试析电厂电气运行安全管理及故障处理方法

试析电厂电气运行安全管理及故障处理方法

胡军

阳西海滨电力发展有限公司529800

摘要：电气设备安全运行与全厂的安全生产息息相关，对于电气运行安全管理必须予以高度重视，要严格落实各部门的安全管理职责，及时处理设备故障，保障设备的健康运行，从而避免电力安全生产事故的发生，对提高电厂的经济效益和社会效益具有重要作用。基于此，文章论述了电气安全运行管理的重要作用、方法以及电厂电气运行中常见的故障及处理方法。

关键词：电气运行；安全管理；故障处理

1电厂电气运行安全管理的作用

1.1社会各行业不断发展的重要动力

在我国国民经济产业中，电力能源是重要的支柱产业，对社会经济发展有着重要的促进作用。如果电力安全运行得不到可靠保障，不但对电企业自身造成重大经济损失，还有可能对社会上电力用户造成严重的财产损失，甚至造成不良的政治影响。因此，做好电厂的电气运行安全管理工作，保证电厂的正常运行，提供充足的电力能源，是社会各行业不断发展的重要动力，有着重要的社会服务职能，是保障各行业安全生产的重要条件。

1.2提高电厂自身的经济效益和社会效益

在电力产业不断发展的过程中，电厂的单机装机容量越来越大，电气设备的安全运行显得尤为重要。电气主设备一旦发生故障，轻则影响部分电量送出，严重的则迫使整台机组停运，极端情况下有可能造成全厂所有机组被迫停运，不但影响电厂自身的经济效益，还会对电网的安全稳定运行构成一定的威胁。所有说，保证电厂电气运行的安全，不仅能够提高电厂自身经济效益，还能间接地提高社会效益。

2电厂电气运行安全管理方法

结合我公司现有600MW机组的实际情况，谈一谈电气运行安全管理常规应采取的方法。

2.1认真做好运行监视与现场巡回检查工作

我公司发电机组均由上海电气公司生产，发电机定子引出线经分相封闭母线与主变压器相连接，发电机的励磁采用自并励励磁系统。发电机的冷却方式为水-氢-氢冷。对于发电机内部的氢气采用双流环式油密封，通过轴颈与密封瓦之间的油膜阻止氢气外逸。在发电机的正常运行中，必须加强DCS上数据监视，同时加强现场的巡查，确保主设备各项运行参数在正常值之内。如发现偏差，要立即分析原因并进行调整，使之恢复正常。要严格控制发电机的漏氢量，并加强密封油压及油水分离器的监视。当密封油压不正常时，可能导致发电机漏氢量增大或发电机进油，而油脂对绝缘材料有很大损伤，一旦发现油水分离器内有油，必须及时放出，并查明原因加以消除。对于辅助电气设备的监视与巡查，重点就是电动机。在DCS上可以监视电动机的电流，大容量电动机还可以监视到电动机轴承的振动、温度以及线圈温度等参数，并通过分析参数曲线变化趋势判断各电机运行状况。也有很多电机运行状况必须依赖现场的巡查，例如轴承油位、电机运行中的声音、无远程监控的电动机的振动情况等。只有辅助设备运行正常了，才能确保主设备正常运行。在运行监视与现场巡查中，还必须辅以抄录设备运行参数表，通过表上的连续的数据变化可以及时对设备运行异常作出正确的判断，方便运行人员对异常进行处理。

2.2做好电气设备定期切换与试验工作

对于电气设备来说，做好电气设备定期切换与试验工作也很重要，这一工作主要是针对备用设备的。主要工作有测量电气备用设备绝缘、试运或切换至备用设备运行，以保证备用设备始终处于健康备用状态，随时随地可以启动运行，确保关键时刻能顶上去，从而保证发电机组的正常运行。

