论文部分内容阅读
[摘要]随着人们对电能需求量的不断增加，电厂的稳定的稳定运行就显得十分的重要，对电厂运行的过程中出现的电气事故要及时的进行处理。
[关键词]电厂；电气事故；处理原则；方法
中图分类号： [X934] 文献标识码： A
一、前言
随着科学技术的发展，在电厂发电过程中使用的电气设备越来越多，在电气设备使用的过程中对出现的事故要采取相关的方法进行处理，减少设备的停机时间，为电厂的稳定运行创造条件。
二、电厂电气自动化的构造
电厂电气自动化是使用测试、通信、监控、保护等措施对电厂所有电气设备进行掌控、检查、信息化管理的系统。电厂电气自动化系统主要有间隔层、网络信息层、综合控制层三部分组成。
1、间隔层
电厂电气自动化系统的所有设备都是间隔用不同的方式布置的。电厂的保护装置可以直接放在开关层,减少了原来接入综合控制室的信息、测试、控制的电缆。每个设备也都是独立的,只有总线和网络信息层来传播设备信息,省去了大量的二次连接电缆,降低了设备维护和线路检查的工作量。
2、网络信息层
网络信息层是电厂电气自动化控制的核心装置,里面有网络管理装置、网络信息转换装置、网络交换机等组成。
3、综合控制层
综合控制层是用开放的形式设计的,可以在里面掌控处理信息,对电厂内部所有的设备进行全方位的监控,全面化的管理。综合控制层设施用多种模式构造,这样既有利于整个系统的灵敏,也对所有的功能配置比较合理化。
三、电厂电气设备的检修原则
一般对电厂电气设备进行检修时,要求退出当前运行。无论是全面的定期预防性检测,还是拆装性检修,各类电气设备之间是会互关联并相互影响。为了尽可能减少停用的损失以及设备的可用性,应在对各类设备进行检修前作充分的统筹安排,考虑各种可能发生的情况及相应对策。我们不应单纯把电气设备定位为合格和不合格仅仅两种状态。这将无法做出最正确、最详细的状态分析和评估。因此,应采用量化的设备分类评价,将设备从需要立即退出运行到目前为最优状态的细分。
四、电厂电气常见故障与维修方法
1、滑环碳刷冒火
发电机运行中滑环碳刷冒火是电厂电气设备常见的故障之一，若不及时消除，可导致发电机滑环碳刷冒火形成环火，对发电机安全运行造成直接威胁，特别是氢冷发电机，严重时将被迫停机。 紧急停机不仅影响企业连续生产，而且对发电机本身也将产生重大危害。
通过对电厂发生的几次较大的环火造成停机事故的原因进行分析，可以得出产生环火的几个主要原因：
（1）在机组运行中，虽然使用同一压簧 、碳刷 ，但由于压簧的压力不同，使用时间长短不一样，出厂质量有差别，使得碳刷与滑环间的接触点电阻不一样， 使得同极滑环上不同碳刷间电流不均，部分碳刷电流太大，造成压簧严重受损变形，产生火花。
（2）碳刷型号虽然相同，但由于存在阻值上的差异，同极滑环上碳刷间电流分配不均，个别碳刷通流偏大，压簧发热变形，压力减小，产生火花。
（3）碳刷在刷盒中摇动，碳刷磨损严重，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，刷盒和刷架积垢等都会引起碳刷冒火。
（4）运行人员巡检时间间隔较长或走马观花， 未能及时发现部分碳刷严重过热情况， 也是造成发电机滑环碳刷冒火的原因之一。
通过上述原因分析，我们要通过下述措施给予解决。
（1）将发电机滑环上的所有压簧全部更换为同一型号的压簧，并且根据机组检修情况测试其压力，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），否则应更换弹簧。
（2）运行各班每小时必须对发电机滑环、碳刷、压簧进行一次全面、系统地检查。
（3）发电机碳刷长度不能小于新碳刷长度的 2/3，如发现长度不足，必须立即更换;但一般情况下，在同一时间内，每个刷架上最多只允许更换 1/5 的碳刷。
（4）新碳刷必须测定其电阻值， 更换时同一极滑环上碳刷必须使用同一电阻值的碳刷。
（5）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，且在刷握范围内能上下灵活运动，无卡涩现象。
（6）部分电厂已采用恒力矩电刷装置，运行状况非常好，建议采用。
