范志钦

摘要：发电厂又称为发电站，可以把大自然中的一次能源转化成二次能源，即——电能，发电厂能否正常的运营关系到整个电力系统的安全及稳定。在实际的运营过程中，发电厂的电气开关设备时常会发生故障，严重影响了发电厂的生产运作。结合笔者多年的工作经验，本文深入分析了发电厂电气开关设备的故障原因，并提出了有效的针对性性措施，希望对大家有所帮助，为我国的电力事业贡献自己的一份力量。

关键词：发电厂；电气开关设备；故障分析；对策

发电厂是社会电力供应的主力军，发电厂可以根据检测到的负载值来对电路进行相应的切换，以保证自身的发电量与需求一致。电气开关设备就扮演着电路切换的重要角色，一旦检测到问题就会及时的切断电路，将故障进行隔离或者进行负荷的重新分配。电气开关的无故障运行是保证发电厂安全生产的重要保障之一，下面就将对电气设备的故障原因及解决措施进行详细介绍。

1 发电厂电气开关设备发生故障分析

1）故障机理和外在表现。

①导电回路的发热机理和表征。

导电回路的制作原料为铁、锌、锰等金属元素，在电气设备中有着相对重要的作用。发电厂的导电回路是十分复杂的，回路的不同部位中分布着很多的电气节点。这些电气节点由于一些外界的原因，如：接触面积、压强等情况可能会使得这些节点的电阻突然增大，散发的热量也随之增加，根据公式：P=I2R或者Q=I2RT，我们可以知道，R与Q成正比，如果R的值增大，那么电路中的Q也会随之增大。而温度的局部升高，又会使得金属导体的氧化过程加快，周而复始，形成恶性循环[1]。

②介质损耗的发热机理和表现。

除了导电回路之外，发电厂的电气开关设备还有一些电介质，这些可能是固体、液体或者气体的电介质构成了绝缘防护结构，有着保护着电路不受损坏，绝缘以及散热的作用。而交变电压可能会引起电介质的损耗，其原理为：P=U3wctg5W。根据公式，我们可以知道，电介质的损耗与通过的电流大小无关，只和施加在其上面的电压成正比的关系。即便电气设备正常稳定运行，由于交变电压的作用仍然会使得电介质的性能降低，并且使得发热功率持续上升，最终导致电气开关设备的温度异常升高，导致其无法正常运转。

2）电气设备接地与地网之间的连接出现问题。

近年来，我们对市内各大电厂的电气开关发生故障的原因做了比较广泛的调查，我们发现部分电厂存在接地设备与接地网不接地的现象。这些设备一般为变压器，油断路器和隔离开关等。造成这种接地设备与地网接触不良情况的原因一般是因为接地的电线的截面积太小，导致电流波动，不稳定。接地设备对于线路的要求是很高的，如果发生短路或者断路的现象，就有可能造成接地电线被烧毁的现象，进而会影响到控制电缆的使用，极有可能造成安全事故影响整个体系的正常运转，不但使得企业的经济利润损失，还影响了工人的生命安全，损失巨大并且十分危险[2]。

3）电气内部触头接触故障。

电气设备的内部触头主要包括铁芯、线圈、触头连接部件等。接触不良，绝缘不良或气体压力不足等情况时有发生。通过对电气设备运行时间的分析，我们不难得到，中断类电气设备是故障最易发生的部件，且占比高的结论。其中，接触型的故障出现的概率是最大的。由于开关设备有很大的一部分都是触头类型的，所以出现接触不良的情况不在少数，这样就会产生大量的热能。这些热能一些会传导到电器设备的金属外壳上面，另一些则会通过各种的电介质传到设备的其他部位，这样的情况在短时间内不会有太大的问题，但是如果长时间的异常温度就会使得设备由于高温环境下运作使得使用寿命降低。

2 发电厂电气开关设备故障检修对策

2.1 使用SF6断路器，及时更换设备

电厂由于供应着整个社会的电力需求，所以平日负电载荷较大，需要比较安全的运行环境。所以，我推荐对于电器开关设备最好选择SF6断路器，不但性能好，而且价格低，性价比十分高，稳定性和抗污染能力也较为突出。当开关的机械动作次数超过或达到产品的机械寿命时，应更换设备或者使用性能更为优良的开关设备。如果开关设备的故障影响了电源的正常稳定运行，一定要在第一时间进行更换作业，把损失降到最低，防止安全事故的发生。另外，对于开关设备一定要定期除尘和清洗，避免因为灰尘颗粒进入到其中使得其无法使用。为了提高检测频率，通常采用回路电阻和微水试验[3] 的方法进行。

2.2 加强巡检

电气开关设备容易发生故障，需要对开关驱动进行模拟实验，尤其是模拟开关的实际动作，并认真对控制电路和传动部件进行检验。每一个春天和夏天都要进行二次检查，通过检查，不仅可以全面掌握设备的运行状态，做到心中有数，还使得设备检查和控制电路的维护以及传动部分的缺陷检测率的准确率大大提升，整个体系变成有序且高效。所以建立完善的监督体制迫在眉睫，各个部门分工明确，责任担当，并且将部门对于安全生产的检测工作划入到年终的评比中来，对于成绩优异的单位公开奖励，让给大家充分的重视起来，这样才可以使得电厂的安全真正的得到保障。

下面我来说一下几个具体的例子给大家分享。500kV型断路器在检修电厂仅3个月后，由于接线端子与上盖接触使得在开断短路故障时引起部件接触不良，产生了断路器的放电现象，导致母线与断路器之间的导线有短路电弧，导致电力系统发生事故。再次，發电厂的发电机断路器以及隔离开关由于出现接触不良，导致过热氧化，接地电弧放电导致线路三相短路，造成停电事故，对发电厂的正常生产和运行造成了不良影响。此外，长期的经验表明，频繁拆卸设备，不但无法提高电气设备的技术性能，还降低了原有设备的性能，每次重装后都有可能出现新的缺陷或隐患。所以，我认为，巡视检查工作至关重要，此项工作可以防止开关设备发生故障，一旦发生，也可以在第一时间进行处理，巡检工作必须得到充分的重视[5]。

3 结语

社会的发展需要电力，而发电厂又是电力供应的主要来源。所以发电厂能否安全稳定的运行，对于社会是否能够长久的发展有着不可分割的关系。如果发电厂对于电力供应方面出现了些许问题，将对社会的生产和运行造成严重损害。因此，有必要加强发电厂电气设备的维护和管理，尤其是易出错的开关设备。工作人员要及时对开关设备进行维护，避免故障的发生，同时必须使用性能良好的元器件，通过多种措施避免电气开关设备故障的发生。

参考文献：

[1]张悦，赵小凡.电气设备故障分析及对策[J]系统解决方案，2014：1125.

[2]周原茂，施登芳.电厂机组电气运行故障及处理技术[J].中国新技术新产品，2015：1215.

[3]朱继刚，耿芳园.试论电厂电气设备故障的解决对策[J].电子科技，2015：3033.

[4]珠慧语，杨志康.电厂电气监控系统发展问题探讨[J].现代商贸工业，2015（01）：1520.

[5]韦德恩，林众.发电厂电气设备检修的必要性与实践经验分析[J].黑龙江科技信息，2014（19）：1228.