火力发电厂电气运行故障及应对措施

火力发电厂电气运行故障及应对措施

邸维斌

中国电建集团江西省电力建设有限公司

江西省南昌市  330001

摘要：火电厂涉及的电气设备无论种类还是数量，都比较多样化，但这些设备在如此恶劣的环境中运行，不可避免受到限制而出现故障。所以在火电厂运行过程中一定要加强检查，对可能的故障和隐患及时消除，确保电气设备正常、稳定运行。基于此，下文将对火力发电厂电气运行故障及应对措施展开详细的分析。

关键词：火力发电厂；电气运行故障；应对措施

1 火电厂电气设备概述

作为我国电网稳定运行的关键基础，火电厂电气设备组成具有多样化、复杂化的特征，具体电气构成包括电抗器、引出线、发电机、电源、配电设备、电池、厂用接线、主接线、通信设备等。在火电厂实际运行过程中，电气系统不仅是相关设备稳定使用的基础保障，也在提升电能供应稳定性中发挥着重要作用。通常情况下，火电厂发电要经过较复杂的工艺流程，先通过化学能转换将燃料转化为热能，汽轮机在蒸汽压力的推动下实现电能转换。火电厂发电流程较复杂，相关电气设备极易在运行阶段出现故障异常，进而影响电能正常转换。

2电厂电气运行的过程中的常见故障

2.1 开关设备故障

开关设备在电气系统中扮演着至关重要的角色，负责控制电流的通断，保障电气系统的正常运行。然而，开关设备也面临着多种常见故障的挑战，如接触不良、短路和断路等。接触不良可能导致开关设备无法正常工作，甚至引发电弧和火灾。短路和断路则可能导致电流异常，损坏设备，甚至引发整个电气系统的故障。这些故障不仅影响电气系统的正常运行，更可能引发严重的安全事故。

2.2 电气接地问题

目前，电气接地作为保障发电系统安全、稳定运行的主要技术手段，可将其分为交流接地及直流接地两种。近年来，在我国电力事业蓬勃发展的同时，电能消耗量及用电负荷也在不断增大，导致电压等级同步提高。因此，在火电厂发电系统运行中，系统短路故障问题的出现率及故障电流有所加大，原有电气接地措施难以发挥预期保护效果。例如，在直流系统出现任意一点接地现象时，并不会引发系统短路故障问题的出现，且熔断器仍旧保持正常运行状态。但是，如若检修人员未及时发现、有效解决这一问题，将有可能以此为诱因引发接地短路故障问题。同时，当出现交流电接地现象时，电机绕组与外壳结构有可能出现接触情况，从而导致绝缘部位出现明显老化现象。这一问题的存在，对设备接地水平提出了较高要求，企业需结合系统运行情况，对原有接地保护措施进行更新补充，采取正确接地方式。

2.3 发电机工作温度异常升高

发电机组作为火电厂发电系统中的核心设备与主要构成部分，其工作效率直接影响火力发电厂的电能生产效率，并在一定意义上发挥着电网调峰作用，其重要性不言而喻。因此，在火电厂运营过程中，为保障电网安全、确保实际发电量，可根据电网负荷的高低变化而进行适当增减，持续提供充足的上网电量，发电机组以及关联设备时常处于超负荷运行状态。在这一系统运行背景下，发电机组在时间、高负荷运行状态下，将持续产生一定程度的铁、铜损耗，这类损耗能量转换为热能。由于发电机组的排热性能有所不足、冷却效果不理想，难以在短时间内将转化而成的额外热能进行有效释放，加之发电机组的工作环境普遍为高温环境，因此，发电机组元器件的实际老化速度远高于预期速度，设备实际使用寿命有所缩短、运行效率下滑。而在设备工作温度超过一定标准后，将引发一系列电气运行故障。