（7）运行主控室应配置足够的碳刷， 每个碳刷应标明电阻值，励磁机碳刷电阻值为（0.0015±0.0003）Ω，发电机碳刷电阻值为（0.0021±0.0003）Ω。
2、低压系统备用电源自动投入装置的问题
新近投产的电厂,低压系统的进线开关大都采用上海人民电器厂生产的me 系列万能式断路器。此种开关性能优良、结构合理,但作为进线开关,由于开关本身装有瞬时过电流脱扣器,动作时间≤30ms ,从而跟低压系统变压器保护不相匹配,造成低压系统保护整体无选择性,低压系统备用电源自动投入装置切换不成功,扩大停电范围。热电厂,由于此种原因造成全厂停电多次。因此，用me 做低压系统进线开关时,其本体保护必须取掉。
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40 mm ³4 mm 的扁钢,有的接地引下线甚至采用25mm³4 mm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銹蚀造成严重的事故。
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。
五、电气设备分级检修的管理
电厂电气设备的分级是实施具体检修的首要步骤， 主要有系统、设备分级；运行技术参数数据的采集评估；设备故障的典型模式；影响程度的分析（FMEA）；制订故障预防措施等。系统、设备分级主要是制定生产工艺全过程中各系统、电气设备的重要性排序，电气设备故障频次排序，维修需求优先级别的指数计算等； 运行数据的采集评估主要包括确定评估的技术参数，参照的量化基准和优劣标准，明确电气设备检修的目标值；FMEA 主要对获取的重要系统、 设备以及关键电气部件的运行参数数据加以分析，对实行检修的安全性、可靠性进行评估，判断发生故障的可能性，以及对关联系统的影响程度，综合确定合理有效的预防性维修和主动性维修计划。
六、火力发电厂电气系统故障的排除
在火力发电厂电气系统故障中，比较常见的故障为线路故障和设备故障。在电气故障发生后，处理过程中应首先查看发电机组电气系统运行记录，并与中心运行监控人员进行联系，了解故障发生前出现的异常情况，然后到现场对故障现象进行观察，如外观、气味等，以外观检查结果及异常现象为依据来初步判断分析故障点，根据基本故障做进一步深入的细化故障分析，如色谱化验、绝缘检测、直流耐压试验、保护、回路校正等、并根据故障实际原因进行排查处理，比如，确认线路虚接的接触点无故障、绝缘子故障应更换新的备品备件等等，通过规范化的现场检修操作，提高故障排除效率。另外，对于非常见故障和人为因素故障应进行个别对待，在故障发生后除了按照上述步骤进行检修，还应积极和运行人员及操作人员进行沟通联系，了解是否是因为人为操作失误造成故障。通过规范化的检修流程及严格化的维修质量控制实现发电机组电气故障的有效检修与维护。
计划性检修要求技术人员熟练掌握一个专业面的知识，而监测检修需要一专多能型技术人才，在设备运行、设备故障处理和设备检修过程中均能够把损失降低到最低点， 保证设备利用率和整体效率。 为此，电厂在实施全过程、全方位、全参与的“三全”培训制度，全过程、全方位地参与新设备的开发、设计、研制、安装及调试，有效利用电厂大中专以上学历职工，为电厂计划检修与监测检修的进程发挥应有的作用。 在检修和技术改造过程中，电厂应与协作单位处于良好的合作关系，从检修和技术改造开始参与全过程。 共同参与提供了相互学习的机会，及时归纳总结各方面意见和建议，培养出一批胜任生产现场运行操作、检修维护、技术改造的骨干力量，缩短了电气设备开发、研制、试用、维护的周期，加快了新设备的推广应用。 要真正有效地开展检修，还必须开展全方位的运行维护交叉的更深层次的业务技术培训， 造就一大批既懂运行管理又懂设备维护的高素质的复合型人才。
结束语
要保证电厂的安全稳定运行，电气事故是不能忽视的重要问题。在电厂电气事故处理的过程中我们要采取正确的方法，对故障及时处理，避免事故的扩大化，提高设备的运行效率。
参考文献
[1]张震.发电机组继电保护外部电气回路故障原因分析[J].中国新技术新产品,2012
[2]郭顺，王维平.电厂电气设备的检修与管理[J].中国新技术新产品，2011
[3]王敏人，浅析电气事故发生的原因与处理措施[J]中国电力技术，2013
