林松品　伍思權(quán)

摘? 要：近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)全社會(huì)的用電量一直處于上升趨勢(shì)，對(duì)電力行業(yè)的要求也越來(lái)越高。為提高電廠發(fā)電量，確保電氣的安全運(yùn)行是當(dāng)前電廠運(yùn)行中重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。為了提高火力發(fā)電廠的發(fā)電能力，在火電廠投入使用火力發(fā)電大機(jī)組，但在發(fā)電機(jī)運(yùn)行中，容易出現(xiàn)電壓不正常、溫度異常等問(wèn)題，給發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行帶來(lái)了一系列安全隱患，引發(fā)安全事故，給我國(guó)的電力行業(yè)帶來(lái)嚴(yán)重?fù)p失。在此背景下，文章首先闡述了火電廠電氣安全運(yùn)行的重要性，并對(duì)火電廠運(yùn)行中常見(jiàn)故障進(jìn)行細(xì)致分析，并提出故障處理方法，為電廠運(yùn)行人員提供可行性參考。

關(guān)鍵詞：火電廠運(yùn)行;常見(jiàn)故障;處理方法

中圖分類號(hào)：TM621? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）06-0137-02

Abstract： In recent years， with the development of social economy， the electricity consumption of the whole society in our country has been on the rise， and the demand for the power industry is getting higher and higher. In order to improve the power generation of the power plant， ensuring the safe operation of electricity is an important concern in the current power plant operation. In order to improve the generating capacity of thermal power plants， large thermal power units are put into use in thermal power plants， but in the operation of generators， problems such as abnormal voltage and abnormal temperature are easy to occur， which brings a series of safety hidden dangers to the normal operation of generator sets， causes safety accidents and brings serious losses to the power industry of our country. In this context， the article first expounds the importance of the electrical safe operation of the thermal power plant， and makes a detailed analysis of the common faults in the operation of the thermal power plant， and finally puts forward the fault treatment methods to provide feasible reference for the power plant operators.

Keywords： operation of thermal power plant; common fault; treatment method

引言

肇慶熱電廠當(dāng)前投入使用的汽輪發(fā)電機(jī)，型號(hào)為QFSN-350-2-20，是由東方電機(jī)有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)的。為了實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)電機(jī)的溫度及各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，裝有監(jiān)控裝置，由集控室進(jìn)行監(jiān)控。本文結(jié)合自身電氣運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)幾種常見(jiàn)的電氣運(yùn)行故障，并總結(jié)出有效的處理方法，以提高電廠電氣運(yùn)行的可靠性。

1 火電廠電氣安全運(yùn)行的重要性

電氣設(shè)備以及相關(guān)發(fā)電機(jī)組是確?；鹆Πl(fā)電廠電氣安全運(yùn)行的保障，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)降低發(fā)電廠的發(fā)電效率，增加運(yùn)行成本，從而降低電廠的整體經(jīng)濟(jì)效益。而電廠電氣設(shè)備以及相關(guān)發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行中容易發(fā)生各類故障，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)疠^大的安全事故，給電廠安全運(yùn)行帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)和安全隱患。因此，必須提高電廠操作人員的專業(yè)素養(yǎng)，并加強(qiáng)對(duì)設(shè)備機(jī)組的監(jiān)控，一旦發(fā)生故障，才能在最短的時(shí)間內(nèi)采取有效的故障處理方法。此外，還應(yīng)定期對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行檢修，以便更好地預(yù)防設(shè)備故障，降低電氣運(yùn)行安全隱患。

2 火電廠運(yùn)行常見(jiàn)故障

火電廠中電氣系統(tǒng)有著比較重要的位置，在保證電力質(zhì)量的同時(shí)還能為電力系統(tǒng)源源不斷的供電，因此電氣系統(tǒng)在運(yùn)行中一旦發(fā)生故障問(wèn)題，不僅會(huì)降低發(fā)電效率還會(huì)產(chǎn)生安全隱患。因此，快速檢測(cè)并解決電氣系統(tǒng)運(yùn)行故障是我們電氣運(yùn)行維護(hù)人員首要解決的問(wèn)題。通過(guò)實(shí)踐，以下對(duì)肇慶熱電廠在電氣運(yùn)行中常見(jiàn)故障進(jìn)行詳細(xì)分析：