2.3加强绝缘在线监测

绝缘在线监测主要针对发电机。我公司发电机安装了型号为FRJ-ⅡA的发电机绝缘过热监测装置。该装置可以在线监测发电机内部绝缘过热事故隐患，是早期诊断发电机绝缘过热故障的一种装置。通过故障采样，经过质谱分析，能够区分发电机定子线棒、铁芯和转子绕组等不同部位的绝缘过热故障。当装置发生报警时，运行人员应观察发电机运行参数变化，特别注意湿度检测、风温变化及发电机本体有无异常情况，检查绝缘有无过热异常，检查装置本身有无缺陷，注意报警频次的发展，分析故障曲线变化规律，必要时进行取样分析工作。

3电厂电气运行中的常见故障及处理方法

在电厂发电机组运行中，电气设备出现故障是很常见的现象，但要保证整个机组能够连续安全稳定运行，就需要有相应的措施予以解决。下面就电厂常见的一些电气故障进行简单分析。

3.1发电机发生振荡及处理

发生这种情况，往往是受到外界的强烈扰动引起的。发生时的现象主要有：定子电流显示值迅速变化，有超过正常值的情形；发电机的电压表显示值迅速变化，经常是电压降低；转子电流显示值在正常值附近变化；发电机发生轰鸣音，其节奏与上列各项表计的摆动合拍。

常规处理方法是：应立即降低发电机的有功负荷，增加发电机励磁电流，以便将发动机拉入同步；若发电机励磁强励动作，则不得随意干涉，20s后强励仍不返回，应手动解除强励，如经上述处理仍不能恢复正常时，应将发电机解列灭磁。

3.2发电机出口PT断线及处理

发电机出口PT回路断线基本都是高压熔丝熔断引起的。下面就我公司的机组配置，来简单分析一下。发电机出口一般设有三组PT，主要供给测量、保护及励磁调节使用。发电机PT电压回路断线时，正常情况下都是熔丝爆断引起的，以一次侧高压熔丝爆断居多。发生此情况时，必须根据相关报警信号，准确判断是哪一组PT发生断线，在停用PT准备更换熔丝时，如涉及到保护，必须将相关保护解除，更换正常后，待PT投入运行时再投入相关保护。在处理过程中，如果发生判断失误，则有可能造成停机事故。

3.3发电机集电环、碳刷发热、冒火严重及处理

当发电机集电环、滑环碳刷发热、冒火严重时，如不及时处理，有可能进一步造成滑环环火，造成励磁系统短路或集电环烧毁，使机组被迫停运。

对此可采取以下的预防检查与处理方法：每天定时测量碳刷的温度、电流、振动，对振动、温度过高过低、电流过高过低的碳刷进行重点调整和检查，通过提拉碳刷，使其接触良好；更换过短、摇摆、卡涩的碳刷，如弹簧压力不均，则联系检修人员更换弹簧；如电流不高，温度却很高，可能摩擦阻力大，可先取下或重新研磨。如发热严重或有火花，应立即采取降温措施，可以用毛刷沾少许凡士林，对集电环、碳刷进行降温，如集电环表面不清洁，可用白布擦试，如无效可沾微量工业酒精擦净油垢，但要注意防止白布卷入转动大轴内，或外接轴流风扇降温；另外，要快速降低励磁电流，使火花减少，如打火严重已形成环火，应立即停机处理，以防严重烧伤集电环。需要注意的是，在运行的集电环上工作，应穿绝缘鞋，并站在绝缘橡胶皮垫上，当励磁回路有一点接地时，禁止同时两手碰触不同极的带电部分或一手碰地，以防触电。

3.4配电段母线失压及处理

配电段母线失压大都是由于母线存在接地及短路造成的，母线失压后如果备用电源没有及时投入，会造成母线的所有负载电机停运，情况严重时造成机组跳闸。

配电段母线失压故障的一般处理方法是：根据故障报警判断出母线失压原因；对母线电源进线开关及负载开关进行复位并拉至检修位；测量母线绝缘情况查找故障点；做好隔离安措，安排检修处理；确认故障已排除后方可对母线进行送电。配电段母线失压往往造成多台运行电机失电，严重危害机组运行安全，处理过程要严防事故扩大，原因不明情况下严禁对母线进行送电恢复。