[4]董闽，发电厂电气机组运行故障分析[J]电力技术，2011
[关键词]电厂；电气事故；处理原则；方法
中图分类号： [X934] 文献标识码： A
一、前言
随着科学技术的发展，在电厂发电过程中使用的电气设备越来越多，在电气设备使用的过程中对出现的事故要采取相关的方法进行处理，减少设备的停机时间，为电厂的稳定运行创造条件。
二、电厂电气自动化的构造
电厂电气自动化是使用测试、通信、监控、保护等措施对电厂所有电气设备进行掌控、检查、信息化管理的系统。电厂电气自动化系统主要有间隔层、网络信息层、综合控制层三部分组成。
1、间隔层
电厂电气自动化系统的所有设备都是间隔用不同的方式布置的。电厂的保护装置可以直接放在开关层,减少了原来接入综合控制室的信息、测试、控制的电缆。每个设备也都是独立的,只有总线和网络信息层来传播设备信息,省去了大量的二次连接电缆,降低了设备维护和线路检查的工作量。
2、网络信息层
网络信息层是电厂电气自动化控制的核心装置,里面有网络管理装置、网络信息转换装置、网络交换机等组成。
3、综合控制层
综合控制层是用开放的形式设计的,可以在里面掌控处理信息,对电厂内部所有的设备进行全方位的监控,全面化的管理。综合控制层设施用多种模式构造,这样既有利于整个系统的灵敏,也对所有的功能配置比较合理化。
三、电厂电气设备的检修原则
一般对电厂电气设备进行检修时,要求退出当前运行。无论是全面的定期预防性检测,还是拆装性检修,各类电气设备之间是会互关联并相互影响。为了尽可能减少停用的损失以及设备的可用性,应在对各类设备进行检修前作充分的统筹安排,考虑各种可能发生的情况及相应对策。我们不应单纯把电气设备定位为合格和不合格仅仅两种状态。这将无法做出最正确、最详细的状态分析和评估。因此,应采用量化的设备分类评价,将设备从需要立即退出运行到目前为最优状态的细分。
四、电厂电气常见故障与维修方法
1、滑环碳刷冒火
发电机运行中滑环碳刷冒火是电厂电气设备常见的故障之一，若不及时消除，可导致发电机滑环碳刷冒火形成环火，对发电机安全运行造成直接威胁，特别是氢冷发电机，严重时将被迫停机。 紧急停机不仅影响企业连续生产，而且对发电机本身也将产生重大危害。
通过对电厂发生的几次较大的环火造成停机事故的原因进行分析，可以得出产生环火的几个主要原因：
（1）在机组运行中，虽然使用同一压簧 、碳刷 ，但由于压簧的压力不同，使用时间长短不一样，出厂质量有差别，使得碳刷与滑环间的接触点电阻不一样， 使得同极滑环上不同碳刷间电流不均，部分碳刷电流太大，造成压簧严重受损变形，产生火花。
（2）碳刷型号虽然相同，但由于存在阻值上的差异，同极滑环上碳刷间电流分配不均，个别碳刷通流偏大，压簧发热变形，压力减小，产生火花。
（3）碳刷在刷盒中摇动，碳刷磨损严重，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，刷盒和刷架积垢等都会引起碳刷冒火。
（4）运行人员巡检时间间隔较长或走马观花， 未能及时发现部分碳刷严重过热情况， 也是造成发电机滑环碳刷冒火的原因之一。
通过上述原因分析，我们要通过下述措施给予解决。
（1）将发电机滑环上的所有压簧全部更换为同一型号的压簧，并且根据机组检修情况测试其压力，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），否则应更换弹簧。
（2）运行各班每小时必须对发电机滑环、碳刷、压簧进行一次全面、系统地检查。
（3）发电机碳刷长度不能小于新碳刷长度的 2/3，如发现长度不足，必须立即更换;但一般情况下，在同一时间内，每个刷架上最多只允许更换 1/5 的碳刷。
（4）新碳刷必须测定其电阻值， 更换时同一极滑环上碳刷必须使用同一电阻值的碳刷。
（5）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，且在刷握范围内能上下灵活运动，无卡涩现象。
（6）部分电厂已采用恒力矩电刷装置，运行状况非常好，建议采用。
（7）运行主控室应配置足够的碳刷， 每个碳刷应标明电阻值，励磁机碳刷电阻值为（0.0015±0.0003）Ω，发电机碳刷电阻值为（0.0021±0.0003）Ω。
