初探火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施

初探火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施

张舒展

国电哈尔滨热电有限公司

一、火力发电厂电气运行中的故障原因

1.机电设备在接地方面存在的问题

从2018年的数据中，可以看出用电量正在不断增加，但是这种不稳定的增加，在一定程度上会加大火力发电厂的电负荷。电流在不发生任何的变化的情况下，电压值的不稳定增加就会导致电流的提升。电力运行过程中的电气接地一般分为两种-直流与交流，其接地的分类较为复杂也比较多样化，如果设计人员不重视接地线，就会造成火灾事故和人员伤亡。

2.电机运行过程中电压存在的问题

发电厂在实际的运行过程中，一般需要一个稳定的电压来维持电力系统的正常运行，如果输送的电压超过了标准电压的百分之五，就会影响到整个电场电力系统的正常运行。如果过高，需要增加本身的转子电流，导致内部的温度增加，加快老化的速度。如果太低，会降低工作速度，严重时还会出现振动的现象。

3.电气运行中电源中存在的问题

通常情况下，火力发电厂电力运行的过程中，都会有一个备用的电源，其作用是为了让发电机在足够长的时间内，来应对突然性的断电和电机损坏的问题。但是由于备用电源的数量与电压、机电设备的数量、接地线和电源的控制方式都有着一定的联系。当系统在接通了备用的电源之后，会自动收到一个高电压，而加压的过程会对整个电力运行造成不利的影响，电机容量的不同，所受到的影响势必也是不同的。

4.电机的温度没有得到有效的控制

火力发电厂中的发电机如果运行的时间过长，就容易导致电机的温度升高，且在运行的过程中，会生成铜和铁，这两种物质在长时间的运行中，会将能量转化成热量。如果不采取合适的措施，会导致绝缘体材料的老化，严重威胁到发电机的正常运作。再加上制冷设备的不完善，运行的状况出现问题，会降低电力的使用寿命。

5.发电机的滑环碳刷故障

发电机的滑环碳刷故障通常变现为碳刷发热打火，抖动碎裂，铜辫子烧红现象，甚至严重时会造成滑环环火故障，本厂#2机组就曾发生过一次滑环环火处理不当造成被迫停机的事故。产生这种现象的主要原因是发电机一直处于高速运转的状态，而由于滑环表面和碳刷本身及其附件的一些缺陷未及时处理，使得碳刷电流增大，发热严重，频繁打火。如果局部打火得不到有效控制，相邻碳刷又出现火花时，就会出现滑环环火现象。当环火发生时，工作人员要及时发现火源，采取一定的措施阻止火势的继续扩大，如果没在第一时间处理现场的情况，将会造成发电机的被迫停运，导致发电厂损失很多利润，同时还会缩短发电机的使用寿命。

二、火力发电电厂电气运行中故障措施

1.加强设备检修，保证电气设备正常运行

发电机自动跳闸，甚至切换到备用电源状态，对电气设备运行来说都是一种很大的损害，一般情况下在运行过程中不会经常出现这种问题，但有时会遇到跳闸的情况，这样的问题一般是由发电机发生内部或外部故障造成的。发生这种情况时，工作人员应详细的检查电机的一切设备，如果未发现问题可恢复主电源供应，持续升压，正常使用。如果发电机是出于外部设备因其保护，待发电机与故障隔离后，即可将发电机正常运行。此外，还应要求工作人员要严格遵守相关操作规程，避免出现严重的安全事故。

2.恰当选择冷却方式，防止发电机过热

发电机运行必定会产生大量的热，这主要是因为生产耗损转变成为热能，导致各个机械部件发热。为了保持发电机的绝缘系统能够长时间处于允许温度的运行状态下，就需要将热量合理的排除掉，根据不同的情况来做好发电机的冷却。一般来说，主要采取密闭式空气冷却、氢气冷却以及水内冷却这三种主要的方式。不过，每一种冷却方式都有自己的优缺点。水内冷却能够较快散热，具备明显的冷却效果，一般在较大型的发电机组中使用，这一种方式安全可靠，也是最常用的一类冷却方式。在气体中，氢气是最轻的，使用氢气有利于发电机通风损耗的降低，能够帮助发电效率的提升，但是，氢气属于易燃易爆气体，所以，在使用上存在一定的危险性。密闭式空气冷却特点在于封闭式循环系统的形成，可以避免冷却介质与空气直接的相互接触，这样可以减少堵塞所产生的影响，一般用于火力发电厂处于恶劣环境条件之下的情况中，但是所耗费的成本偏高。不同的火力发电厂，也可以根据实际情况选取冷却设备，最终达到冷却系统合理高交换使用的目的。

3.严密监视，避免电压不稳问题

发电机电压不稳会严重影响电机的使用寿命，电压不稳可能是多种原因造成的，在现有技术条件下解决电压不稳是个系统而又复杂的工程，在日常火力电厂工作中对电机要进行严密的监控，保证电压在正常情况下工作，一旦出现电压不稳问题应当立即检查电机运行情况和各个设备的运行是否正常，必要时可切断部分负电荷，以此来恢复电压，当切实有必要时，应采取紧急拉闸措施，以保证发电厂的安全运行。另外为了保护电压的稳定还应当充分用好各种保护装置，发挥保护装置的有效作用，当保护装置启动条件成熟时应当立即启动，以免造成不必要的损失。

4.加强安全措施，保证接地线设计科学合理

接地线所以能够有效保护电厂工作人员的安全，就是利用了人体电阻与接地电阻的并联这一原理，在电气设备带电的情况下，流向人体的电流和流向接地导线的电流与各自的电阻成反比，当接地线的电阻比较小时，流经人体的电流就会相对变小，所以能保证工作人员的安全。因此电气设备接地装置应该采用环路式接地线，可靠性就变得相对较高，可以降低对地电压，如果某一接地线出现问题不能工作时，可以使故障程度减到相对较低程度，此外保持直流系统和交流系统的可能才能保证电厂电气系统的正常稳定运行，才能从根本上杜绝安全事故的发生。工作人员还应该重视接地系统的报警，及时排查处理微小问题，做出正确的分析，避免酿成大的安全事故。

5.建立火电厂电气良性运行机制

火电厂的运行是一个长期而且持续的过程，因此只有建立火电厂电气良性运行的长效机制，加强对于火电厂电气运行的整体监控，加强对于预警机制的建立，同时定期地对火电厂工作人员进行培训。只有这样才能够在火电厂电气的运行方面建立一个长效机制，更好地促进火电厂安全运行，创造更大的经济效益和社会效益，保障工作人员的周边居民的安全。真正发挥火电厂在整个社会发展过程中的作用，促进国家经济和社会的发展。

结语

火力发电厂的电气系统十分复杂且非常庞大，一旦操作不当，在运行中就会产生各种各样的问题，留下安全隐患。发电厂的发电效率的提高，很大程度依赖人力资源、依赖于科学技术。所以加强对电气运行故障的科学分析，使用现代科学化的发电管理。电气化的平稳运行，要求发电厂建设技术丰富的发电技术队伍，培养技术人员安全责任意识，保证工作人员工作质量，还能促进发电厂更好的发展。

参考文献

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