火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施陈琳

火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施陈琳

陈琳

（四川广安发电有限责任公司）

摘要：随着现今社会的持续发展，人们对于电力供应的要求越来越高，采取何种有效手段和方式保证火电厂电气安全运行，是人们最关注的一个问题。根据我国现今的发展趋势来看，火力发电厂电气运行中还存在着许多问题，所以，一定要加强对电气设备运行的质量控制，采取有效措施加以解决。本文分析了火力发电厂电气运行中发生故障的原因，并提出了相关的应对措施，以供大家参考。

关键词：火力发电厂；电气运行；故障原因

一、火力发电厂电气运行中故障原因分析

1.1发电机温度过高

火电厂的发电量会随着电网负荷的变化而变化，以确保电网能够安全运行。当电网处于高负荷状态时，为了提供充足的电力供应量，电厂的电气设备和发电机会在相应时间内处于超负荷状态运行。而火力发电厂是电网的调峰机组，大幅度对电网负荷进行调整，虽然能够确保电气设备系统正常运行，但是，长期下去会致使发电厂的设备处于高温运行，加速电气设备组件的老化程度，使得发电效率降低，缩减了设备的使用寿命，致使发电厂电气运行出现异常情况。

1.2电气接地问题

电气接地是避免触电的主要手段，对确保电厂电气设备系统安全运行、设备正常使用、工作人员人身安全等方面都有着重要作用。随着火电行业的不断发展，火力发电厂的用电负荷渐渐增加，供电电压的等级会有所提升，致使火力电厂电气运行时出现短路的情况，严重威胁到电气设备运行及工作人员的人身安全。电气接地比较常见的故障有直流故障和交流接地故障。如果直流系统的运行阶段，某一个环节出现了接地问题，虽然，不会导致系统短路，且熔断器不会熔断，但是，检修人员出现操作不当，或是没有做好维护工作，就会致使系统出现接地短路，给电厂带来巨大的经济损失。交流接地又称为绕组接地，即是电动机的接地，因绕组和电机壳的接触或者是绕组受潮，加快绝缘老化的速度，从而发生击穿接地问题，给系统安全运行与人员人身安全构成威胁[1]。

1.3发电机电压不稳

火电厂电气设备在运行过程中，电压不稳、超出限值等是电气系统中比较常见的故障，会给电力用户和发电设备带来不利影响。比如，在实际的生产运行阶段，当发电机的电压值大于额定值的5%时，发电机的励磁将继续上升，致使转子电流增加，转子绕组的温度就会随之增加，绝缘体就会加快老化。相反，发电机电压小于额定值的5%时，发电机定子绕组会长期处在不饱和运行态，极易出现震荡的现象，降低了发电设备运行性能，从而给负载设备的做功带来不利影响。

1.4备用电源异常切换

在火力发电厂的电气设备运行阶段，为了控制因为各种原因所造成的发电机突发断电、失电、发电机损坏等情况，会安装相应的电源设备，对发电厂电气运行进行切换，以保证火力发电机能够安全运行。火力发电厂在运行中通常会安装备用电源，包含自备柴油发电机、外接电网的高压厂用备用电源和蓄电池。柴油发电机是在发电机组出现故障，机组发生断电情况后，其能够自行启动，确保发电机组能够安全停运；厂用高压备用电源是在发电机组安全停运之后，为电厂用电供电提供电力来源；蓄电池则是确保厂用电停电后，对DCS系统进行应急供电的设备。尽管发电厂电气设备运行中配置相应的备用电源，但是备用电源的性能和初始电源性能存在明显差距。当火力发电机的母线切换到故障的电机设备后，需要备用电源及时接入，这段时间内发电厂电气设备运行速度相对比较缓慢，如果电压上升，电机不能快速做出调节，发电机的状态发生混乱，就会给发电机的运行带来不良影响[2]。

