火电厂电气运行故障产生的原因与应对策略

文/张馨宇，内蒙古通辽发电总厂

火电厂电气运行故障产生的原因与应对策略

文/张馨宇，内蒙古通辽发电总厂

在发电厂的管理中,电气设备是重要的组成部分,其运行质量和运行效率直接关乎到企业的经济效益。发电厂所安装的电气设备多种多样,数量繁多,对这些电气设备需要实施科学合理的管理模式才能够保证其正常运行。为了促进发电厂更好更快地发展,面对电气运行中所存在的故障,就需要查明产生故障的原因,并采取相应的技术措施解决。

发电厂；电气运行；常见故障；应对策略

火力发电是我国传统的发电方式，长期以来在我国国民生产和生活中发挥不可替代的作用。近年来，随着我国经济的快速发展，火力电力企业获得了前所未有的发展机遇，特别是大型机组的投入使得电力系统的发电能力大大的提高，为我国的工业生产和居民生活提供源源不断的电能。但由于火力发电采用重机型、大机组的大功率发电设备，在长期运行过程中极易由于设备本身引发各种故障，给国家和企业造成不可估量的经济损失。

1 火力发电电厂电气运行中故障发生的原因

1.1 发电机发热问题

发电机组是电气系统重要的组成部分，在长时间运行过程中经常出现发热现象。主要是由于发电机在运行中会产生铜和铁的损耗，并转化为热能，如果冷却系统不能及时带走热量，则会导致发电机迅速升温。如果电机长期处于高温环境下工作，其使用寿命会大大打折扣，甚至会导致系统的安全故障事故发生，极大的危害到整个系统的安全运行。

1.2 发电机电压波动问题

电压不稳定或超出了供电指标的范围是电气系统常见的问题，给广大用户和发电系统带来十分不利的影响，比如过压会造成线路短路，欠压会导致供电不足等。在实际生产运行中，发电机电压值会时常超过额定值的正负5%，当电压超过额定电压时，会增加发电机的励磁，转子电流随之增加，转子绕组的温度升高，绝缘体迅速老化；当电压低于额定电压时，发发电机定子绕组处于不饱和的运行状态，容易造成振荡或失步，严重影响到相关联负载设备的做功效果。

1.3 电气接地问题

随着火力电厂不断引进和新增大型发电设备，扩大生产规模，提高电力生产能力，供电电压等级不断提高以及各种载电设备容量不断加大，设备和现场工作人员的安全威胁也相应加大。而电气接地是保护电气设备和人员安全的主要手段，但在实际生产过程中，电气接地故障问题时常发生，使得系统安全系数大大降低。交流接地故障和直流接地故障是最典型的故障，交流接地故障通常是由于绕组与电机壳接触故障，或是绕组受潮、绝缘体老化击穿接地等原因造成的。直流接地故障多数是电力人员操作不当造成接地短路，使系统无法正常运行。

1.4 备用电源自动切换问题

备用电源是紧急情况下接入系统使用的电源，比如主电源发生故障、线路分压、电路断电等情况，主要是为了防止母线上电气设备断电。当高压、低压电源故障停止工作后，母线上的电气设备进入减速运行的状态，当接入备用电源并启动后，母线上突然增加电压，给减速运行的电机组带来强大的冲击力，特别是过高的电压对电机可造成的影响更严重。同时备用电源启动时间过长会造成发电机组转速过低，影响发电效率，甚至会导致发电机组启动困难而停止工作。

2 火力电厂电气运行应对策略

2.1 合理选择系统发电机冷却系统

火力发电过程中，发电机在满负荷条件下运行必然会因内圈的损耗而发热，而过多的热量不能及时被带走就会造成发电机升温，继而加大发电机内圈损耗，形成恶性循环。因此，在实践生产中，应当加强冷却系统的冷却能力，通过降低电机温度来减少内圈的损耗，提高设备的使用性能。目前火力发电厂发电机采用的冷却系统包括密闭式水内冷却、空气冷却、氢气冷却等三种，其中水内冷却利用水与发电机的温度差来达到降温的目的，具有冷却效果显著的特点，通常被应用于大型发电机；空气冷却方法是采用空气作为介质，通过抽风机或鼓风机的作用，将发电机的热量带走而达到降温的目的；氢气冷却是目前我国大型火力发电厂中最常用的冷却方法，其冷却效果显著，可以有效的减少发电机的损耗，提高发电效率，但由于氢气是易燃易爆物质，存在较大的安全隐患，且成本较高。在实际生产中，电厂应当结合生产的情况和设备的规格选定最合理的冷却系统，才能达到最佳的经济效益。

2.2 加强系统设备维修和保养工工作

在电气运行过程中，由于电气设备故障、线路短路、操作失误等原因导致线路跳闸，给企业造成不可估量的经济损失。因此，电厂应当建立设备安全运行责任制，完善设备安全操作规程，加强工作人员的操作技能，同时明确每台套设备的负责人，负责设备的保养、维修、运行跟踪、排查隐患等工作，确保设备安全运行。当电气设备出现故障时，电力工作人员应当认真检查并分析设备故障的原因，及时组织人员进行抢修，如果发现是由于外部原因引起保护装置跳闸，则可将故障电机进行隔离后即可恢复电力系统的运行。

2.3 及时处理系统电压波动的问题

在实践生产中，电压经常各种因素的干扰造成波动，比如过压或欠压，极大危害发电机的使用寿命，甚至会影响到整个电气系统的稳定运行。解决电压不稳定是一项复杂的工作，电力工作人员应当严密监视系统的各项控制指标，全面掌控系统的运行情况，一旦出现严重的电压波动，立即判断造成波动的原因，寻找解决的方法。比如电路负荷超出限定值，造成电压升高，可以采取切断部分负电荷的办法，减少电路负载达到降压的目的。2.4科学合理设计系统内接地线路

电厂中接地保护是一项关乎设备和人员安全的重要工作，针对上述直流和交流接地故障的问题，电厂应当合理科学的设计接地线路，确保设备和人员的生产。比如，根据人体电阻和接地电阻是并联的原理，采取环路式接地线，降低对地的电压，从而减少设备电压通过设备和人体的流量，从而达到保护设备安全和人员安全的目的。此外，应当合理设计接地报警系统，避免大事故的发生。

3 结束语

总之，火力电厂的电气系统作为一个比较复杂系统，在发电过程中存在诸多的不足和纰漏，极大不利于电厂的安全生产。因此，电力应当针对突出的问题和故障，积极采取有效的措施进程处理，确保电气设备的安全运行，才能促进企业长远稳定发展。

[1]陈侃.电厂电气运行中常见故障分析及其应对措施探讨[J].科技与创新.2014(21).