熱電廠電氣運行中故障及應對措施的研究

鄧玉榮++張嘉

摘 要：隨著國民經濟增長速度的加快，工業用電與居民生活用電的供電需求量增加，迫使熱電廠處于不間斷的電氣運行當中，但是長期連續的供電運行難免會造成一些突發事故與設備故障，不僅影響了熱電廠的穩定供電，而且也嚴重影響了工業生產和居民的正常生活，因此需要對電氣運行中的故障及時診斷并做出快速的處理，該文通過分析電氣運行中的常見故障，提出了相應的解決措施，以保證熱電廠電氣運行的高效穩定。

關鍵詞：熱電廠 電氣運行 故障 措施

中圖分類號：TM7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（b）-0114-01

電氣運行過程中的電氣設故障現象時有發生，電路電源和發電機的因素占絕大部分比例。這些故障的發生對熱電廠電氣的正常運行造成了很大的影響，因此對電氣運行中經常出現的故障提出相應的解決措施可以提高熱電廠電氣運行的穩定性。

1 電氣運行概述和常見故障原因分析

熱電廠的電氣系統一般由主接線、發電機、變壓器、開關設備和配電設備等組成，整個電氣系統包括兩個工作流程，分別是廠用電流程和供用電流程。電氣系統的基本工作要求就是安全、穩定，并且具有良好的操作性能。

引發電氣運行故障的因素是多方面的。在機組的運行過程中，由于發電機經常高速運轉，所以會經常出現滑環等故障，長時間的高速運轉摩擦會使刷頭不斷磨損，刷架的周圍也會出現污垢，就可能導致碳刷的震動幅度過大，偏離原有的集電環，長此以往就會引起設備失火[1]。除了碳刷的運行狀況會影響到電氣運行以外，壓簧也會對電氣運行產生一定的影響，由于壓簧出廠時間和使用時間的不同，使壓簧的壓力產生差異性，如果同級滑環上的碳刷電流過大，就會導致壓簧磨損，甚至產生火花。在電氣設備的實際操作中，如果工作人員沒有及時發現碳刷的嚴重受損發熱情況，也會造成碳刷失火，影響電氣系統的正常運行。

2 熱電廠電氣運行中存在的主要故障

2.1 備用電源故障

當發電機在使用過程中出現斷電或者故障的情況下，就需要使用備用電源來及時供電。備用電源有高壓和低壓兩種，發電廠根據自身發電機的數量和控制形式可以確定需要多少備用電源。備用電源需要具有自動切換功能，但是在切換間隙，電氣設備就會減速運行，這與正常運行時的速度差異較大，此時，備用電源完成切換，電氣設備受到突然的電壓沖擊，就會嚴重影響電氣設備的使用壽命。有些發電機由于自身容量大，電源切換對其造成的影響就會更加嚴重[2]。如果備用電源的切換間隙較長，就會導致電氣設備受損甚至無法再次啟動。

2.2 發電機電壓故障

為了確保工業用電和生活用電的安全穩定，發電廠最重要的任務就是保證輸出電壓的穩定，過高或過低的電壓都會影響到正常用電。電壓的穩定并不是指電壓值穩定在一個固定的數據上，而是指電壓的波動范圍維持在一個規定的區間內。發電廠往往會通過增加勵磁來保持電壓的穩定性，但是增加勵磁必然會導致發電機的工作溫度升高，使鐵的損耗量增加，絕緣體老化進程加快，對發電機的正常運行產生潛在威脅，最終迫使發電機的運行功率降低[4]。

2.3 電氣接地故障

工業用電和家庭用電量的增加，使發電機一直處于高負荷的運轉中，電力設備在運行過程中產生短路問題也成為經常性的問題。電氣接地故障分為交流接地故障和直流接地故障兩種。電機殼和繞組受潮是導致交流接地故障的直接原因。當電力系統發生接地情況但是沒有發生短路故障就是所謂的直流接地故障。如果直接接地故障得不到及時的處理，就會造成接地短路故障，嚴重阻礙電氣系統的正常運行。

2.4 發電機工作溫度過高

由于發電機經常處于高速運轉過程中，所以運行過程中的銅耗就會產生一定的能量并最終轉化為熱能，這些熱能對發電機產生作用，使發電機的工作溫度升高。熱能的散發也會促進絕緣體的老化速度加快，而絕緣體的老化會阻礙發電機的正常運轉。發電機的冷卻系統如果不能有效的緩解銅耗過程中所產生的熱能就會使發電機的運行溫度居高不下[5]。

3 熱電廠電氣運行故障的應對措施

3.1 加強備用電源的設備維護

備用電源切換間隙是發生故障的主要時間段，雖然備用電源的切換故障不是經常發生，但是引發切換故障的原因往往是發電機的內部發生了故障，這就需要工作人員對電氣設備進行定期的維護和檢修，以確保電氣設備的正常運行，這個故障問題是最容易避免和預防的，所以在設備日常維護方面要加強人員投入，確保每一臺設備都能得到必要的檢修和維護。

3.2 加強日常電壓監控

電壓不穩定不僅會給工廠生產、家庭生活帶來嚴重的影響，更會對發電機的使用壽命造成不可逆轉的影響。造成電壓不穩定的因素是多方面的，所以要在日常的電氣運行中對電氣設備的工作電壓進行嚴格監測，當出現電壓不穩定的情況時，及時檢查和報修，此外，還可以通過一些電壓保護裝置來穩定電壓，確保電氣設備的正常運行和供電電壓的穩定性。

3.3 設計更加合理的接地線結構

接地線的設計結構合理對于維持電氣系統的正常運行和保障工作人員的人身安全具有重要的意義。為了避免直流接地故障和交流接地故障的發生，可以將傳統接電線改為環路式接電線，并且安裝接電線報警裝置，這樣不僅可以增強接地線的安全性，還可以避免因接地線故障對電氣運行產生更大的影響。

3.4 使用冷卻方法解決發電機發熱問題

為了保證發電機能夠在規定的溫度范圍內工作，可以用冷卻的方法來達到降溫的目的。常見的冷卻方法包括水內冷卻法、氫氣冷卻法和密閉空氣冷卻法。密閉空氣冷卻法適用于環境惡劣的發電廠。由于水的散熱性能強于其他介質，使水內冷卻法成為冷卻效果最明顯、應用最廣泛的一種冷卻方法。由于氫氣本身易燃易爆的特點，導致氫氣冷卻法不被常用。

4 結語

通過上面對熱電廠電氣運行故障和應對措施的分析，可以看出電氣運行故障的誘因既有日常維護工作的失誤，也有因為結構設計不合理而造成的故障，所以為了避免電氣運行中的常見故障，需要采取多種應對措施共同解決電氣運行過程中的故障失誤，以保障電氣系統的穩定運行。

參考文獻：

[1] 吳東斌.八鋼熱電廠電氣運行中故障及應對措施的研究[J].民營科技，2014（9）：61.

[2] 馮巖.淺析火力發電廠電氣運行中故障及應對措施[J].東方企業文化，2012（22）：219.

[3] 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（2）：128.

[4] 古亞濤，劉紅旭.電廠電氣運行常見故障及其應對措施研究[J].河南科技，2014（11）：168.

[5] 華鑫.淺談火力發電廠電氣運行中出現故障的原因及解決對策[J].科學之友，2013（2）：110-111.endprint