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國家能源集團(tuán)準(zhǔn)能集團(tuán)矸石發(fā)電公司 內(nèi)蒙古鄂爾多斯 010300

電能作為社會(huì)生產(chǎn)和生活中最重要的能源之一，對(duì)維持人們的生活秩序和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。電氣設(shè)備是發(fā)電廠的重要組成部分，保證電氣設(shè)備安全可靠運(yùn)行對(duì)發(fā)電廠有著極其重要的意義。

1 發(fā)電廠電氣運(yùn)行中常見故障

1.1 廠用電中斷故障

全廠停電事故，對(duì)電力系統(tǒng)造成很大影響，如低頻率、低電壓，甚至電壓崩潰或頻率崩潰等，另外對(duì)發(fā)電廠內(nèi)部設(shè)備的危害也很大，如汽輪機(jī)組，全廠停電后，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速到零后長時(shí)間未投入盤車，會(huì)造成轉(zhuǎn)子彎曲變形。造成廠用電中斷的原因：第一，外部因素：電網(wǎng)局部崩潰；線路故障；其他電氣故障引起的線路保護(hù)動(dòng)作導(dǎo)致跳機(jī)且啟備變電源所在節(jié)點(diǎn)也因上述原因無法自投。第二，內(nèi)部因素：廠用快切裝置故障；備用電源回路出現(xiàn)故障引起斷路器跳閘失電；6KV母線存在明顯電氣故障，跳開對(duì)應(yīng)工作電源開關(guān)同時(shí)閉鎖廠用快切；啟備變故障。

1.2 發(fā)電機(jī)電壓故障

發(fā)電廠發(fā)送的電能電壓是衡量電能質(zhì)量的重要指標(biāo)，電壓不穩(wěn)定會(huì)對(duì)電力用戶及發(fā)電廠本身構(gòu)成嚴(yán)重威脅。發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的端電壓，容許在額定電壓±5%范圍內(nèi)變化，此時(shí)發(fā)電機(jī)的視在功率可以保持在額定值不變。當(dāng)電壓過高時(shí)，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流和磁通密度顯著增加，定子鐵芯原本就在較高的磁通密度下工作，電壓升高，會(huì)使鐵芯磁通快速進(jìn)入過飽和狀態(tài)，使發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)部件產(chǎn)生渦流，可能造成局部過熱。發(fā)電機(jī)電壓過高的危害：①轉(zhuǎn)子表面和轉(zhuǎn)子繞組溫度升高。②定子鐵芯溫度升高。③造成局部過熱。④對(duì)定子繞組絕緣產(chǎn)生威脅。當(dāng)電壓過低時(shí)，發(fā)電機(jī)運(yùn)行將趨于不穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)?shù)陀陬~定電壓的90%時(shí)，會(huì)引起定子鐵心的不飽和，若勵(lì)磁稍有變化，就會(huì)引起電壓大幅變化。發(fā)電機(jī)電壓過低的危害：①降低發(fā)電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性，易引起振蕩或失步。②定子過電流使繞組溫度升高。③廠用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩降低、出力下降。④發(fā)電機(jī)有功功率下降。

1.3 發(fā)電機(jī)集電環(huán)和碳刷打火溫度過高故障

隨著發(fā)電機(jī)自并勵(lì)靜止勵(lì)磁方式的增多，目前普遍存在的一個(gè)問題是集電環(huán)和碳刷打火溫度過高。集電環(huán)可以說是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流的承載體，作為高速滑動(dòng)的接觸部件，在打火的過程中受到碳刷發(fā)熱的影響，可能會(huì)出現(xiàn)溫度異常升高，嚴(yán)重時(shí)還可能對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p壞導(dǎo)致停機(jī)事故。產(chǎn)生故障的原因主要有：第一，由于通風(fēng)不良引起的發(fā)熱。通風(fēng)不良主要是由于冷卻風(fēng)道堵塞、集電環(huán)通風(fēng)孔堵塞、風(fēng)扇風(fēng)量下降等原因?qū)е?。第二，由于接觸電阻過大或分布不均勻而產(chǎn)生的發(fā)熱。集電環(huán)和碳刷是通過相互滑動(dòng)導(dǎo)通勵(lì)磁電流的，每個(gè)集電環(huán)上大約分布著十幾只碳刷，由于接觸電阻的不同，電流分配的差異，導(dǎo)致集電環(huán)和碳刷發(fā)熱不均。第三，由于機(jī)械和摩擦等原因引起的過熱。

