热电厂供电运行故障及应对措施探讨

刘晓波

(山西西山煤气化有限责任公司，山西 古交 030200)

0 引言

随着社会的不断发展，电力资源越来越被各行各业所重视，电力需求量也在呈现逐年递增的趋势。但是用电需求不断提升，肯定就会出现大量的故障问题，如何检修处理，在检修的基础上再提出有效合理的建议，减少以后发生故障的频率，是目前需要应对的问题。而一旦处理不及时，不仅对发电厂的正常运行有着严重影响，甚至会引发火灾等事故。

在供电运作中发生的诸多电气故障问题，最常见的就是电路电源与发电设备故障问题，对出现的故障进行及时有效的解决，能够大大提升供电运行的稳定性、安全性，保障居民日常生产、生活用电。为解决这些故障，必须采取科学方法进行故障原因分析，并在此基础上制定解决方案。

1 热电厂供电运作的主要故障

1.1 长时间磨损造成的普遍故障

热电厂的供电电力系统通常情况下由主要接线、变压器、发电设备、开关设备以及配电设备5部分组成，整体供电体系工作流程包括供用电工作流程、厂用电工作流程。热电厂的日常供电工作中，最基本的工作要求就是保证供电过程的安全性与稳定性，与此同时，需实现良好的操作性能，以保证供电工作的连续性[1]。导致供电系统无法正常有效运行的问题故障原因众多。在供电机组的运行过程中，发电设备长期处于高速超负荷运转状态，因此会出现不同程度的磨损滑环等不良现象。此外，长时间的运行摩擦使得刷头磨损严重，固定刷头的刷架附近也会存储大量的污垢，这就可能引起碳刷的震动幅度异常，随时有偏离原有集电环的风险，如果长期放任这种现象存在，就会增加发电设备起火灾情的发生几率；发电设备中的压簧压力状态也是影响因素之一，压簧由于生产出厂时间以及使用时间的不同，导致压簧的压力值产生不同程度的差别，倘若同级滑环上的碳刷运行电流过大，就会导致压簧压力过度，出现不同程度的磨损现象，甚至有时候会摩擦发热溅出火花，存在火灾险情的安全隐患，并且造成压簧超出压力值范围导致器材毁坏，影响供电系统的正常运行。

1.2 备用电源故障

在发电设备运行当中出现突然中断等异常现象时，就需要启动备用电源进行应急供电处理。我国热电厂的备用电源普遍存在两种电压模式，即高压和低压模式[2]。热电厂依据自身原有发电设备的数量与控制供电形式确定所需要的备用电源数量。备用电源都具有自动切换供电电源的性能特征，以保证在原有电源异常切断后备用电源的供电可以及时补充运行。但是，在两个电源切换的过程间隙，电气设备就会因为突然失去动力支持而减速运行，这与原有正常运行状态下的速度有较大差异；与此同时，在备用电源的电力切换过程中，电气设备又瞬间接收到强大的电流电压冲击，电力设备各个环节就会在这个供电电源转换瞬间出现不同程度的磨损现象，严重降低了供电设备的有效使用寿命；而且部分发电设备因为自身电力容量较大，备用电源的突然切转对其设备的不利影响更为严重，假如备用电源的切换时间间隙较长，则会直接导致供电设备出现损坏甚至电力恢复后也无法正常启动。

1.3 发电设备电压不稳定

为保证日常工业生产用电和生活用电的安全稳定性，热电厂最基本也是最重要的工作要求就是供电电压的稳定性，电压情况的过高与过低都会对日常用电造成不利影响[3]。通常来讲，电压值的稳定是指供电电压的波动范围保持在一相对应的承受区间值内，而不是电压力值保持在一固定的数值上，对此，发电厂经常会通过磁力的增加来保证电压处于一个稳定状态内；但是由于增加电磁力的原因，发电设备往往会出现工作温度过高的状况，导致铁的损耗量持续增加；而且还加快设备绝缘体老化的进程，对发电设备的正常运转带来了不小的安全隐患，长此以往，就会导致发电设备的供电运行效率逐渐降低[4]。

