发电厂电气系统运行的常见问题及解决对策

李大学

摘要：文章对发电厂电气系统的组成和功能进行简单介绍，分析发电厂电气系统运行中的常见故障类型及原因，提出电气系统运行中常见问题的解决对策，以供同行进行参考。

关键词：发电厂；电气系统；问题；对策

1引言

近年来随着我国经济的快速发展，我国的工业化和城镇化进程不断加快，人们生活水平了有了很大的提高，现代化的生成方式也有了较大的改变，在此形势下，人们对于电力能源的需求量不断增加，且对电能质量有着更高的要求，给发电厂带来了巨大的压力和挑战。在发电厂的发电系统中，电气系统是直接制约电能质量和供电稳定性的关键部分，电气系统中的各种电气设备在长时间的运行过程中一旦出现故障，如果不及时处理并加以预防，将会对整个发电厂的正常运行造成严重的影响。因此需要对发电厂电气系统运行中的常见问题和解决对策进行研究。

2发电厂电气系统概述

发电厂的电气系统主要包括发电机、主变压器、厂用电主接线、配电设备、开关设备、备用电源、通信设备、照明设备等，在发电厂发电系统的运行中具有重要作用。由于目前社会的用电需求量对发电厂带来巨大的压力，使得发电系统长时间处于高负荷运行状态，加之电气系统的运行环境较为恶劣，且需要长时间承受机械负荷以及电力负荷的双重压力，使得电气系统中的电气设备难免出现各种故障，并影响其使用寿命，需要对发电厂电气系统运行中的常见故障類型进行总结，并对故障原因进行分析，寻找故障的处理方法以及提高其运行安全性与稳定性的预防措施。

3发电厂电气系统运行的常见问题及原因分析

3.1电气设备的接地问题

电气设备接地是确保设备自身安全以及工作人员人身安全的重要措施，主要分为交流接地和直流接地两种。由于目前用电需求量的增加以及电力行业新技术与新设备的应用，电厂的规模不断扩大，发电机组容量不断增加，电厂中的用电负荷、供电电压和短路电流等也随之提高，系统和设备一旦出现异常对设备和人员则会造成更加严重的危害。交流接地中的常见问题通常有电动机的接地系统受潮、设备老化以及腐蚀等原因引起的接地故障，直流接地中的常见问题则是由于信号装置、继电保护装置或控制装置等出现误动或拒动而引起的故障。例如发电机运行过程中出现的转子接地故障，通常是由于滑环绝缘破损、转子槽口绝缘破损、引线绝缘破损、钻子铜线变形或端部严重积灰引起的。

3.2发电机的温升异常问题

在发电厂中发电机是长期处于高速运转的电气设备，如果内部以及外界环境中散热不良容易导致其金属部件之间的摩擦或相对运行的机械能转换为热能，而引起发电机温度升高。发电机内部的绝缘部件长期处于高温的环境中，容易导致其绝缘老化速度加快，从而降低其绝缘性能影响发电机的正常运行。而引起发电机温度异常的原因则主要有发电机运行时间过长、发电机的冷却和散热系统降温效果较差、发电机外部环境通风及散热效果不佳等问题。

3.3发电机的电压问题

发电厂中的发电机在正常运行中需要其运行电压在规定的范围内变动，一旦其电压值高于规定值，发电机转子就会出现转速过高的问题，引发转子电流增加，而导致发电机温度升高，如上文所述，容易加速绝缘老化，降低绝缘性能，影响发电机的正常运行。而如果电压过低，则会导致转子转速较低，影响系统的运行效率。根据相关规定，发电机端电压波动范围应为额定电压的±5%以内。

3.4备用电源异常问题

发电厂电气系统中的备用电源是在系统高低压电源出现故障而异常停止时启动来维持电气系统正常运行的重要电源装置，而当备用电源启动接入电气系统时，容易导致母线的电压突然升高，反而影响电气系统的正常运行，而且备用电源启动到接入系统需要一定的时间，如果时间过长就会影响降低电气设备的运行速度，当电源正常接入之后会突然提升电气设备的运行速度，如果发电不能对备用电源的接入问题进行有效处理，容易发生系统紊乱并对电气设备造成损坏。

此外，电气系统的励磁系统出现故障容易导致发电机在运行过程中失去励磁电流，导致转子磁场消失而出现失磁问题。另外，电气系统中的升压变故障如发电性故障、绕组故障、铁芯故障、过热故障等，主要是由于工作人员的误操作以及有载调压分接头拉弧等原因造成的过电压以及线路故障等原因引起的。

4发电厂电气系统运行环节常见问题的处理对策

4.1选用合理的冷却方式

目前在发电厂中比较常用的冷却方式主要有水冷却、氢气冷却和密闭式空气冷却三种，其中水冷却的方式最为普遍，因为其具有良好的散热能力，可以在短时间起到降温冷却的效果，而且相对比较安全可靠。而氢气由于其质量较轻，可以在起到冷却效果的同时降低其通风，提高发电机的工作效率，但是氢气本身是一种易燃易爆气体，具有较高的危险性。密闭式空气冷却需要构造一个密闭空间，避免发电机与空气接触，防止出现设备堵塞而引起的温升问题，比较适用于较为恶劣的运行环境中，但是具有较高的成本。此外，还应加强对电气系统运行设备的温度管理，对重点设备进行定时巡检和记录。

4.2加强对电气设备的检修

发电厂中电气设备的检修方式主要有事后检修、计划检修和状态检修三种，在实际生产过程中，应根据发电厂自身情况以及人员配置等采用三者结合的检修模式。首先应充分利用发电厂的在线监控系统对电气系统运行状态进行实时监测和记录，通过相应的计算机软件对各个电气设备的运行参数进行分析，及时发现运行中的异常情况，并确定故障隐患部位、制定检修措施对故障隐患进行排除；其次应根据电气设备不同的运行阶段采取不同的定期检修计划，避免出现检修过度或检修不足的问题；最后检修人员应加强学习，不断提高自身的检修技术，采用新技术和新设备提高对电气设备的检修效率，及时快速排除电气系统故障，确保电气系统的正常运行。

4.3优化接地方式

在目前的发电厂中，对电气系统进行合理的接地方式是选择环路式的接地线，此种方式可以有效降低对地电压，即使是出现接地线路故障时，也会将其对电气系统的危害降到最低。此外还可以采用接地系统的报警装置，并对报警装置进行定期检修和维护，一旦出现接地故障确保其及时报警，检修人员及时对故障进行排除，避免安全事故的发生。此外还应加强对发电机电压的监测，及时查找电压异常的原因，制定合理方案进行故障排除，确保电气系统的正常运行。

5结语

目前发电厂中电气系统运行中的常见问题主要有电气设备的接地问题、发电机的温升异常问题、发电机的电压问题、备用电源异常问题以及励磁系统的故障问题，需要在发电厂的实际运行过程中，根据自身情况选择合理的冷却方式，选用科学的检修模式加强对电气设备的检修管理，并对接地方式进行优化，加强对发电机电压的监控，确保电气系统的安全、稳定运行。

参考文献：

[1]李昀东. 发电厂电气系统运行的常见问题及对策[J]. 中国科技纵横，2017（11）.

[2]李杰. 发电厂电气系统运行的常见问题及对策探讨[J]. 经济管理：全文版，2016（6）：00100-00100.