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[摘 要]近年来，工业的发展和居民生活质量的提高加剧了人们对供电的需求，电厂要确保稳定供电和及时供电，及时的分析和解决电厂电气运行过程中的故障，确保电气设备安全稳定运行。文章对电厂电气的运行故障及其处理方法进行了相关探讨，针对不同的问题采取合理化的建议。
[关键词]电厂 电气设备 运行故障 处理方法
中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）15-0034-01
引言
电力设备稳态运行时，发电厂所发出的功率与用户所需要的功率及网络上担耗的功率相平衡，系统的电压和频率都是稳定的。但电力设备在运行过程中常常会发生故障，在发生故障时，系统的运行参故发生剧烈变化，系统的运行状态将急促地从一种运行状态过渡到另一种运行状态。有可能导致电力设备的正常运行遭到破坏，如何科学正确及时、果断处理是运行值班人员的重要职责，能够正确判断并及时地进行处理，缩短停电时间和减少停电范围，对提高企业经济效益具有重大意义。
1.短路的原因及后果分析
电力设备可能发生的故障类型比较多，对电力设备危害较严重的有短路、断路以及各种复杂故障等。由于短路故障是电力设备中经常发生、危害较严重的故障，所以这里将重点讨论短路故障。发生短路故障的原因主要是电气设备载流部分的绝缘损坏。短路引起的后果是破坏性的。具体表现在以下几个方面：
1.1短路点的电弧有可能烧坏电气设备，同时很大的短路电流通过设备会使发热增加，当短路持续时间较长时，可能使设备过热而损坏。
1.2很大的短路电流通过异体时，要引起导体间很大的机械应力，有可能使设备变形或遭到不同程度的破坏。
1.3短路时，系统电压大幅度下降，对用户工作影响很大.系统中最主要的电力负荷是异步电动机，它的电磁转矩和它的端电压的平方成正比，电压下降时，电磁转矩将显著降低，使电动机停转，以致造成产品报废及设备损坏等严重后果。
1.4发生接地短路时，会产生不平衡电流及磁通，将在邻近的平行线路内感应出很大的電动势。这将造成对通信的干扰.并危及没备和人身的安全。
1.5短路发生后，有可能使并列运行的发电机组失去同步，破坏系统的稳定，甚至使电力设备瓦解，引起大片地区的停电.这是短路故障最严重的后果。
2. 电气设备导线故障
2.1 导线故障
首先，电气设备绝缘层短路故障。电气主接线是电厂电气设备的重要组成部分，绝缘层短路并失去绝缘能力的原因主要是受到了磨损、鼠咬、受潮等，在常年不维修的情况下导线绝缘层会逐渐老化脱落，在重物挤压和外力扎破的情况下也会造成绝缘层的脱落，在风力影响下，电气设备导线会出现混线故障，造成导线短路。其次，导线温度升高故障。在导线断裂和绝缘损坏的情况下，导线还会产生电火花或电弧，严重的还会影响人身安全。
2.2 电气设备导线故障的处理
首先，导线绝缘损坏的解决。在设备和线路布置时要避免发生损坏，做好导线的防晒、防尘、防腐和防风雨，避免突然停电对电气设备导线造成影响，实现电源间的自动切换，避免导线短路。其次，导线要选择合适的信号装置和保护设备，在导线出现负荷时候可以及时准确的切断线路，发出警报，提醒相关工作人员。此外，在火源场所，要使用无延性绝缘导线，最大限度降低损失。
3.发电机滑环碳刷冒火的问题
发电机运行中滑环碳刷冒火是常见的故障之一，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。
2.1 故障原因分析
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。
2.2 对策
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。
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。
3.备用电源自动切换
目前厂用电切换用的装置为微机型备用电源快速切换装置。切换方式有手动并联自动切换，手动并联半自动，手动正常同时切换，事故串联切换，事故同时切换，厂用母线失电切换，工作电源开关误跳切换等。
目前我国发电厂有一些采用的断路器是国产的少油式开关，切换时间一般在0.3秒，电源切换时间较长且不安全，已投入运行的电厂要及时的更换该种断路器，将母线上的电源开关换为合闸速度较快的SF6断路器或者是真空断路器，确保切换的安全性。
在电气设备投入运行前，需要做详细的实验，例如开关静态试验，保护实验等，确保在紧急情况下可以实现自动切换，避免自动切换对电动机使用寿命造成影响，确保机组的正常稳定运行。
4.电气设备接地问题
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。
5.结语
电气设备是电厂运行的主要设备，电气设备的安全稳定运行对电厂的安全生产和经济效益有很大影响。受设计和施工规范的影响，电气设备在运行的过程中会出现短路故障、滑环碳刷冒火、电气接地电阻不合乎要求等问题，影响发电机的正常稳定运行。操作人员和技术人员要做好设备的维修检查工作，及时的处理电气运行故障，确保电气设备的正常稳定运行。
参考文献
[1] 丘伟城.浅谈电厂发电机内冷水系统处理[J].广东科技，2011（09）.