1.4 电力接地短路故障

由于工业生产用电与家庭生活用电需求量的持续增加，使得发电设备一直处于高负荷运转工作状态，电力设备在使用过程中出现短路故障也是普遍存在的现象之一。电力接地短路故障通常有两种表现形式，一种是交流接地短路故障，另一种是直流接地短路故障。引起交流接地短路故障的直接原因是电力设备中的电机壳和绕组可能受潮浸水；在电力系统发生接地情况时并没有出现短路故障时，就是直流接地短路故障[5]。假如电力设备已经发生直流接地故障，未及时发现及有效处理，就会导致电力接地短路故障，严重影响电力系统的正常运转[6]。

1.5 发电设备温度过高

发电设备长期处于高负荷高运转工作状态，在运转过程中的磨损状态下会伴有一定的热能产生，这些热能促使发电设备的温度不断升高。温度持续过高将导致电机设备上的绝缘体老化速度进程加快，不仅无法体现自身应有的绝缘作用，而且会减缓发电设备正常的工作运转。因此，发电设备中的冷却装置如果不能发挥自身应用的冷却功能，无法有效降低在设备磨损过程中产生的热能量，就会导致发电设备的工作温度一直处于异常高温状况，影响实时供电质量[7]。

2 不同故障的应对策略

2.1 增强备用电源的维护

在原有电源供应过程中，由于异常电力故障导致电源意外中断，切换备用电源的时间间隙是发生其他故障的主要时间段。尽管在切换备用电源时不经常发生切换故障，但是引起故障产生的原因通常是因为发电设备自身内部运行发生问题[8]。因此，为了保证备用电源与原有电源的无缝切换，确保供电设备的正常运转，电力工作人员需要对电气设备实施定期的检修与养护。做好日常维修与养护工作，加强人员技术有效投入，可以有效预防和避免故障问题的发生，确保每一台电力设备都能保持最佳的供电运行状态[9]。

2.2 实时监控日常电压水平

供电电压的不稳定不但会使得发电设备造成不可修复的损坏，还会对工业生产活动、家庭日常用电产生严重的影响[10]。因此在电力设备正常供电过程中，对其输出的工作电压实施严格的实时监测，安装监测预警设备，一旦出现电压不稳定、供电压力值超出预定的压力范围的状况，预警系统就会立即被触发，电力工作人员及时进行检查与修理，以完成异常状况的解决处理。此外，发电厂可以利用一些电压保护装备来稳定电压，起到保持供电电压稳定输出的作用。

2.3 优化电力设备接地线的结构

对电力设备接地线的结构进行优化设计，不仅能够减少短路故障，保障供电系统正常运转，还能够提高安全性能，确保电力工作人员工作过程中的人身安全。为减少直流接地短路故障和交流接地短路故障问题的发生，可以换为环路式接地线模式，与此同时，还可以安装接地线短路故障报警装置。基于此，电力设备的接地线的短路故障可以得到有效避免，保证接地线的安全性能，有效防止因接地线故障导致供电异常运转的不利情况[11]。

2.4 发电设备过热的合理冷却

为了保证发电设备正常运转，温度在可控范围内，可以采用合理冷却的方法降低发电设备的温度[12]。常用的冷却方法包括氢气冷却法、封闭空气冷却法以及水内冷却法。氢气自身具有易燃易爆的危险特征，因此这种冷却法并不经常被使用，封闭空气冷却法多用于环境相对恶劣的热电厂，水内冷却法是目前被应用最广泛的冷却方法。由于水自身的散热特性优于其他散热物质，使用此方法对发电设备的冷却效果最为显著，能够有效缓解发电设备过热现象，保证发电设备的正常供电工作[13]。

3 结语

通过对热电厂电力运作过程中出现的故障问题以及解决措施的分析，不难看出，导致电力运作故障的原因有很多，包括电力工作人员对电力设备日常维修与养护工作的不到位，还有电力设备本身结构设计存在不合理的地方等。因此，遇到不同的电力故障问题，采取不同的应对解决方法，并在检修的过程中总结经验，避免类似的问题故障发生，做好前期预防。对于设备本身的问题，积极探索研究解决方案，最大程度以技术创新弥补自身结构缺陷，可以保证整个电力系统安全稳定高效运转。