火力發電廠電氣運行中故障原因分析及改善措施

張佳德

摘 要：當前，我國火力發電廠在電氣運行中存在很高的危險性，且近年來各種電氣事故時有發生，該問題不僅影響火力發電廠的正常運行與安全生產，還對人們的正常生活造成很大威脅。因此，分析火力發電廠在電氣運行中存在故障的原因，并對此提出有效的改善措施成為火電廠安全運行的必然趨勢。

關鍵詞：火力發電廠 電氣設備 運行故障 設備檢修

中圖分類號：TM62 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）09（c）-0085-01

隨著社會經濟的飛速發展，人們的生活也在發生著日新月異的變化，生活水平提高的同時，居民的用電量也就隨之增加。據統計，我國在2013年全國的用電量就已高達53223億千瓦時，也正是人們不斷提升的用電需求，導致全國各地的火力發電廠及電氣設備正不斷涌現。但在開展火力發電的過程中，應提高火力發電中電氣設備的技術性與安全性，保證安全生產才是首要任務。

1 對火力發電廠電氣運行中產生故障原因的分析

1.1 發電廠電機溫度過高的問題

火力發電的最大特點就是發電機運行時間較長，這就會使其在運行中產生各種各樣且不同程度的損耗，例如銅損耗、鐵損耗等，而這一過程會將損耗的能量基本轉化為發電機本身的熱能，致使電機溫度急劇上升。導致發電機溫度上升過快、溫度過高的原因就是在長時間的運行過程中，電機上的銅和鐵損耗較大，從而使電機獲取大量的熱能，電機的溫度過高，且長時間得不到良好的釋放，電機的制冷設備不完善，且運行狀態不佳，最終導致機電設備的溫度長時間過高，降低了電機的工作效率與使用壽命[1]。

1.2 電氣運行中備用電源的切換問題

火力發電廠在電氣運行中發電機都有必要的備用電源，其主要作用是防止原發電機在長時間的運行中發生突然斷電、沒電、電機損壞等現象?；鹆Πl電中備用電源的數量和高、低壓情況與電廠中機電設備的臺數、單機運行的容量、接線形式、電源的控制方式有關。但當機電系統接通備用電源后，系統突然接收到一個高電壓，該加壓過程必定會對系統的電機造成極大影響，且系統中不同電機容量的發電機組受到的影響也會不盡相同。

1.3 電機運行時電壓波動問題

發電廠的發送電壓過高、過低都會對用戶或電廠本身產生極大威脅。一方面，發電機在發電廠的實際運行中需要穩定的電壓來維持正常工作狀態。另一方面，一旦電壓超過或低于額定電壓的5%時，就會對發電廠電氣系統的正常運行造成巨大影響。詳細地說，當發電廠的電壓過高時，發電機的容量就受到巨大考驗，為保證系統的持續運行，電機就必須增加本身的轉子電流，這樣就會使電機內轉子組的溫度不斷升高，加速其老化。而當電廠的電壓過低時，就會使電機的運行速度降低，電機的繞組鐵芯在運行時長期處于不飽和的工作狀態，就會出現嚴重的震蕩現象，甚至會影響整個電氣系統的穩定運行。

1.4 機電設備的接地問題

為確保電廠內設備人員的安全，將電廠的電力系統進行接地處理是必要的安全手段。當前，隨著各地火電行業的不斷發展，電廠內的用電負荷與供電電壓也在不斷升高，因此，造成電氣設備短路的供電電流也就越來越大，對工作人員的生命安全造成直接威脅[2]。在電廠中接地電流有兩種，一種是直流電，另一種是交流電。當發生直流系統接地的事故時，系統未形成短路還會持續運行，若工作人員未注意到該問題，操作不當，就會引發極其嚴重的后果。而交流電接地主要原因是電機的繞組與電機外殼發生接觸或是電機繞組受潮，絕緣部分發生老化等。

2 改善火力發電廠電氣運行中存在故障的主要措施

火力發電廠的電氣故障一般可以歸納為三個方面，其一是電氣設備運行中發生的磨損問題，其二是工作人員對電器設備的檢修問題，其三是在管理方面的疏忽問題。因此，針對以上問題發電廠應采取必要的改善措施。

2.1 改善電氣運行中電壓不穩的情況

為改善機電設備的電壓不穩這一問題，延長機電設備的使用壽命，發電廠應采用當前先進的科學技術，在整個機電系統的運行中引入監控機電設備，該設備具有較高的嚴密性與實時監控性，始終確保機電設備處于安全、穩定的電壓下，當電壓出現波動或是不穩的狀況，該設備就會自動發出警報，督促相關人員對機電設備進行快速檢修。電壓過高時，可以采用切斷部分電源的方法，恢復該時段的電壓，以確保整個供電系統的安全運行。

2.2 為發電機選擇有效的冷卻設備

為減少發電機組在運行中產生的熱量，降低電機的損耗，就必須將大量的熱能釋放掉，以保證發電機的絕緣系統可以長期處在許可溫度范圍內。當前，我國機電系統的冷卻工作一幫采用三種方式，分別為水冷卻、氫氣冷卻和密閉式空氣冷卻。對于大型的發電機組建議采用水冷卻的方法，散熱速度快、效果明顯。對于發電機組的通風損耗建議采用氫氣冷卻，氫氣可以有效提高發電機組的通風效率。對于環境惡劣的火力發電廠建議采用密閉式空氣冷卻方法，該方式可以避免發電設備與空氣相接觸，降低堵塞的影響，但該方式的耗費成本較高。發電廠應根據本身的實際情況來科學選擇冷卻方式。

2.3 做好發電廠電氣設備的檢修工作

當機機電系統在運行中電機發生跳閘的現象，或是切換電源時電氣設備受到影響時，相關工作人員應及時做好電氣設備的檢修工作，一旦發現問題，應立即停止運行，采取有效措施恢復機電設備的正常使用，消除安全隱患。此外，在機電系統的運行中，工作人員應嚴格遵守相關規定，規范自身的行為，以確保機電系統的安全運行。

2.4 設計電氣設備的接地線，保證工人安全

火電廠電氣設備的接地線可以有效避免安全事故的發生，確保工作人員的生命安全。當電氣設備帶電時，工作人員會與接地線形成并聯電路，如果接地線的電阻較小，流過人體的電流也就會較小，這樣就可以起到保護人身安全的作用[3]。因此，當發電廠設計接地線時可以選擇環路式的設置方法，該方法可以有效降低對地電壓，提高接地裝置的可靠性，即便是某處的接地線無法正常使用，也可以將系統的危險降到最低。除此之外，工作人員應時刻注意接收系統的報警，一旦發生事故，應及時采取應對措施，作出準確的判斷，降低發電廠的損失。

總結：火力發電廠的電氣系統十分復雜且非常龐大，一旦操作不當，在運行中就會產生各種各樣的問題，留下安全隱患。因此，應加大對電氣設備的檢修工作，分析發生電氣故障的具體原因，并針對不同的問題提出相應的解決措施，以確保發電廠的電氣系統正常運行。

參考文獻

[1] 朱佩鳳，毛麗姝.淺談火力發電廠電氣運行中故障原因分析及改善措施[J].科技風，2014，1（2）：128-129.

[2] 潘寶良.淺論火力發電廠電氣運行中故障原因及應對措施[J].科技資訊，2012，14（20）：135-136.

[3] 蔡藝.分析火力發電廠電氣運行中故障原因及應對措施[J].電源技術應用，2012，8（11）：79-80.