[2] 季利明.试论电厂电气设备故障的解决对策[J].科技致富向导，2011（05）.
[关键词]电厂 电气设备 运行故障 处理方法
中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）15-0034-01
引言
电力设备稳态运行时，发电厂所发出的功率与用户所需要的功率及网络上担耗的功率相平衡，系统的电压和频率都是稳定的。但电力设备在运行过程中常常会发生故障，在发生故障时，系统的运行参故发生剧烈变化，系统的运行状态将急促地从一种运行状态过渡到另一种运行状态。有可能导致电力设备的正常运行遭到破坏，如何科学正确及时、果断处理是运行值班人员的重要职责，能够正确判断并及时地进行处理，缩短停电时间和减少停电范围，对提高企业经济效益具有重大意义。
1.短路的原因及后果分析
电力设备可能发生的故障类型比较多，对电力设备危害较严重的有短路、断路以及各种复杂故障等。由于短路故障是电力设备中经常发生、危害较严重的故障，所以这里将重点讨论短路故障。发生短路故障的原因主要是电气设备载流部分的绝缘损坏。短路引起的后果是破坏性的。具体表现在以下几个方面：
1.1短路点的电弧有可能烧坏电气设备，同时很大的短路电流通过设备会使发热增加，当短路持续时间较长时，可能使设备过热而损坏。
1.2很大的短路电流通过异体时，要引起导体间很大的机械应力，有可能使设备变形或遭到不同程度的破坏。
1.3短路时，系统电压大幅度下降，对用户工作影响很大.系统中最主要的电力负荷是异步电动机，它的电磁转矩和它的端电压的平方成正比，电压下降时，电磁转矩将显著降低，使电动机停转，以致造成产品报废及设备损坏等严重后果。
1.4发生接地短路时，会产生不平衡电流及磁通，将在邻近的平行线路内感应出很大的電动势。这将造成对通信的干扰.并危及没备和人身的安全。
1.5短路发生后，有可能使并列运行的发电机组失去同步，破坏系统的稳定，甚至使电力设备瓦解，引起大片地区的停电.这是短路故障最严重的后果。
2. 电气设备导线故障
2.1 导线故障
首先，电气设备绝缘层短路故障。电气主接线是电厂电气设备的重要组成部分，绝缘层短路并失去绝缘能力的原因主要是受到了磨损、鼠咬、受潮等，在常年不维修的情况下导线绝缘层会逐渐老化脱落，在重物挤压和外力扎破的情况下也会造成绝缘层的脱落，在风力影响下，电气设备导线会出现混线故障，造成导线短路。其次，导线温度升高故障。在导线断裂和绝缘损坏的情况下，导线还会产生电火花或电弧，严重的还会影响人身安全。
2.2 电气设备导线故障的处理
首先，导线绝缘损坏的解决。在设备和线路布置时要避免发生损坏，做好导线的防晒、防尘、防腐和防风雨，避免突然停电对电气设备导线造成影响，实现电源间的自动切换，避免导线短路。其次，导线要选择合适的信号装置和保护设备，在导线出现负荷时候可以及时准确的切断线路，发出警报，提醒相关工作人员。此外，在火源场所，要使用无延性绝缘导线，最大限度降低损失。
3.发电机滑环碳刷冒火的问题
发电机运行中滑环碳刷冒火是常见的故障之一，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。
2.1 故障原因分析
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。
2.2 对策
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。
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。
3.备用电源自动切换
目前厂用电切换用的装置为微机型备用电源快速切换装置。切换方式有手动并联自动切换，手动并联半自动，手动正常同时切换，事故串联切换，事故同时切换，厂用母线失电切换，工作电源开关误跳切换等。
目前我国发电厂有一些采用的断路器是国产的少油式开关，切换时间一般在0.3秒，电源切换时间较长且不安全，已投入运行的电厂要及时的更换该种断路器，将母线上的电源开关换为合闸速度较快的SF6断路器或者是真空断路器，确保切换的安全性。
在电气设备投入运行前，需要做详细的实验，例如开关静态试验，保护实验等，确保在紧急情况下可以实现自动切换，避免自动切换对电动机使用寿命造成影响，确保机组的正常稳定运行。
4.电气设备接地问题
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。
5.结语
电气设备是电厂运行的主要设备，电气设备的安全稳定运行对电厂的安全生产和经济效益有很大影响。受设计和施工规范的影响，电气设备在运行的过程中会出现短路故障、滑环碳刷冒火、电气接地电阻不合乎要求等问题，影响发电机的正常稳定运行。操作人员和技术人员要做好设备的维修检查工作，及时的处理电气运行故障，确保电气设备的正常稳定运行。
参考文献
[1] 丘伟城.浅谈电厂发电机内冷水系统处理[J].广东科技，2011（09）.
[2] 季利明.试论电厂电气设备故障的解决对策[J].科技致富向导，2011（05）.