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火電廠水電站電氣工程測溫熱電阻故障及解決方法

知識百科

在我們服務于眾多電廠的過程中， 經常在現場碰到了形形色色的問題， 起初我們以為是中小型水電廠存在這些問題， 后來發現在三峽、廣蓄、小浪底等國外大機組中也存在這些問題， 所以這些問題在全行業中帶有某些共性 。 在這里我們把這些問題羅列出來加以分析， 并試圖解決這些問題 。
水電廠的特殊性
對于測溫電阻來說， 水電廠的運行環境是非常特殊的， 這有別于其他的工業領域， 如果把工業上通用的測溫電阻拿到水電廠使用是肯定要出問題的 。 這些特殊性表現為：
1、運行時間長、不易維護 。 瓦溫測溫電阻安裝在空間狹小不宜維護更換傳感器的地方， 一般在大修時才有機會維護測溫電阻 。 而現在由于技術進步， 大修周期越來越長， 這就要求測溫電阻長期穩定運行 。
2、重要程度高 。 推力軸承是發電機組的關鍵裝置之一， 其中的測溫電阻又是監測推力瓦運行狀態的的唯一手段 。 而且推力瓦溫測溫電阻， 一般要求接保護， 重要性不言而喻 。 而一般的工業領域沒有這么高的重要性 。
3、運行環境惡劣 。 還是以推力瓦測溫電阻為例， 傳感器及其導線長期浸泡在溫度較高的透平油里， 并時刻承受油流的沖擊和機組的振動 。 在這樣的環境中很少有傳感器及導線能經受長達5年的考驗 。
4、電磁干擾的強度相當大 。 一般水電廠發電機的功率都非常大， 發電機產生的強電場特別是漏磁產生的強磁場對上導瓦和推力瓦測溫電阻干擾非常大 。 這對傳感器及其導線的抗干擾能力的要求很高 。
普遍存在的問題
正是由于水電廠測溫電阻使用環境的特殊性， 使得水電廠測溫電阻普遍存在如下的問題 。
1、長期穩定性差、可靠性低 。 其實水電廠對測溫電阻的精度要求并不高， 但對于傳感器的長期穩定性和可靠性要求非常高 。 許多的電廠由于采用了長期穩定性差的測溫電阻， 在機組運行了幾年后， 就會出現大量的誤報、跳變和沒有讀數等問題， 使工程人員很難判斷到底是機組本身的問題還是測溫電阻的問題， 如果推力瓦測溫電阻出現上述問題， 就會造成跳機， 釀成重大事故 。
2、電纜折斷或外皮開裂 。 電纜在根部折斷現象幾乎在每個電廠都有， 電纜長期浸泡在流動透平油中， 如果不做特殊的處理， 時間長了導線就會在傳感器根部斷開 。 根部斷線的故障占了測溫電阻故障的一半左右， 應該引起重視 。 另外， 電纜外皮在高溫及腐蝕性的透平油環境中也會開裂 。
3、傳感器及導線沒有屏蔽， 或有屏蔽但沒有接好 。 許多電廠都沒有對測溫電阻實施有效的屏蔽， 使發電機的強電場和強磁場對測溫電阻干擾并把干擾信號導入測溫回路中， 造成測溫不準 。 我們見到過， 推力瓦測溫電阻感應漏磁信號達到110V 。 這使得測量值無任何意義， 還會導致回路中的其他器件損壞 。 測溫電阻和整個測溫回路， 導線多且長， 接線環節多， 屏蔽要求在整個環節中都要有可靠的屏蔽， 只要有一個環節出現問題， 屏蔽就會無效 。
4、傳感器安裝不規范 。 一般在安裝瓦溫電阻時要求傳感器與瓦體剛性連接， 最好是螺紋連接， 瓦內的導線也要可靠固定， 特別是根部導線要與傳感器固定在同一個剛體上 。 但我們見到有些電廠在安裝軸瓦測溫電阻時只是簡單的放置在瓦孔內， 還有些是用環氧樹脂灌封在孔里 。 這些都是不規范的安裝方式， 這樣的安裝方式都不能有效地保護導線根部 。
5、線制和接線問題 。 線制就是測溫電阻的引出線方式， 如：4線制、3線制和2線制， 線制決定了傳感器導線的電阻對測量結果的影響 。 其中4線制和3線制可以把導線電阻對測量結果的影響降到最低， 而2線制則可以 。 以20米電纜為例， 導線的電阻為3歐姆， 換算成溫度值是6℃， 這個誤差是非常大的 。 三線制接線方式， 同樣是20米的導線， 只有0.1歐姆被加到了系統里， 產生0.2℃的誤差， 這個誤差是可以接受的， 這說明導線電阻幾乎不會影響到測量結果 。 如果用四線制測量， 則導線電阻的影響可完全不計 。 我們看到很多電廠采用2線制測溫電阻， 或把3線制接成2線制的， 或者在中間某個環節接成2線制 。 無論如何這都會產生很大的誤差 。 可能有人會在后端溫度模塊上對此進行補償， 但面對不同類型不同長度的導線進行補償就不是一種好方法了 。