火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施思考

武金路

摘要：火力发电厂的正常运行对我国的经济发展有着至关重要的作用，其中存在的问题会不同程度的影响着人们的生产生活，甚至可能会留下安全隐患，威胁到人们的生命财产安全，这提示我们要做好监督以及完善工作，安装一些保护装置。只有保证了电气设备的安全与稳定，才能为广大用电用户提供电源，才能促进电厂发展。

关键词：火力发电;电气运行;故障原因;应对措施

引言

经济社会的发展推动了我国火力发电事业的发展，火力发电大机组的投入运行更是大大增强了电力系统的发电能力，大机组电气设备得到了普遍应用。在此形势之下，发电厂的设备管理和技术要求就显得尤为重要，电气设备的安全、高效运行成为摆在所有发电厂面前亟需解决的第一个任务。一旦火力发电厂发生运行故障不仅会影响生产生活的正常进行，给经济社会的发展带来极大的损失而且会给广大人民群众的生命财产安全带来威胁。所以，为了保障电力系统的有效运行，需要我们加强对火电厂电气运行过程中出现的故障原因进行细致的分析。

一、火力发电厂电气运行中故障产生的原因

（一）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。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。

（二）电气的持续升温问题

电气设备的持续升温是电气设备使用过程中经常出现的问题。由于电力资源需要持续的、不间断的供应，所以电气设备就需要长时间、不停歇的工作。这就直接导致了铜损耗和铁损耗现象的发生。铜损耗和铁损耗在发生的同时，必然会释放出大量的热量，致使电气设备长时间处于高温运行的状态，对电气设备造成不必要的毁坏。电气设备高温运行的时间越长，对绝缘体的影响越大，会导致绝缘体的使用寿命大大缩短，严重影响电力生产工作的正常开展。同时，绝缘体的老化还有可能带来一系列的安全问题。再加上电气设备本身的散热功能不强，在后续的工作中必然会出现各种故障，导致电气设备最终停止运行，过早进入维修阶段。

（三）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。

（四）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。

二、火力发电厂电气运行中解决故障的应对措施

（一）加强安全措施，保证接地线设计科学合理

接地线所以能够有效保护电厂工作人员的安全，就是利用了人体电阻与接地电阻的并联这一原理，在电气设备带电的情况下，流向人体的电流和流向接地导线的电流与各自的电阻成反比，当接地线的电阻比较小时，则流经人体的电流就会相对变小，所以能保证工作人员的安全。因此电气设备接地装置应该采用环路式接地线，可靠性就变得相对较高，可以降低对地电压，如果某一接地线出现问题不能工作时，可以使故障程度减到相对较低程度，此外保持直流系统和交流系统的可靠才能保证电厂电气系统的正常稳定运行，才能从根本上杜绝安全事故的发生。工作人员还应当重视接地系统的报警，及时排查处理微小问题，做出正确的分析，避免酿成大的安全事故。

（二）选择合适的冷却方法，避免发电机过热

为了确保电厂发电机的绝缘系统在允许的温度下稳定运行，必须采取合适的冷却方法排除发电机的热量，避免发电机过热，系统无法正常運行。当前火电厂发电机的冷却方法，按照使用方式不同，可划分为三种：密闭式空气冷却、水内冷却和氢气冷却。其中水内冷却因为水具有较强的散热能力，冷却效果明显，是我国大型火力发电厂较为常见的水冷却方法。密闭式空气冷却主要是通过封闭循环系统，对需要冷却介质和空气接触产生的污染进行控制，降低因堵塞问题而引发故障的发生率。一般在恶劣环境中的使用，但设备成本投入较高。氢气冷却方法即是通过氢气来降低发电机组的通风耗损，提升电厂电气设备供电效率。但氢气是一种易燃易爆气体，具有较大危险性。

（三）严密监视，果断避免电压不稳问题

发电机电压不稳会严重影响电机的使用寿命，电压不稳可能是多种原因造成的，在现有技术条件下解决电压不稳是个系统而又复杂的工程，在日常火力发电厂运行工作过程中对电机要进行严密的监控，保证电压在正常的情况下工作，一旦出现电压不稳问题应当立即检查电机运行情况和各个设备的运行是否正常，必要时可切断部分电荷，以此来恢复电压，当切实有必要时，应采取紧急拉闸措施，以保证发电厂的安全运行。另外为了保护电压的稳定还应当充分用好各种保护装置，发挥保护装置的有效作用，当保护装置启动条件成熟时应当立即启动，以免造成不必要的损失。

（四）加强设备检修，保证电气设备正常运行

发电机自动跳闸，甚至切换到备用电源状态，对电气设备运行来说是一种很大的损害，一般情况在运行过程中不会经常出现这种问题，但有时会遇到跳闸的情况，这样的问题一般有以下几个原因，发电机发生内部故障，如定子绕组短路或接地、发电机的外部故障，如母线短路等，保护装置的自动失误等。发生这种情况时，工作人员应当详细的检查电机的一切设备，如果未发现问题可恢复主电源供应，持续升压，正常使用，如果发电机是出于外部设备引起保护，待发电机与故障隔离后，即可将发电机正常运行，以上问题充分说明只有不断做好发电机的日常维护保养工作才可以避免经常出现上述问题，此外还应要求工作人员要严格遵守相关操作规程，避免出现严重的安全事故。

结束语

总之，火力发电厂的正常工作对于当代人们来说是非常重要的，其由于种种原因导致的故障都会不同程度影响到人们的正常电能供给，甚至会造成不同程度的火灾安全事故，如此则会造成更大的损失。火力发电厂相对而言是较为繁琐的系统，其分枝较多如果同时供电很可能导致出现安全事故，因此在各个电气系统中均会安装保护设备，如此一来不但能够有效减少事故的发生，也能有效避免很多故障的出现，使火力发电厂能够一直处于正常工作状态。

参考文献：

[1]杨毅.火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施策略分析[J].东西南北：教育，2020（1）：0350-0350.

[2]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，No.669（11）：72-73.