火力发电厂电气运行中故障原因及应对策略分析

火力发电厂电气运行中故障原因及应对策略分析

武彦平

（中电国华神木发电有限公司陕西神木719316）

摘要：随着电力需求的不断增加，火电厂的功能日益突出。为了提高火电厂的发电效率，必须重视对人力资源和科学技术的研究。所以必须要加强对电气系统日常运行中的故障分析，并做出合理有效的处理措施，尽可能降低故障的发生，同时还需要重视对先进设备的引进，用现代化的发电管理手段来提高管理的效率和质量。为了确保电气系统的稳定运行，发电厂需要构建一支高水准的工作团队，做好人才的培养和引进工作强化安全意识，确保工作人员在工作中的安全性，为电厂的健康发展奠定基础。

关键词：火力发电厂；电气运行；故障

导言

随着我国机电设备的运用发展，人们的生产生活的用电需求日益增长。火力发电厂承担了最重要的发电责任，而发电机械设备的有效运行提高了我国的总发电水平，满足了人民的用电需求，保障了人们生活生产的持续进行。发电厂的电气的稳定运行，既能保障电厂工作人员的人身安全，又能提高工作效率。

1.对火力发电厂电气运行故障的原因分析

1.1发电机高温故障

火力发电厂的发电机处在高速运转的情况，不能处理好发电机周边环境以及发电机本身温度控制，容易造成发电机温度超标。发电机在超长时间的运转下，没能得到替代休息，而发电机本身的铜铁材质也在超长时间的损耗，损耗的能量没能转化成电能，而是转换成热能，造成发电机机身发热，温度过高。而且部分发电机存在老化现象，绝缘体通过多次摩擦失去了绝缘电能的作用，加速了发电机机身铜铁材质运转。同时，发电机所处在高温作业的运转环境，时刻需要冷却系统对发电机降温，当冷却系统运行出现状态存在缺陷，散发的热量不能完全的冷却，更易造成发电机温度上升。

1.2电气接地故障

在发电厂中，为了保护工作人员的人身安全，通常采取电气接地的方式，电气接地的操作是一项有技术含量的接地操作。随着我国家庭电子设备增加，对电力需求加大，加速了电力系统的运转，过大的电力需求，增加了电力系统的用电负荷和电压等级，容易造成电力系统内部短路故障。根据电流分为直流电和交流电的两种形式，接地故障分为直流接地故障和交流接地故障。直流接地故障指的是由于直流系统内部某个位置出现的短路情况，但仍不影响整个直流系统的运行，这时候如果工作人员采取不恰当的接地操作，增加了工作人员的安全风险。交流接地故障出现原因是由于发电机长时间运转，部分绝缘体失去保护作用，导致发电机的交流系统出现绕组接触，或是发电机机身外壳相互接触，造成交流系统短路。

1.3备用电源的切换故障

发电厂对每个发电机都会准备备用电源，以防发电机电源出现故障，及时采用备用电源进行持续发电。而备用电源在启动过程中都是自动切换，自动切换过程中产生的时间差是造成备用电源切换故障的主要原因。发电机异常断电后，发动机并未马上停止运转，高速运转的发动机在接入备用电源母线这个时间内，增加了一个电源的负荷，这个时间差内相当于两个电源接入发动机，容易增大发电机的电压，造成高负荷运转的异常故障。

1.4电压值的波动故障

电压值的稳定性是保证发电质量的关键。在一般情况下，电压值是在波动的范围内是可控的，在允许范围内电压波动是电压值稳定性的具体表现。然而当出现电压波动故障时，既电机的电压值上下波动超过允许范围内的额定电压的5%，容易造成电机本身发电异常，影响发电质量。具体而言，当电压值过高，会增大电机的转子电子流，加速运转的转子电子流进而导致电机电流温度升高。当电压值过低，电机的定子铁芯运转速度减缓，运转效率低下会导致电机内部震荡，不利于电机的发电运行。

2火力发电厂电气运行中解决故障的应对措施

2.1选择合适的冷却方法，避免发电机过热

为了确保电厂发电机的绝缘系统在允许的温度下稳定运行，必须采取合适的冷却方法排除发电机的热量，避免发电机过热，系统无法正常运行。当前火电厂发电机的冷却方法，按照使用方式不同，可划分为三种：密闭式空气冷却、水内冷却和氢气冷却。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水冷却方法。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，确保接地线设计科学合理

接地线的应用，主要是有效保护电厂员工的人身安全。工作原理为：利用人体电阻和接地电阻并联，通过电气设备带电，让流向人体的电流与接地导线的电联形成反比，以此确保工作人员的人身安全。在这种情况下，工作人员应使用环路式接地线方式安装电气设备接地装置，一旦系统某个环节出现故障问题不能正常运行时，可降低对地电压，以此提升电气设备运行的可靠性，确保电厂电气设备安全运行，从根源上避免发生安全事故。此外，相关负责人应安装接地系统报警装置，对运行系统汇总微小问题进行排查处理，提出有效的检修措施，减小安全事故的发生率。例如某火力发电厂为了设备运行安全力度，保证接电线设计科学合理，使用规格为40mm*4mm的扁钢作为接地连接线主要材料。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。

2.3严密监视，避免电压不稳问题

发电机电压不稳会缩短发电机的使用期限，因此在火力发电厂电气运行过程中，工作人员应严密监视发电机电气运行状态，如果发电机电压不稳，应对发电机与各个电气设备进行检查，必要时，应将部分负电荷切断，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。

2.4加强设备检修，确保电气设备正常运行

火力发电厂电气运行系统与设备维护、管理是一项复杂且系统性项目，要想做好电厂电气设备运行的检修工作，负责人应建立完善一整套电厂设备检修机制，严格按照相关制度定期检修、维护电气设备，并明确工作职责，将责任落实到部门、负责人、职工手中。例如对于电厂电气设备中的发电机组、燃气系统和汽水系统等设备，电厂管理部门应安排高素质、高水平的专业技术人员对这些设备运行状态进行检修、维护，每次检修与维护工作完成后，应做好相关记录，方便为日后检修与维护提供参考。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。

结束语

火力发电厂相对而言是较为繁琐的系统，其分枝较多如果同时供电很可能导致出现安全事故，因此在各个电气系统中均会安装保护设备，如此一来不但能够有效减少事故的发生，也能有效避免很多故障的出现，使火力发电厂能够一直处于正常工作状态。

参考文献

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[3]朱佩凤,毛丽姝.浅谈火力发电厂电气运行中故障原因分析及改善措施[J].科技风,2015,02(07):128.