3 火力发电厂电气运行优化策略

3.1 保证接地线设计合理

结合火电厂发电系统接地保护措施的实际应用效果，对接地设计方案进行优化调整，唯有如此，方可为火电厂发电系统运行安全、工作人员人身安全提供有力保障。例如，企业可选择基于人体电阻以及接地电阻并联原理，优先采取环路式接地线措施。将接地线电阻值控制在合理范围内，即可起到控制流向人体的电流值的作用。同时，采取这一接线措施也将有效强化电气设备接地装置的运行可靠性。在任意一处接地线出现故障问题时，也可将电气运行故障出现率控制在较低范围内，保证发电系统的稳定运行。

3.2 提高运行操作人员整体素质

有效地提高了运营者的整体素质，将极大地提高了火电厂运营者的总体水平。热电厂要重视并提升运营操作员的综合素质，从而有效地改进和优化运营技术部门的人力资源，从而有效地强化和优化运营操作员的队伍和整体素质。首先，运营管理部门要适时地创新和运用各种培训方式来提升员工的素质，采用各种有效的、先进的激励式培训方法，从而有效地激发员工的学习兴趣，使员工能够不断地提升自己的整体素质，例如，在培训开始前，要对员工的现状有一个全面的了解，并进行相应的调研和分析，从而制定出一套有针对性、有效率的培训计划。

3.3 强化应用节能设备

在电网的生产中，需要利用各种大型装置，而装置的能耗比较大。技术人员要根据实际情况，准确地判断出具体的需要，计算出不同装置相应的效率和功耗，合理选择电气设备，并始终把安全性能放到第一位。以水泵为实例，对水泵的选用之前必需开展规划和评价工作。因为当水泵的出力太大时，很容易出现空负荷，这不仅违背了节能的目的，而且也增加了能耗。电缆也是一种动力装置，而线损也是资源损失中最主要的一种，可以在电缆的材质选择上来进行损耗的控制，例如选择电流损失小的电缆。因为功率因数之后也会引发线路损坏，因此确定发电机等装置类型之后，如果其功率不符合相关标准，需要并联电容器，可以发挥出无功补偿的作用。

3.4 合理选择冷却手段，做好发电机温控工作

在发电机组长时间、超负荷运行过程中，时常产生铜、铁磨损问题，损耗能量逐渐转换为热能。而部分发电机组的冷却效果不理想，无法高效排出所产生的热能，最终导致发电机组工作温度异常升高，加快设备老化速度、削弱运行稳定性能。为了有效解决这一问题，企业应重点强化发电机组的冷却性能，选择恰当的降温技术及配套设施。目前，较为常见的发电机组降温技术分为氢气冷却技术、密闭式水内冷却技术以及空气冷却技术，各项技术的应用要求、适用范围、技术特点与冷却效果都有所不同，应结合实际情况选择恰当的冷却技术。

3.5 对图纸进行全面性掌握

（1）建筑工人必须清楚地了解设计方案、设计理念和规范要求，同时不断地提高自己的设计水平。（2）在设计时，要有明确的设计思想，全面掌握火力发电厂智能化工作的优势，既要熟悉火力发电厂的计划与配置，也要熟悉火力发电厂的日常运行原理与特性。只有对设计，结构，工作原理，属性有了一定的认识，才能为接下来的工作打下基础。而且这样做，能够从根本上提高运营人员对项目的态度，避免了后期验收时出现很多问题。因此，杜绝了后期验收中存在的缺陷，很难修补的现象。（3）发电运营者采用全过程参与的模式，既可以提高自己的专业技术水平，又可以提高自己的整体素质，有利于后期的运营者的运营管理。

4 结束语

综上所述，发电厂电气运行操作带有一定的危险性，在操作前应明确危险点所在，采取相应对策防控危险点和危险源。从电气运行操作管理体系构建、电气操作作业监督及故障处理、设备定期检修测试等几个方面不断提高操作水平，了解掌握电气运行设备的性能及故障表征，从而确保电气运行安全稳定。

参考文献：

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[2]陈宝瑞. 火力发电厂电气运行故障原因及应对措施分析 [J]. 河南科技, 2021, 40 (20): 40-43.

[3]薛飞. 火力发电厂电气运行中的故障原因与应对策略 [J]. 决策探索(中), 2020, (11): 70-71.