火電廠電氣設(shè)備故障維修及安全管理
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【摘要】在推動改革開放的過程中，我國的綜合實力有了極大的提升，公眾對用電的需求呈現(xiàn)不斷上升的趨勢，因此對于我國的火電廠來說，在供電的過程中面臨著許多的壓力。作為整個火電廠運(yùn)作的基礎(chǔ)以及前提，電氣設(shè)備的運(yùn)行直接影響著電力資源的優(yōu)化配置和利用，管理工作人員必須要結(jié)合電氣設(shè)備運(yùn)行的實質(zhì)條件，積極落實和后期的維修以及安全管理工作。本文站在宏觀發(fā)展的角度，立足于我國火電廠電氣設(shè)備運(yùn)行的實際情況，對故障維修以及安全管理進(jìn)行進(jìn)一步的分析，以期為推動我國火電長的穩(wěn)定發(fā)展提供一定的借鑒。
【關(guān)鍵詞】火電廠；電氣設(shè)備；運(yùn)行故障維修；安全管理
1引言
從目前來看，在現(xiàn)有的發(fā)電形式之中，火力發(fā)電應(yīng)用的非常普遍，火電廠在供電的過程中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用和價值，要想保障電力資源的合理配置，火電廠必須要注重不同系統(tǒng)之間的相互配合和互動，電氣設(shè)備主要由開關(guān)，母線，發(fā)電等機(jī)，變壓器以及各類電動機(jī)組成，不同部分所發(fā)揮的作用十分關(guān)鍵，實踐運(yùn)作的過程之中，每一個環(huán)節(jié)和相關(guān)的設(shè)備都會受到其他負(fù)面因素的影響[1]。因此，電氣設(shè)備產(chǎn)生的各類故障嚴(yán)重影響了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，同時對于相關(guān)的操作工作人員來說，如果產(chǎn)生故障，那么就無法保障正常的供用電，電能質(zhì)量和數(shù)量難以滿足供需要求，如果無法采取有效的措施進(jìn)行及時的補(bǔ)救，那么可能會威脅到人們的生命和財產(chǎn)安全，導(dǎo)致國家和人民利益遭受巨大的損失。因此，對于我國火電廠來說，除了需要積極的提高自身的綜合競爭實力之外，還需要注重對電氣設(shè)備的安全管理和運(yùn)維管理，保障所有電氣設(shè)備均處于安全運(yùn)行狀態(tài)之中，一旦產(chǎn)生各類異常和故障，必須通過分析原因來采取針對性的解決策略。
2火電廠設(shè)備的常見故障及維修方法
整個電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程之中，不同的電氣設(shè)備均扮演著重要的角色，在長期運(yùn)行過程中難免會出現(xiàn)許多的故障。其中絕緣老化以及磨損的現(xiàn)象十分的普遍，并會導(dǎo)致整個火電設(shè)備難以發(fā)揮應(yīng)有的作用和價值。如果站在更加宏觀的角度進(jìn)行分析，那么可以將這些故障劃分為兩大種類：①顯性的故障，其中包括發(fā)電機(jī)組冒煙，熔斷器斷開以及斷路器跳閘，線圈外部顏色改變或者是產(chǎn)生異味；②故障則是隱性故障，比如某一個系統(tǒng)和軟件之間出現(xiàn)了運(yùn)作矛盾，電氣參數(shù)設(shè)計不符合實際的運(yùn)行要求，電氣元件配置與系統(tǒng)不符，工作人員在進(jìn)行機(jī)械操作時因機(jī)械操作桿配合不當(dāng)，這些故障導(dǎo)致電氣設(shè)備受到了極大的損壞，同時還會出現(xiàn)大面積和長時間的停電[2]。甚至危及設(shè)備和人員安全，對此工作人員需要找出問題產(chǎn)生的根源，從而落實好后期的維修和預(yù)防工作。
2.1短路故障及維修