二、火力发电厂电气运行中故障的应对措施

2.1合适的冷却方式

为了保证发电机的绝缘系统能够在允许的温度下稳定运行，应采取适当的冷却方式，以消除发电机的热量，避免发电机过热，致使系统无法正常运行。现今，火力发电厂的发电机冷却方式根据使用方式的不同，可以分为密闭式空气冷却、水内冷却、氢气冷却这三种。其中水内冷却因为水具有较强的散热能力，冷却效果明显，是我国大型火力发电厂较为常见的冷却方法。密闭式空气冷却主要是通过封闭循环系统，对需要冷却介质和空气接触产生的污染进行控制，降低因堵塞问题而引发故障的发生率。一般在恶劣环境中的使用，但设备成本投入较高。氢气冷却方法即是通过氢气来降低发电机组的通风耗损，提升电厂电气设备供电效率。但氢气是一种易燃易爆气体，具有较大危险性。

2.2加强安全措施

接地线的应用主要是为了保障电厂职工的人身安全。其是利用人体电阻与接地电阻并联，通过电气设备带电，使流向人体的电流和接地导线的电联形成反比，保障工作人员的人身安全。在此情况下，工作人员应使用环路式接地线的方式，来安装电气设备的接地装置，如果系统的某一环节出现故障，无法正常运行的时候，可以降低对地电压，从而提升电气设备运行的可靠性，确保电厂电气设备能够安全运行，从源头上避免安全事故。另外，相关的负责人应安装接地系统的报警装置，排查处理运行系统汇总微小问题，并提出有效的检修措施，降低安全事故的发生率。比如，某一火力发电厂为了设备运行的安全力度，确保接地线设计科学合理，接地连接线的主材料使用的是规格是40毫米*40毫米的扁钢。由于部分接地需要对土壤情况进行检测后，才能进行接地连接线。如果土壤酸碱度过高，极易导致接地连接线出现生锈问题，给发电机组设备安全运行带来不利影响。因此工作人员还需将防腐锈的产品涂抹在接地连接箱上，以免扁钢生锈损坏连接地线，直接影响到电厂设备稳定运行。此外，检修工作人员应定期对接地连接线与周围环境进行检查，确保接地连接线处在干燥、通风环境中运行。对于生锈的接地线，工作人员应及时更换，确保接地连接线正常使用。

2.3严密监视

发电机的电压不稳会导致发电机的使用寿命缩短，所以，在发电厂电气运行阶段，员工应密切监视发电机电气运行状态，如果发电机电压不稳定，就一定要检查发电机和各电气设备，在必要的时候应切断部分负电荷，以此恢复电压。同时为了确保发电厂电气设备稳定运行，还应做好各种保护装置的检修工作，充分发挥保护装置的作用，提升电气设备运行的安全性与可靠性[3]。

2.4加强设备检修

火力发电厂的电气运行系统和设备维护、管理是一项复杂的系统性项目，如果想做好电厂电气设备的检修工作，就应建立一套完整的电厂设备检修机制，严格按照相关的制度进行定期检修、维护电气设备，并且明确工作职责，将责任落实到部门、负责人、员工手中。比如，电厂电气设备中的发电机组、燃气系统、汽水系统等，电厂的管理部门应安排高素质、高水平的专业人员进行检修和维护，在检修和文虎完成之后，要做好相关记录，以便为以后的检修和维护提供参考依据。另外，工作人员使用计算机点检系统和其他科技设备辅助检修各个电气设备运行状态时，应借助人工分析来判断，然后通过有关参考数据进行综合分析，以此提升电气设备故障诊断的精确度，为电气设备管理工作人员决策提供依据，从而提升电气设备检修效率。

三、结语

综上所述，火力发电厂的电气设备比较复杂，如果电气设备在运行时某一环节出现问题，就会对整个电气设备的稳定运行造成影响，导致供电质量下降，甚至会严重威胁到员工的生命安全。所以，相关人员一定要重视电气设备的运行状态，对问题做到及时发现、及时预防，并做好数据反馈，为今后的电气设备运行维修和管理提供参考依据，使火力发电厂能够稳定运行。

参考文献：

[1]宋强.探究火力发电厂电气运行中的故障原因及改善措施[J].科技与创新.2017（24）

[2]许家锦.刍议火力发电厂电气运行中故障原因分析及改善对策[J].科技经济导刊.2019（21）

[3]范宜鹏，郁胜杰，樊建俊.浅论火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施[J].科技创新与应用.2016（27）