2、低压系统备用电源自动投入装置的问题
新近投产的电厂,低压系统的进线开关大都采用上海人民电器厂生产的me 系列万能式断路器。此种开关性能优良、结构合理,但作为进线开关,由于开关本身装有瞬时过电流脱扣器,动作时间≤30ms ,从而跟低压系统变压器保护不相匹配,造成低压系统保护整体无选择性,低压系统备用电源自动投入装置切换不成功,扩大停电范围。热电厂,由于此种原因造成全厂停电多次。因此，用me 做低压系统进线开关时,其本体保护必须取掉。
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40 mm ³4 mm 的扁钢,有的接地引下线甚至采用25mm³4 mm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銹蚀造成严重的事故。
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。
五、电气设备分级检修的管理
电厂电气设备的分级是实施具体检修的首要步骤， 主要有系统、设备分级；运行技术参数数据的采集评估；设备故障的典型模式；影响程度的分析（FMEA）；制订故障预防措施等。系统、设备分级主要是制定生产工艺全过程中各系统、电气设备的重要性排序，电气设备故障频次排序，维修需求优先级别的指数计算等； 运行数据的采集评估主要包括确定评估的技术参数，参照的量化基准和优劣标准，明确电气设备检修的目标值；FMEA 主要对获取的重要系统、 设备以及关键电气部件的运行参数数据加以分析，对实行检修的安全性、可靠性进行评估，判断发生故障的可能性，以及对关联系统的影响程度，综合确定合理有效的预防性维修和主动性维修计划。
六、火力发电厂电气系统故障的排除
在火力发电厂电气系统故障中，比较常见的故障为线路故障和设备故障。在电气故障发生后，处理过程中应首先查看发电机组电气系统运行记录，并与中心运行监控人员进行联系，了解故障发生前出现的异常情况，然后到现场对故障现象进行观察，如外观、气味等，以外观检查结果及异常现象为依据来初步判断分析故障点，根据基本故障做进一步深入的细化故障分析，如色谱化验、绝缘检测、直流耐压试验、保护、回路校正等、并根据故障实际原因进行排查处理，比如，确认线路虚接的接触点无故障、绝缘子故障应更换新的备品备件等等，通过规范化的现场检修操作，提高故障排除效率。另外，对于非常见故障和人为因素故障应进行个别对待，在故障发生后除了按照上述步骤进行检修，还应积极和运行人员及操作人员进行沟通联系，了解是否是因为人为操作失误造成故障。通过规范化的检修流程及严格化的维修质量控制实现发电机组电气故障的有效检修与维护。
计划性检修要求技术人员熟练掌握一个专业面的知识，而监测检修需要一专多能型技术人才，在设备运行、设备故障处理和设备检修过程中均能够把损失降低到最低点， 保证设备利用率和整体效率。 为此，电厂在实施全过程、全方位、全参与的“三全”培训制度，全过程、全方位地参与新设备的开发、设计、研制、安装及调试，有效利用电厂大中专以上学历职工，为电厂计划检修与监测检修的进程发挥应有的作用。 在检修和技术改造过程中，电厂应与协作单位处于良好的合作关系，从检修和技术改造开始参与全过程。 共同参与提供了相互学习的机会，及时归纳总结各方面意见和建议，培养出一批胜任生产现场运行操作、检修维护、技术改造的骨干力量，缩短了电气设备开发、研制、试用、维护的周期，加快了新设备的推广应用。 要真正有效地开展检修，还必须开展全方位的运行维护交叉的更深层次的业务技术培训， 造就一大批既懂运行管理又懂设备维护的高素质的复合型人才。
结束语
要保证电厂的安全稳定运行，电气事故是不能忽视的重要问题。在电厂电气事故处理的过程中我们要采取正确的方法，对故障及时处理，避免事故的扩大化，提高设备的运行效率。
参考文献
[1]张震.发电机组继电保护外部电气回路故障原因分析[J].中国新技术新产品,2012
[2]郭顺，王维平.电厂电气设备的检修与管理[J].中国新技术新产品，2011
[3]王敏人，浅析电气事故发生的原因与处理措施[J]中国电力技术，2013
[4]董闽，发电厂电气机组运行故障分析[J]电力技术，2011