短路是整個火電廠設(shè)備在運(yùn)行過程中非常容易出現(xiàn)的一個故障，這一故障的危害性相對比較大，有可能是因為前期電氣設(shè)備安裝和后期檢修后出現(xiàn)的接線錯誤，還有可能是因為工作人員在實際操作時出現(xiàn)了許多不合理的操作行為。一般情況之下，短路故障主要是因為設(shè)備載流部分的絕緣損壞而引起，另外，如果整個電路中的短路電流比較大，那么也會在設(shè)備上產(chǎn)生很大的應(yīng)力，運(yùn)行設(shè)備在其沖擊之下會產(chǎn)生變形損壞，同時因短路電流過大，產(chǎn)生嚴(yán)重發(fā)熱，進(jìn)一步破壞設(shè)備絕緣，甚至?xí)苯訉?dǎo)致整個設(shè)備的燒損，引起電氣火災(zāi)。當(dāng)然如果出現(xiàn)了接地短路，那么不僅會嚴(yán)重影響整個通信的流暢性，同時還會直接造成較為嚴(yán)重的人員傷亡和財產(chǎn)損失。要想解決這一故障和問題，首先需要將短路的發(fā)生率控制在有效的范圍之內(nèi)，同時還需當(dāng)發(fā)生短路故障時及時切斷短路設(shè)備，防止事故擴(kuò)大，減少短路電流存續(xù)時間，有效阻止短路電流直接經(jīng)過。其中，提高電抗器的阻抗能力并選用合適的高質(zhì)量電抗器至關(guān)重要，同時配合開關(guān)保護(hù)迅速切斷短路電流，將短路的危害控制在最低的水平。當(dāng)然要想從根源上避免這一問題的產(chǎn)生，那么工作人員必須在前期電氣設(shè)備選型時，根據(jù)設(shè)計圖紙和使用性質(zhì)結(jié)合系統(tǒng)精確計算對應(yīng)短路電流，然后選擇與最為匹配的電氣設(shè)備。工作人員還需要深入的考慮不同的參數(shù)設(shè)置條件，明確線路和設(shè)備的實質(zhì)要求，保障兩者之間的電壓一致性。最后，需要注意的是，短路也有可能是因為雷擊所造成的，這些自然原因可以通過安裝避雷設(shè)備的形式來進(jìn)行有效的規(guī)避，當(dāng)然對于人為上的主觀因素來說[3]，正確的接線、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的操作、合理的保護(hù)配置、精密點檢和設(shè)備維護(hù)，也能夠有效的避免短路的產(chǎn)生概率。在設(shè)備運(yùn)作的過程中，工作人員必須要積極地考慮各種影響因素，充分地采取有效的解決對策積極的加大后期的檢查和巡視環(huán)節(jié)，真正的將各類故障的產(chǎn)生概率控制在最低的水平。
2.2發(fā)電機(jī)故障及維修
氫冷發(fā)電機(jī)組嚴(yán)禁煙火，但在實際運(yùn)行中，發(fā)電機(jī)因各種原因難免過熱會產(chǎn)生火星，并伴隨焦糊味散發(fā)，甚至引發(fā)著火。如發(fā)電機(jī)內(nèi)部因繞組絕緣墊片松動脫落，在發(fā)電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)下，絕緣墊片與繞組產(chǎn)生劇烈摩擦，則會局部過熱，產(chǎn)生火星，損傷繞組絕緣，引發(fā)繞組匝間短路，相間短路和接地短路，甚至著火爆炸，危害極大。應(yīng)及時將發(fā)電機(jī)從系統(tǒng)解列滅磁。以防故障擴(kuò)大，發(fā)電機(jī)受損加重。這種過熱產(chǎn)生火星主要在于以下幾個原因：①可能是首先碳刷滑環(huán)著火，如果碳刷滑環(huán)的質(zhì)量不符合相關(guān)要求，同時工作人員忽略了后期的清潔和維護(hù)，導(dǎo)致整個設(shè)備之中積累了大量的污垢和碳粉，那么就會引發(fā)著火，對此在進(jìn)行檢測和維修的過程之中需要直接進(jìn)行更換，盡量的選擇高質(zhì)量、同型號合格產(chǎn)品。其次，在日常使用時也需要繼續(xù)落實好日常的清潔環(huán)節(jié)，保障干凈的運(yùn)行狀態(tài)。②可能是發(fā)電機(jī)冷卻用氫系統(tǒng)出現(xiàn)了故障和泄漏，這一故障也會導(dǎo)致較為嚴(yán)重的人員傷亡和財產(chǎn)損失，如果設(shè)備的運(yùn)行溫度比較高，那么也可能會產(chǎn)生高溫著火，甚至引起爆炸，造成發(fā)電機(jī)氫氣系統(tǒng)的泄漏有可能是因為設(shè)備的安裝位置不當(dāng)，發(fā)電機(jī)端蓋密封不嚴(yán)，發(fā)電機(jī)密封油和氫氣壓力壓差異常。工作人員必須要在后期進(jìn)行及時的調(diào)整和更換。③可能是發(fā)電機(jī)大軸接地碳刷打火，對此要求新更換的碳刷應(yīng)與大軸接觸緊密，碳刷磨損時應(yīng)及時更換，檢查發(fā)電機(jī)軸電流是否異常，同時防止氫氣外泄。④可能在發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣扎帶和轉(zhuǎn)子繞組絕緣墊片出現(xiàn)故障，如扎帶的燃點比較低，不符合抗燃要求，轉(zhuǎn)子繞組絕緣墊片松動，對此工作人員必須要進(jìn)行及時的更換，確保定轉(zhuǎn)子繞組固定穩(wěn)固可靠，盡量地選擇一些抗燃的扎帶[4]。
