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火电厂电气主设备结露受潮跳机典型案例分析及对策顾范华

发表时间：2020/4/30 来源：《电力设备》2019年第23期作者：顾范华陈杨

[导读] 摘要：文章针对火力发电厂电气主设备结露受潮导致跳机的典型案例进行分析，提出有效的防范措施，预防设备结露故障的发生，保障发电机组的正常运转。

        （浙江浙能电力股份有限公司浙江省杭州市 310007）
        摘要：文章针对火力发电厂电气主设备结露受潮导致跳机的典型案例进行分析，提出有效的防范措施，预防设备结露故障的发生，保障发电机组的正常运转。
        关键词：结露；定子接地；受潮跳机
        引言
        火力发电是当前电力行业的主要形式，在社会生产生活中具有至关重要的作用。在电厂的运行中，电气设备受结露的作用，发生故障导致跳机，严重影响设备的正常运转。对设备的合理维护，采取针对性措施，对设备运行环境进行有效的控制，防止结露现象的发生，保障设备的安全运行。
        1.机组概况
        本文主要通过对发电机因结露导致跳机故障的案例进行分析，探讨解决电气设备结露问题的有效措施。
        案例一为某电厂300MW等级机组#6发电机定子接地保护动作跳机事件，事件发生前机组运行正常。#6发电机负荷176.9MW，无功20.2MVar，机端电压19.42kV，定子电流5222A。AGC投入，#6A、#6B及#6C制粉系统运行，主汽压10.3MPa，主汽温540℃。#6发电机压变、发变组保护屏等一二次回路及附近无作业。
        案例二为某电厂1000MW等级机组#1发电机定子接地保护动作跳机事件，事件发生前机组运行正常。#1发电机负荷977MW，无功291.9MVar，机端电压27.17kV，定子电流21422A，AGC投入，主汽压24.8MPa，主汽温597℃，#1机厂用电系统在正常方式运行。#1发电机压变、发变组保护屏等一二次回路及附近无作业。
        2.原理
        结露是一种常见的物理现象，是环境中温湿度变化的直接体现，空气中的水饱和，在较低温度的环境下，水汽凝结，形成结露。这种现象在生产生活和物资储备中普遍存在，特别是对电气设备具有很大的危害。电厂环境的变化，对结露的发生有着直接作用，特别是对沿海地区来说，如果不对电气设备运行实施严格合理的温湿度控制及密封保护措施，很容易造成设备故障引起跳机事故的发生。[1]
        3.原因分析
        3.1案例一原因分析
        通过对故障机组的全面检查发现，#6机封闭母线压缩空气不规范使用了检修压缩空气，检修压缩空气管道的积水大量进入C相进气口，导致母线对地绝缘下降，最终发展成母线高阻接地故障，导致发变组基波零序电压保护动作跳机。通过对三期检修压缩空气的气源含水量高及管道严重积水、满水的原因进行分析，#6机跳机前，#5机组进行了两个多月的检修，检修用压缩空气用量增加较多，压缩空气流通速度加快，来不及在储气罐中充分冷凝便进入检修压缩空气支管道中。同时受到外界温度的变化，导致压缩空气在检修压缩空气支管道及用户（封闭母线分支）中析出冷凝水量增加，使管道中的水位基本处于满水状态，积水严重。
        机组封闭母线气源问题相关专业曾经进行过讨论，但改为采用检修用气时，异动流程未请其他相关专业进行会签，电气、机务专业未协同制定有效的防潮及检测检查措施，暴露出异动管理的薄弱环节。

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机组计划检修，虽有封闭母线及相关附属设备的检修计划，但缺乏有效的检查及监督管理。
        3.2案例二原因分析
        对#1发电机故障录波器启动录波进行分析，发现发电机Ｃ相存在明显非金属性接地现象，且故障拉弧的程度在扩大。对现场进行检查，发现发电机出口压变C相避雷器触头通过环氧树脂绝缘板对PT柜体有放电痕迹，C相PT柜壁、环氧树脂绝缘板、顶部与母线隔绝的盆式绝缘子表面凝露。
        电厂地处岛屿地区，沿海空气潮湿、高盐密，事件发生前当地连续2个月阴雨连绵，气温低、空气湿度大，#1机C相PT柜内受潮凝露，环氧树脂绝缘板及避雷器绝缘套管受潮后绝缘性能下降，且带电设备在运行中持续出现吸潮并发生电化学反应，产生导电杂质及氧化物，触头通过导电杂质与氧化物开始爬电局部受热（由于柜体密封不良，局部受热，湿气上升在绝缘板上持续凝露），绝缘套管、挡板逐步开始受损，由于带电设备绝缘套管挡板与触头直接接触，且避雷器绝缘套管与绝缘板存在绝缘薄弱部位，在潮湿的环境下带电设备从绝缘挡板处开始爬电，然后击穿绝缘套管薄弱处，最终对柜体放电。
        4 解决措施
        4.1加强环境控制
        在火力发电生产运行中，电气设备运行环境相对复杂，应该结合当地的气候变化，对关键设备进行针对性的保护，控制其所处区域的温湿度，防止结露现象的发生。配备相应的加热措施，保证设备温度在结露点之上，加强通风设施的建设，如通风管道和除湿机，保持电气设备的干燥。对电气设备周围的消防水管、工业水管可能漏水造成电气设备故障的管路进行排查，并在机组检修中安排落实整改。对全厂的电仪端子箱、屏柜，易受潮区域的电气一次设备制定成册，根据季节，设备状况对设备的受潮情况进行定期检查。[2]
        4.2严格执行工作流程，加强巡查工作
        对影响设备运行的因素，要对相应的工作标准进行完善和优化，需要加强标准的适用性辨识和采标工作，及时宣贯新标准，落实标准的相关要求。结合案例一的情况，异动申请前对采用仪用气的方案相关专业进行了讨论，异动流程要请其他相关专业进行会签，完善异动实施管理上存在薄弱环节，加强监督力度。在计划检修中严格按导则要求落实气密封试验等检修内容，设置质检点，加强验收管理。[3]
        开展定期检查工作、检修项目的梳理，切实加强检查工作以及检修项目策划，不遗漏盲区，重要设备的检查列入机组逢停必查项目，并加强监督管理。进一步开展管理体系自查自纠工作，确保异常及时发现、信息相互沟通反馈。
        5 结论
        通过对实际案例的分析，在电厂运营过程中，要重视结露的对电气设备的影响，采取有效措施，预防因结露引发的故障的放生，保证电厂的安全运行。
        参考文献：
        [1]王子君.两起发电厂变压器受潮引发的故障分析及对策.冶金丛刊.2017.
        [2]刘永强.火电厂电气设备管理中的问题及维护对策.科学技术创新.2017
        [3]陈晓凤.某电厂660MW机组湿式除尘器电气设备及其控制系统的设计.节能与环保.2019.