2.1 發(fā)電機(jī)電壓異常

發(fā)電機(jī)電壓異常是電氣運(yùn)行中最常見(jiàn)的故障之一。在電氣運(yùn)行中發(fā)電機(jī)升壓時(shí)，一般比較容易引起定子電壓、勵(lì)磁電壓、電流異常，按照規(guī)定發(fā)電機(jī)電壓值變動(dòng)范圍在±5%以內(nèi)屬正常，而超出范圍內(nèi)則說(shuō)明發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中存在異常。發(fā)電機(jī)運(yùn)行異常主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是發(fā)電機(jī)電壓過(guò)高，二是發(fā)電機(jī)電壓過(guò)低。而發(fā)電機(jī)電壓過(guò)低容易使定子繞組產(chǎn)生劇烈震蕩，導(dǎo)致鐵芯脫落，從而使發(fā)電機(jī)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn);發(fā)電機(jī)電壓過(guò)高則會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的溫度迅速飆升，縮短發(fā)電機(jī)的使用壽命。通常情況下，勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置故障，滅磁開(kāi)關(guān)合閘、整流柜異常，勵(lì)磁回路出現(xiàn)開(kāi)路或短路等都是引起發(fā)電機(jī)電壓異常的主要原因。

2.2 發(fā)電機(jī)溫度異常

通常情況下，電廠發(fā)電量越大，發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷就越大，發(fā)電機(jī)溫度升溫就越快，對(duì)發(fā)電機(jī)的零部件的損壞程度就越高，而且還會(huì)降低材料的絕緣性能;冷水出水溫度升高;熱氫溫度升高;機(jī)組振動(dòng)也可能隨之增大，降低發(fā)電機(jī)組的各項(xiàng)性能，進(jìn)而影響發(fā)電機(jī)組的使用壽命，給電廠都會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。造成電廠發(fā)電機(jī)溫度異常，除高負(fù)荷運(yùn)行之外，還與工作點(diǎn)的通風(fēng)狀況，以及設(shè)備的使用狀況密切相關(guān)。工作地通風(fēng)狀況不好，發(fā)電機(jī)不能及時(shí)釋放熱能，就會(huì)造成發(fā)電機(jī)溫度不斷升高;發(fā)電機(jī)內(nèi)部元件損耗嚴(yán)重，以及發(fā)電機(jī)的冷卻性能下降，也會(huì)使發(fā)電機(jī)不能及時(shí)散熱降溫。

2.3 廠用電中斷

廠用電中斷也是火電廠電氣運(yùn)行的常見(jiàn)故障之一，本廠廠用電中斷主要是由發(fā)變組故障或系統(tǒng)故障導(dǎo)致發(fā)變組跳閘，與此同時(shí)快切裝置動(dòng)作不成功;#01啟備變跳閘或在檢修狀態(tài);以及220kV系統(tǒng)失壓等因素引起的。如果廠用電中斷處理不及時(shí)或不正確有可能引發(fā)事故擴(kuò)大，造成發(fā)電機(jī)組主、輔設(shè)備損壞;全廠停電，導(dǎo)致鍋爐MFT動(dòng)作、汽機(jī)、發(fā)電機(jī)跳閘;以及6kV母線“低電壓”保護(hù)報(bào)警裝置跳閘;柴油發(fā)電機(jī)組自啟動(dòng)，380V保安PC段電源自動(dòng)切換為柴油發(fā)電機(jī)帶等，進(jìn)而嚴(yán)重影響電廠安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.4 斷路器故障

