火力发电厂电气运行中故障原因分析及改善措施

张佳德

摘 要：当前，我国火力发电厂在电气运行中存在很高的危险性，且近年来各种电气事故时有发生，该问题不仅影响火力发电厂的正常运行与安全生产，还对人们的正常生活造成很大威胁。因此，分析火力发电厂在电气运行中存在故障的原因，并对此提出有效的改善措施成为火电厂安全运行的必然趋势。

关键词：火力发电厂 电气设备 运行故障 设备检修

中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）09（c）-0085-01

随着社会经济的飞速发展，人们的生活也在发生着日新月异的变化，生活水平提高的同时，居民的用电量也就随之增加。据统计，我国在2013年全国的用电量就已高达53223亿千瓦时，也正是人们不断提升的用电需求，导致全国各地的火力发电厂及电气设备正不断涌现。但在开展火力发电的过程中，应提高火力发电中电气设备的技术性与安全性，保证安全生产才是首要任务。

1 对火力发电厂电气运行中产生故障原因的分析

1.1 发电厂电机温度过高的问题

火力发电的最大特点就是发电机运行时间较长，这就会使其在运行中产生各种各样且不同程度的损耗，例如铜损耗、铁损耗等，而这一过程会将损耗的能量基本转化为发电机本身的热能，致使电机温度急剧上升。导致发电机温度上升过快、温度过高的原因就是在长时间的运行过程中，电机上的铜和铁损耗较大，从而使电机获取大量的热能，电机的温度过高，且长时间得不到良好的释放，电机的制冷设备不完善，且运行状态不佳，最终导致机电设备的温度长时间过高，降低了电机的工作效率与使用寿命[1]。

1.2 电气运行中备用电源的切换问题

火力发电厂在电气运行中发电机都有必要的备用电源，其主要作用是防止原发电机在长时间的运行中发生突然断电、没电、电机损坏等现象。火力发电中备用电源的数量和高、低压情况与电厂中机电设备的台数、单机运行的容量、接线形式、电源的控制方式有关。但当机电系统接通备用电源后，系统突然接收到一个高电压，该加压过程必定会对系统的电机造成极大影响，且系统中不同电机容量的发电机组受到的影响也会不尽相同。

1.3 电机运行时电压波动问题

发电厂的发送电压过高、过低都会对用户或电厂本身产生极大威胁。一方面，发电机在发电厂的实际运行中需要稳定的电压来维持正常工作状态。另一方面，一旦电压超过或低于额定电压的5%时，就会对发电厂电气系统的正常运行造成巨大影响。详细地说，当发电厂的电压过高时，发电机的容量就受到巨大考验，为保证系统的持续运行，电机就必须增加本身的转子电流，这样就会使电机内转子组的温度不断升高，加速其老化。而当电厂的电压过低时，就会使电机的运行速度降低，电机的绕组铁芯在运行时长期处于不饱和的工作状态，就会出现严重的震荡现象，甚至会影响整个电气系统的稳定运行。

1.4 机电设备的接地问题

为确保电厂内设备人员的安全，将电厂的电力系统进行接地处理是必要的安全手段。当前，随着各地火电行业的不断发展，电厂内的用电负荷与供电电压也在不断升高，因此，造成电气设备短路的供电电流也就越来越大，对工作人员的生命安全造成直接威胁[2]。在电厂中接地电流有两种，一种是直流电，另一种是交流电。当发生直流系统接地的事故时，系统未形成短路还会持续运行，若工作人员未注意到该问题，操作不当，就会引发极其严重的后果。而交流电接地主要原因是电机的绕组与电机外壳发生接触或是电机绕组受潮，绝缘部分发生老化等。

2 改善火力发电厂电气运行中存在故障的主要措施

火力发电厂的电气故障一般可以归纳为三个方面，其一是电气设备运行中发生的磨损问题，其二是工作人员对电器设备的检修问题，其三是在管理方面的疏忽问题。因此，针对以上问题发电厂应采取必要的改善措施。

2.1 改善电气运行中电压不稳的情况

为改善机电设备的电压不稳这一问题，延长机电设备的使用寿命，发电厂应采用当前先进的科学技术，在整个机电系统的运行中引入监控机电设备，该设备具有较高的严密性与实时监控性，始终确保机电设备处于安全、稳定的电压下，当电压出现波动或是不稳的状况，该设备就会自动发出警报，督促相关人员对机电设备进行快速检修。电压过高时，可以采用切断部分电源的方法，恢复该时段的电压，以确保整个供电系统的安全运行。

2.2 为发电机选择有效的冷却设备

为减少发电机组在运行中产生的热量，降低电机的损耗，就必须将大量的热能释放掉，以保证发电机的绝缘系统可以长期处在许可温度范围内。当前，我国机电系统的冷却工作一帮采用三种方式，分别为水冷却、氢气冷却和密闭式空气冷却。对于大型的发电机组建议采用水冷却的方法，散热速度快、效果明显。对于发电机组的通风损耗建议采用氢气冷却，氢气可以有效提高发电机组的通风效率。对于环境恶劣的火力发电厂建议采用密闭式空气冷却方法，该方式可以避免发电设备与空气相接触，降低堵塞的影响，但该方式的耗费成本较高。发电厂应根据本身的实际情况来科学选择冷却方式。

2.3 做好发电厂电气设备的检修工作

当机机电系统在运行中电机发生跳闸的现象，或是切换电源时电气设备受到影响时，相关工作人员应及时做好电气设备的检修工作，一旦发现问题，应立即停止运行，采取有效措施恢复机电设备的正常使用，消除安全隐患。此外，在机电系统的运行中，工作人员应严格遵守相关规定，规范自身的行为，以确保机电系统的安全运行。

2.4 设计电气设备的接地线，保证工人安全

火电厂电气设备的接地线可以有效避免安全事故的发生，确保工作人员的生命安全。当电气设备带电时，工作人员会与接地线形成并联电路，如果接地线的电阻较小，流过人体的电流也就会较小，这样就可以起到保护人身安全的作用[3]。因此，当发电厂设计接地线时可以选择环路式的设置方法，该方法可以有效降低对地电压，提高接地装置的可靠性，即便是某处的接地线无法正常使用，也可以将系统的危险降到最低。除此之外，工作人员应时刻注意接收系统的报警，一旦发生事故，应及时采取应对措施，作出准确的判断，降低发电厂的损失。

总结：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。因此，应加大对电气设备的检修工作，分析发生电气故障的具体原因，并针对不同的问题提出相应的解决措施，以确保发电厂的电气系统正常运行。

参考文献

[1] 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，2014，1（2）：128-129.

[2] 潘宝良.浅论火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施[J].科技资讯，2012，14（20）：135-136.

[3] 蔡艺.分析火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施[J].电源技术应用，2012，8（11）：79-80.