探讨电厂电气运行中某些常见故障

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摘要：随着我国电厂建设规模及数量的不断攀升，电厂的运行问题已经引起了业内人士的广泛关注，因而我们有必要对电气运行中的常见故障进行归纳总结，以避免事故的再次发生。在本文中，笔者根据自己多年来相关行业的工作经验，并结合我国电厂中电气运行的实际情况，先对发电机滑环碳刷冒火的故障进行分析，继而对备用电源常出现的自动切换问题进行描述，最后再对电气接地问题进行了探讨，希望可以起到抛砖引玉的作用，并不断推动我国电厂中电气工作的不断向前发展。

关键词：电气运行；故障；发电机；自动切换；自动投入；电气接地

中图分类号：F406文献标识码： A 文章编号：

前言

电厂中电气运行的问题已经成为我们维护工作中的重点以及难点，因此笔者对其中常见的问题进行分析、总结，如有不正之处，希望大家予以批评指正，笔者在此表示感谢。

一、常见问题分析

1发电机的常见问题

发电机作为一种重要的设备，其故障问题必须得到及时的处理，以避免更大事故的发生。其中滑环冒火的问题是发电机最常见的一种问题，轻则引起发电机停机、重则造成企业的全线停工，不仅造成设备的损坏，还造成了较大的经济损失。

1.1发电机故障的成因

通过对几起较大的事故进行综合分析，我们发现了其中导致事故发生的几种原因。

（1）虽然由于机组都需要压簧、碳刷来保证正常运行，但是由于每个压簧的质量、使用期限以及工作压力的区别，造成了滑环与碳刷之间接触点电阻的不同，导致了电流的变化，最终导致了压簧的严重变形。

（2）由于发电机的震动，造成了碳刷在刷盒中也发生震动，最终造成了刷块边缘的剥落、碳刷颤振、刷架和刷盒积垢以及集电环的磨损变形等都会引发火灾。

（3）虽然碳刷的规格型号相同，但是阻值都会存在区别，造成了电流大小不一，压簧产生形变，最终酿成火灾。

（4）巡检人员的工作不认真，对于现场发现的情况没有引起足够的重视，没有及时汇报碳刷过热的问题，最终导致了碳刷冒火的现象。

1.2相应对策

（1）在为发电机更换同一规格型号压簧的基础上，根据检修情况进行测试，保证所有的碳刷压力都达到2×5.88±7%N，否则就要进行更换。

（2）必须测定新碳刷的电阻，保证安装在同一类极滑环上的碳刷的阻值都相同。

（3）必须要求值班人员对发电机的压簧、碳刷以及滑环都进行检查。

（4）建议采用已经得到使用验证的恒力矩电刷装置。

（5）一定要保证发电机的碳刷长度，如果不足新碳刷长度的60%，必须进行更换，但是要保证在一次只更换20%的碳刷。

（6）新实使用的碳刷都需要进行研磨，保证滑环表面与碳刷至少接触70%以上，且保证其可以自由滑动。

（7）要保证碳刷的数量，并且为每个碳刷都标明电阻值，其中发电机的碳刷的电阻值应为（0.0021±0.0003）Ω，励磁机的碳刷的电阻应为（0.0015±0.0003）Ω。

2备用电源常出现的自动切换问题

备用电源的自动投入有两种方式，一种是快速切换方式，另一种是慢速切换方式。

2.1无时限快速切方式换存在的问题

根据备用电机的不同情况，部分电厂采用无时限快速切换的方式。但是由于当前采用的都是国产少油式开关的断路器，需要0.2s左右的合闸时间以及0.1s左右的继电器动作时间，所以总的切换时间在0.3s左右，难以保证安全性。所以对于已经采用这种切换方式的电厂需要用合闸速度更快的SFG断路器或者真空断路器来替换原有的电源开关，这样缩短了总切换时间，才能保证切换的安全性。部分进口的机组对快速切换时间进行了限定，如果在150ms的时间内没有完成快速切换则自动转换为慢速切换，这是值得我们学习的一种方法。

2.2低电压闭锁定时切换存在的问题

国产机组高压厂用电源自动切换采用慢速切换的也不少，设计采用低电压检定加时间闭锁的切换方式，即切换条件为：①母线电压低于某值才允许切换；②切换限定在某整定时间内完成。问题是低电压检定继电器和时间闭锁继电器如何整定才能既保证切换一次成功，又保证高压厂用电动机在切换中不受到过电压冲击，并在电动机允许承受的电压下实现尽快切换。

低电压检定继电器的整定必须考虑最坏情况，即系统电压和厂用母线残压正好反相时切换。如果备用电源切换瞬间，系统电压在高压厂用变压器上的压降约30V，为保证切换时加在母线上高压厂用电动机的电压不超过1.1Ue，并考虑到低电压检定继电器接点闭合到备用电源合闸的短暂时间内，厂用母线电压仍在降低，低电压厂用继电器的整定值可整定为45V，但一般不应大于45V。时间闭锁继电器的整定，既要保证在整定时间内能可靠完成切换，又不能使整定时间过长，以致可能造成在过低电压下切换，使厂用电动机不能自启动。正确的整定值最好通过试验确定，如录制机组在正常运行方式下高压厂用电源跳闸时厂用母线残压随时间变化的曲线，以求得在某一低电压检定继电器的整定值下闭锁时间继电器的整定值。

值得注意的是，不少国产机组在启动试验时，并未做过细的工作求得低电压检定继电器和时间闭锁继电器合理的整定值，有的甚至只做静态下厂用电源切换试验，不做机组正常运行方式下的切换试验。这样：①不能保证机组运行中高压厂用备用电源自动投入装置自动切换成功；②即使切换成功，厂用电动机在切换过程中可能受过电压的冲击，影响电动机的使用寿命，或者是切换时间过长，使机组运行工况受到较大扰动。

3电气接地问题

电气接地是电力系统保证设备和人身安全的重要措施。我国电力系统的接地方式一般用钢材作为接地材料。接地体的连线和接地引下线一般采用40mm×4mm的扁钢，有的接地引下线甚至采用25mm×4mm的扁钢。由于设计未考虑钢接地体的腐蚀因素，致使运行中的发电厂因接地线的严重锈蚀造成严重的事故。为了提高接地系统的可靠性，应该从设计上就考虑各种腐蚀因素对接地体的影响，用加大接地钢材的面积或采取一定的防腐措施以保证接地系统的使用寿命。对已经运行的电气装置，必须定期检查接地系统的锈蚀情况。只靠测量接地引下线的接地电阻并不可靠，因为当引下线尚未锈断时，所测的接地电阻可能是合格的，而当通过很大的接地电流时就可能被熔断，所以必须挖开地面，用敲打的方式检查接地体的锈蚀情况。

二、结语

综上所述，我们通过对几种具有代表性的电厂中常见故障进行分析，以及对这些解决方法的论述，可以为我们日常的维护工作提供一定的帮助和借鉴。根据上述分析和实践，我们总结出一套行之有效的方法，希望可以在保证电厂的安全运行的同时，推动我国电厂的安全平稳运行，继而保证我国电力系统可持续发展。

参考文献：

[1] 秦长城.浅谈我国电气设备常见的问题[J].安徽电力，2009,7.

[2] 董晓晓.浅谈电厂电气设备的管理现状[J].硅谷，2005,6.