在火電廠電氣運(yùn)行中，斷路器容易發(fā)生故障，其中以220kVGIS閉鎖分閘故障為主，造成斷路器無(wú)法正常分閘的主要原因是控制回路發(fā)生故障、液壓彈簧操作異常以及SF6絕緣介質(zhì)壓力降低等。在電力系統(tǒng)中，如果不及時(shí)處理斷路器閉鎖分閘故障，會(huì)在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，因不能及時(shí)跳閘切除故障，而擴(kuò)大故障的影響范圍。

3 故障處理

根據(jù)上述對(duì)火電廠運(yùn)行常見(jiàn)故障的分析，為消除安全隱患，提高電氣運(yùn)行的安全性及經(jīng)濟(jì)效益，結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出本廠相關(guān)故障處理措施。

3.1 穩(wěn)定發(fā)電機(jī)電壓

在電廠運(yùn)行過(guò)程中，需要將發(fā)電機(jī)電壓穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)，以確保電氣運(yùn)行的安全性。當(dāng)發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)電壓異常時(shí)，通常應(yīng)做如下處理：（1）應(yīng)立刻停止升壓，并檢查起勵(lì)裝置（包括電源及輸出方面）、勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置（信號(hào)及運(yùn)行方面）都是否正常運(yùn)行。（2）當(dāng)定子、轉(zhuǎn)子電壓DCS上均無(wú)顯示時(shí)，檢查滅磁開(kāi)關(guān)合閘及整流柜是否正常，無(wú)異常情況下，再確定回路是否出現(xiàn)短路或開(kāi)路情況。（3）當(dāng)定子電壓DCS上無(wú)顯示、轉(zhuǎn)子電壓DCS上有顯示時(shí)，則需要檢查PT熔絲是否熔斷或二次空開(kāi)是否合好。此外，還應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，了解發(fā)電機(jī)在運(yùn)行時(shí)的各項(xiàng)參數(shù)，一旦異常，監(jiān)控系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出警告信號(hào)，運(yùn)行維護(hù)人員應(yīng)立即根據(jù)參數(shù)變化分析故障原因并及時(shí)檢修，盡快使發(fā)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2 有效制冷

快速制冷能夠有效防止發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中溫度過(guò)高，既能保護(hù)絕緣系統(tǒng)還能降低發(fā)電機(jī)損耗。為避免發(fā)電機(jī)發(fā)生高溫故障，具體應(yīng)做如下處理：（1）首先應(yīng)先確定各檢測(cè)數(shù)據(jù)是否正常，當(dāng)溫度異常超過(guò)規(guī)定值，立即檢查冷卻水系統(tǒng)（包括壓力、流量、水溫等方面）是否正常，發(fā)現(xiàn)故障應(yīng)及時(shí)處理，此外還必須適合監(jiān)控發(fā)電機(jī)情況，確保不會(huì)出現(xiàn)負(fù)荷超限問(wèn)題。（2）發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行情況下，如果繞組出水溫差或溫差異常，則需要分析局部水路是否存在堵塞問(wèn)題，如有堵塞，需對(duì)繞組水路進(jìn)行沖洗，通過(guò)運(yùn)行數(shù)據(jù)觀察溫差是否趨于正常。（3）當(dāng)鐵芯和端部的溫度超過(guò)規(guī)定值時(shí)，需要盡快檢查氫氣冷卻器是否正常運(yùn)行，尤其是冷、熱氫溫度及氫壓，如有異常則需盡快處理。

此外，在處理故障過(guò)程中，也要加強(qiáng)監(jiān)控發(fā)電機(jī)溫度，將發(fā)電機(jī)各部溫度嚴(yán)格控制在規(guī)定值內(nèi)。