3.5电动机故障及处理

电动机故障是电厂电气运行中最常见的故障，故障发生率高，因此故障发生后，必须及时进行处理，以免影响范围扩大。对于高压电动机，最常见的就是绝缘低、轴承温度高及振动大。

电机绝缘不合格，就不能启动，必须进行处理，主要的方法就是烘烤法，在电动机的内部空间内加电加热装置进行烘烤，如长时间烘烤仍然效果不好，可以考虑脱开电机接线盒内电源

电缆接头，向电动机定子绕组内通入低压交流电，利用电动机线圈自身发热来驱逐湿气，恢复绝缘。

在日常运行中，我们也应该养成良好的习惯，当高压电动机停运后，应及时投入保温装置，并确保保温装置运行正常。电动机轴承温度高，往往是轴承缺油或者受环境温度影响，因此应定期对电机轴承进行加油维护。在环境温度高且通风不良的情况下，可以用外接压缩空气对电机轴承进行吹风冷却，也有不错的效果。对于电动机振动大，首先要排除是否所带的机械负载振动引起的，如不是，应检查固定电动机的底脚螺丝是否松动，并进一步检查电动机转子有没有窜轴现象。

3.6其他故障及处理

低压电动机的故障，除了上述的高压电动机经常出现故障也会出现在低压电动机上，还有下列一些常见故障或常见因素容易导致电动机故障。

①绕组短路或开路。短路分为相间短路和匝间短路。绕组出现短路后，在短路线匝内产生很大的环流，使绕组产生高热以致绝缘变色焦脆、冒烟直至烧毁，发出焦味。处理方法就是对损坏的绕组进行更换。绕组开路多发生在各绕组连接线的焊接头，由于焊接工艺不良或者绕组短路接地而引起绕组导线烧断。一相绕组开路就不能启动，如果正在运转时有一相开路时，电机可能继续运转，但电流增大，并发出嗡嗡声，如果负载较大，可在几分钟内将尚未开路的两相绕组烧坏，处理方法就是更换绕组。

②电源电压不稳定导致电动机烧坏。当电压比额定值低10%时，电磁转矩就会大大降低，在负载转矩一定的情况下，转子转速就会降低，这时转差率增大，势必造成电动机温升增高，严重时往往因过热时间长而烧坏绕组。当电压过高时，激磁电流增大，电动机会过分发热，危及电动机绕组绝缘，使其有被击穿的可能。针对这种情况，应及时调整厂用电母线电压，使电源电压不超过额定值±5%，只有这样，才能使电动机工作在最佳状态。

③电动机缺相运行导致损坏。在我公司，根据以往的统计，造成电动机缺相运行的主要原因有：刀闸或起动设备的触头烧伤、松动、接触不良，造成一相不通电；熔断器的熔体接触不良、熔体电流选择过小或安装时受到机械损伤，虽然当时未断开，但在电动机运行过程中受电流的电动力作用而熔断，造成电动机缺相运行；电动机长期使用使绕组的内部接头或引线松脱或局部过热使接头脱焊。针对上述原因，可以在电动机发生断相故障时，检查熔断器的熔体是否熔断、起动器的触头是否接触良好、三相绕组中各相有无断路现象，如能做到，则可大大减少低压电动机烧毁的台数。

4结语

综上所述，为了保证电厂发电机组能够安全稳定地运行，必须要加强电气运行的安全管理，加强监视与巡查，要及时发现电气设备隐患，快速查出故障原因，有效地处理。

参考文献

[1]孙海明.关于电厂电气运行的安全管理思考[J].山东工业技术，2014，（22）.

[2]卜宪喜.浅析火电厂电气运行安全管理与故障处理[J]石河子科技.2014/02