2 發(fā)電廠電氣運(yùn)行中常見故障的預(yù)防措施

2.1 廠用電中斷的預(yù)防措施

為了防止在發(fā)生全廠停電事故時(shí)導(dǎo)致主設(shè)備損壞事故，確保主設(shè)備的安全停運(yùn)，使廠用電恢復(fù)后能盡快恢復(fù)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行，從而將事故損失降至最低限度，發(fā)電廠必須要制定相應(yīng)的預(yù)防措施和切實(shí)可行的事故處理方案。第一，加強(qiáng)直流系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)和管理。發(fā)生全廠停電和廠用電中斷時(shí)，直流電源是確保安全停機(jī)的唯一電源，因此加強(qiáng)對(duì)蓄電池組和直流系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)管理尤為重要。第二，加強(qiáng)柴油發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行維護(hù)和管理。做好柴油發(fā)電機(jī)組的巡回檢查和定期啟動(dòng)試驗(yàn)，以確保其熱備用狀態(tài)正常。第三，加強(qiáng)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的維護(hù)管理。做好繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置定期校驗(yàn)、保護(hù)定值管理，以防保護(hù)拒動(dòng)、誤動(dòng)擴(kuò)大事故。第四，合理安排系統(tǒng)的運(yùn)行方式。母線、廠用系統(tǒng)、公用系統(tǒng)通常都采用正常運(yùn)行方式，因故改用非正常運(yùn)行方式時(shí)，應(yīng)事先制定相關(guān)應(yīng)急預(yù)案并在工作結(jié)束后盡快恢復(fù)正常運(yùn)行方式。

2.2 發(fā)電機(jī)電壓故障的預(yù)防措施

電壓的穩(wěn)定對(duì)發(fā)電廠和用戶都至關(guān)重要。如果電壓過高或過低，既會(huì)影響發(fā)電機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行，又會(huì)影響用戶的正常使用。然而實(shí)際運(yùn)行中導(dǎo)致電壓不穩(wěn)定的原因有很多，比如機(jī)組AVC無功功率目標(biāo)突變、發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器故障等，這使得電壓問題的解決更加困難，因此解決這一問題的最佳途徑是加強(qiáng)電壓監(jiān)控，消除電壓不穩(wěn)定的狀況。如果在日常監(jiān)控中發(fā)現(xiàn)異常電壓，應(yīng)及時(shí)查找引起電壓不穩(wěn)定的因素并設(shè)法消除直至恢復(fù)電壓正常。此外，還可以通過安裝電壓保護(hù)裝置來實(shí)現(xiàn)電壓控制，提高電壓穩(wěn)定性。

2.3 發(fā)電機(jī)集電環(huán)和碳刷打火溫度過高的預(yù)防措施

發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中，很容易出現(xiàn)集電環(huán)和碳刷打火過熱的故障，為了保證發(fā)電機(jī)集電環(huán)和碳刷裝置的正常運(yùn)行，減少發(fā)電機(jī)組的非停次數(shù)，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，必須制定切實(shí)有效的預(yù)防措施。第一，定期清理集電環(huán)通風(fēng)道附近的碳粉和灰塵等臟污，清除集電環(huán)和碳刷等處的積灰和油污。第二，發(fā)電機(jī)碳刷在采購時(shí)，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，應(yīng)使用同一型號(hào)、同一廠家、同一批次的合格產(chǎn)品。新碳刷在使用前，應(yīng)測(cè)量每個(gè)碳刷的電阻值并將阻值相同的碳刷分別編號(hào)存放，在更換碳刷時(shí)，必須在同一極集電環(huán)上使用相同阻值的碳刷。第三，利用紅外測(cè)溫儀定期測(cè)量集電環(huán)和碳刷的溫度，并做好記錄。必要時(shí)，用鉗形電流表測(cè)量碳刷電流，并檢查碳刷長度和接觸面積。

3 結(jié)語

發(fā)電廠電氣設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中可能發(fā)生的故障種類較多，而要想更好的預(yù)防這些故障，我們必須重視總結(jié)和分析故障原因，并采取相應(yīng)的預(yù)防和處理措施，同時(shí)應(yīng)重視做好電氣設(shè)備日常維護(hù)管理工作，只有這樣才能有效較少電氣設(shè)備故障的發(fā)生，才能提高設(shè)備運(yùn)行效率，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。