3.3 廠用電中斷處理措施

當(dāng)廠用電中斷時(shí)，應(yīng)做好如下處理措施：（1）當(dāng)廠用電備用電源正常時(shí)，應(yīng)立即檢查6kV工作段無(wú)“分支過(guò)流”、“6kV母線閉鎖切換”信號(hào)是否正常，可將備用電源開(kāi)關(guān)對(duì)失電母線強(qiáng)送電一次，若不成功不得再送，強(qiáng)送前必須確認(rèn)工作電源開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)位。（2）強(qiáng)送不成功，應(yīng)檢查柴油發(fā)電機(jī)自啟動(dòng)成功，保安PCA、B段備用電源開(kāi)關(guān)合閘，否則手動(dòng)硬手操“緊急啟動(dòng)柴油機(jī)”，并檢查柴油發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)及各保安PC段備用電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)合閘正常，各保安PC段供電正常，分批啟動(dòng)保安段負(fù)荷;否則應(yīng)就地檢查，排除異常，手動(dòng)啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)，并恢復(fù)事故保安段電源。就地檢查柴油機(jī)運(yùn)行正常，油箱油位正常。（3）檢查直流系統(tǒng)充電裝置和UPS供電正常，檢查所有6kV電動(dòng)機(jī)電源開(kāi)關(guān)應(yīng)該斷開(kāi)，并手動(dòng)斷開(kāi)6kV失電母線上的所有未跳閘的負(fù)荷開(kāi)關(guān)，對(duì)動(dòng)作的保護(hù)和報(bào)警進(jìn)行檢查和記錄。（4）交流電源失去時(shí)，確認(rèn)主機(jī)直流潤(rùn)滑油泵、直流密封油泵自動(dòng)啟動(dòng)，否則應(yīng)立即手動(dòng)投入，檢查潤(rùn)滑油壓正常，并確認(rèn)密封油與氫氣差壓在0.056±0.02MPa。（5）當(dāng)6kV電源恢復(fù)后，逐步恢復(fù)廠用電系統(tǒng)正常運(yùn)行方式。

3.4 斷路器閉鎖分閘故障處理

220kVGIS斷路器閉鎖分閘（含非全相）故障將導(dǎo)致電網(wǎng)短路故障無(wú)法快速切除，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全運(yùn)行，為了加快故障處理速度，盡快隔離故障點(diǎn)，從而保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。根據(jù)接線方式的不同，斷路器閉鎖分閘故障分別做如下處理：（1）220kVGIS雙母線分列運(yùn)行時(shí)，斷路器閉鎖分閘故障處理。合上220kV母聯(lián)斷路器，將故障斷路器所在母線上的其余斷路器逐一倒至另一母線后，然后斷開(kāi)母聯(lián)斷路器，再將故障斷路器隔離。若母聯(lián)斷路器處于檢修狀態(tài)或不具備投運(yùn)條件時(shí)，則應(yīng)采取冷倒操作方式。（2）220kVGIS母聯(lián)斷路器閉鎖分閘故障處理。a.當(dāng)閉鎖分閘故障是由控制回路故障、液壓彈簧操作異常等原因引起的，則需要將母聯(lián)斷路器設(shè)置為死開(kāi)關(guān)，并按現(xiàn)場(chǎng)規(guī)程要求調(diào)整母差保護(hù)，根據(jù)調(diào)令再采取隔離措施。b.如果220kVGIS隔離開(kāi)關(guān)具備拉開(kāi)空載母線的條件，可聯(lián)系調(diào)度選擇母聯(lián)斷路器兩側(cè)的一條母線，將其所帶的所有元件逐一倒至另一條母線后，再拉開(kāi)母聯(lián)斷路器兩側(cè)隔離開(kāi)關(guān)將其隔離。對(duì)于母聯(lián)斷路器非全相故障的，應(yīng)采取冷倒操作方式。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，火電廠電氣運(yùn)行中故障有很多種，引起故障的原因也有很多，只有運(yùn)行維護(hù)人員具備較高的專業(yè)素質(zhì)，及時(shí)采取有效應(yīng)對(duì)故障措施，保障電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。此外，火電廠還應(yīng)定期對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行檢修，實(shí)時(shí)掌控設(shè)備運(yùn)行狀況，才能確保電廠安全、高效、穩(wěn)定的運(yùn)行。

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