损严重，刷块边缘有剥落现象，集电环磨损不均及机组振动引起碳刷颤振，刷盒和碳刷积垢等引起碳刷冒火。

（3）运行人员巡检不仔细，未能及时发现部分碳刷严重过热情况，也是造成碳刷冒火原因之一。

1.2 应对措施

（1）更换发电机滑环上所有压簧为同一型号压簧，并且测试其压力，每个碳刷对集电环的压力应基本相等。约2×5.88±7%牛顿（用弹簧秤测量）。

（2）运行中，碳刷长度不能小于新碳刷长度的2/3，如发现长度不足，必须及时更换，且每次更换刷架上最多1/5的碳刷。

（3）新碳刷必须测定其电阻，更换同一极滑环上碳刷必须使用同一电阻值的碳刷。

（4）新碳刷必须研磨，以保证碳刷与滑环表面接触面积达70%以上，且在刷握范围内上下灵活运动，无卡涩现象。

（5）采用恒力矩电刷装置，运行人员定期对滑环、碳刷、压簧进行全面仔细检查。

2 发电机温升高和绝缘老化

2.1 原因分析

长期运行的发电机，运行中将产生铜损耗和铁损耗，这些损耗的能量将全部或部分转化为热能。发电机绕组绝缘在长时间的高温环境下运行，便会逐渐老化，老化的速度与发电机温度成正比，温度越高老化的速度越快。特别是夏天，环境温度高，发电机负荷重的情况下，老化的速度更快，给发电机安全运行埋下了隐患。导致发电机温度过高的主要原因有：高负荷长时间运行，铜损耗和铁损耗巨大，温度得不到有效的释放；发电机冷却系统长期处于不正常运行工况，冷却效果不佳，从而使得发电机温度升高。

2.2 应对措施

对于发电机运行中产生大量热量问题，为了保证机组长时间安全运行，就必须采用合理的方法将产生的热量排放掉。目前国内采用的发电机冷却方式主要有空气封闭冷却、水内冷和氢气冷却三种。纯空气冷却系统的特点是形成了冷却风密闭循环，避免了冷却介质与空气接触而导致的污染，系统发生堵塞的可能性很小，适应性较广，中小型发电机组采用较多。水内冷却因为水的散热能力强，冷却效果明显，安全可靠，是目前国内大型机组普遍采用的冷却方式。氢是气体中最轻的气体，用氢可以减少发电机的通风损耗，提高发电效率，但氢是易燃易爆物，使用危险性偏高。目前该技术已经走向成熟，大型火电机组也已经广泛采用。对于绝缘老化现象，一是日常运行中，运行人员应将发电机相关参数控制在额定值范围内，发现问题及时调整；二是严格按照电力规范要求定期进行设备的仔细检查、试验和维护，及时发现问题并进行可靠处理。

3 直流系统接地

直流系统在电厂中涉及面广，运行中调整和操作较多，它所带的负荷又是控制、保护装置、自动装置、事故照明等重要负荷，运行中如果监视不够，调整处理不及时或发生误操作，都有可能引起设备异常或发生事故。

3.1 原因分析

直流系统接地有单极接地和两极接地两种情况，发生单极接地的情况比较普遍。单极接地可以继续运行，但应该立即查找原因处理。发生接地的原因大致有：控制、信号回路或直流电动机受潮或进水；充电装置调节设备的带电部分绝缘水平下降；蓄电池表面、绝缘子脏污，蓄电池组绝缘水平下降；由于振动摩擦、过热等引起继电器、自动装置原件、信号灯具绝缘损坏等。

3.2 应对措施

根据具体现象，排查接地点范围，了解直流回路有无检修工作，机组有无启动设备，有无渗漏水到设备上等。然后根据运行规程规定，采用拉、合法找出接地回路后再消除。若是直流系统本身设备故障引起，则应尽快隔离故障设备报修，切换直流负荷到其他直流电源供电，保证机组安全运行。另外，日常运行中，还应加强对直流系统的检查和维护，保持直流系统设备不受潮和清洁，定期对蓄电池组进行保养等。

4 结语

造成电气设备运行异常或事故的原因有很多，这就要求我们要有过硬的专业技术能力和业务素质，快速地定位问题，分析原因，并采取可行的应对措施。日常工作中，不断总结学习，提高技术水平，克服不良工作习惯，强化运行人员责任意识。另外，还要加强监督和维护管理，责任到人，及时发现并处理缺陷，以确保电厂安全、高效、稳定运行。

参考文献

[1] 王运金.电厂电气设备常见故障及对策分析[J].科技传播，2010，10.

[2] 王志岩.300MW火力发电机组直流系统接地故障分析及处理[J].教育技术研究2011（11）：219.

[3] 黄雅罗，黄树红.发电设备状态维修[M].北京：中国电力出版社，2000.