2.3母線失壓故障及維修
如果操作人員在日常倒閘操作的過程中沒有嚴(yán)格按照部頒和行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，未落實安全防誤操作規(guī)定，或者是因為個人的技能不足，操作不熟練而導(dǎo)致母線進(jìn)線開關(guān)跳閘，以及其他設(shè)備受到損害，母線在運(yùn)行時會產(chǎn)生較大的負(fù)荷，一旦負(fù)荷超過了自身的承載量就會導(dǎo)致斷路器誤動作跳閘，或者保護(hù)裝置也會產(chǎn)生錯誤動作引起開關(guān)跳閘，這些都會直接引起母線失壓。在對這一故障進(jìn)行分析時，首先需要對母線進(jìn)線開關(guān)做好全面仔細(xì)檢查，查明開關(guān)跳閘原因，如果為人員誤操作引起，可采取手動方式合閘開關(guān)恢復(fù)供電。若為母線本身故障引起，應(yīng)啟用備用母線，并及時隔離故障母線進(jìn)線和負(fù)荷，仔細(xì)排查故障原因并采取措施消除后，對故障母線空母線試充電正常后再逐步恢復(fù)供電。如果為母線側(cè)開關(guān)失靈保護(hù)動作引起，應(yīng)檢查失靈保護(hù)發(fā)出的開關(guān)，并將其隔離，將該開關(guān)故障排除后才能恢復(fù)該開關(guān)運(yùn)行。如果為雙母線其中一條母線故障引起母線失壓，應(yīng)將母聯(lián)開關(guān)斷開，然后將負(fù)荷轉(zhuǎn)移至無故障母線上。若為母線上所連接負(fù)荷發(fā)生開關(guān)越級跳閘時，應(yīng)及時查明故障點并將故障隔離，再恢復(fù)對母線供電，同時將引起越級跳閘的負(fù)荷故障消除后，再對其對應(yīng)負(fù)荷送電?？傊?，母線故障失壓后，應(yīng)及時隔離故障并同時盡快恢復(fù)無故障設(shè)備供電。只有將故障原因查清并消除后才能恢復(fù)所有設(shè)備正常供電。
3火電廠電氣設(shè)備安全管理
除了需要了解火電廠電氣設(shè)備的運(yùn)行故障以及相關(guān)的維修策略之外，還需要積極落實好后續(xù)的安全管理環(huán)節(jié)，工作人員首先需要強(qiáng)化安全管理意識，深入分析火電廠在管理實踐過程之中的具體要求。不可否認(rèn)，在電力系統(tǒng)中，電氣設(shè)備的作用不可小覷，全體工作人員都需要注重安全管理和安全維修，通過加大巡視和檢修力度來真正地將各類風(fēng)險控制在有效的范圍之內(nèi)。其次，工作人員還需要采取狀態(tài)檢修模式，對整個設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性的全方位評測，了解該設(shè)備是否能夠保持正常穩(wěn)定的運(yùn)作，另外在經(jīng)濟(jì)性分析的過程之中需要對發(fā)電機(jī)組的煤耗、熱耗以及能量的損耗和節(jié)能潛力進(jìn)行計算和分析，直接安排其他的工作人員對整個主設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢修，同時還可以了解軟件和專用儀器的精密診斷情況，通過這種形式來為后期的檢修提供一定的依據(jù)。最后工作人員需要注重絕緣在線檢測，實時掌握設(shè)備絕緣狀況，從而及時地進(jìn)行設(shè)備的更換和處理[5]。
4結(jié)語
火電廠電氣設(shè)備的運(yùn)行故障維修及安全管理對實現(xiàn)火電廠的穩(wěn)定運(yùn)作意義重大，工作人員必須要結(jié)合故障產(chǎn)生的實質(zhì)原因采取有效的解決對策，積極的樹立良好的安全管理意識，不斷地實現(xiàn)各類管理環(huán)節(jié)和運(yùn)維環(huán)節(jié)之間的高效配合。
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作者：陳江 單位：中國華電集團(tuán)有限公司四川分公司技術(shù)能手