淺論火力發電廠電氣運行中故障原因及應對措施

馬春娜

新疆奎屯錦龍電力公司熱電廠二廠 新疆奎屯 833200

摘要：火力發電約占全國發電總量的百分之八十，是當前我國電力工業的主要發電方式。目前，我國運行的火力發電設備多是大機組，這樣雖然提高了電力系統的發電能力，但是大機組的故障也會帶來一些列的影響。火力發電廠電氣運行故障是擺在我們面前一個重要的課題，解決這一問題對保持電氣系統穩定性有著很重要的意義。本文對火力發電廠電氣運行中產生故障原因進行了分析，闡述了火力發電電廠電氣運行中故障措施。

關鍵詞：火力發電廠；電氣；運行；故障；措施

經濟時代的快速發展，人們對用電量的需求正在快速增加，新建電廠大機組電氣設備、發電廠的不斷涌現，對電廠的設備管理與技術要求提出了更高的標準。對于每一個發電廠而言，高效運轉是第一要務，而火力發電廠的事故損害與后果是不可估計的，因此，火力發電廠應該注意電氣在運行過程中可能產生的故障，找準問題根源，消除隱患，確保電力系統的安全運行。

一、火力發電廠電氣運行中產生故障原因分析

1.發電機電壓超出允許變動的范圍。電壓是供電質量的標準之一，過高或過低都會對用戶、電力運行系統以及發電廠帶來影響。具體來說，當電壓較高時，發電機容量不能保持穩定的狀況下，必然要增加發電機的勵磁，即增加轉子電流，這樣會使轉子繞組的溫度升高，加快它的老化，高壓超過額定值還會使鐵芯溫度升高，加快鐵芯的耗損。而當電壓過低時，就會降低發電運行的穩定性，使發電機定子繞組鐵芯在不飽和狀態下運行，容易造成震蕩或失步，嚴重的低壓還會影響并列運行的穩定性，使其負責帶動的常用機械設備轉速下降、做功下降，有時電壓較低還可能使定子繞組的溫度炒貨允許值，電壓再次價高時還可能會造成定子繞組溫度異常。

2.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。

3.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。火力發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。

4.電氣接地問題。電氣接地是電力系統保證設備人員安全的最重要手段之一，隨著火電行業的快速發展，火電廠用電負荷不斷增大、供電電壓等級的明顯提高，使得火電廠電力系統短路故障電流也相應增大，對設備和人員容易造成較大傷害。例如，當直流系統發生某一點接地情況時，由于沒有造成系統短路，熔斷器不會斷熔，仍可繼續運行，如果檢修人員操作不慎重沒有及時處理，很可能構成接地短路，從而造成嚴重后果。

二、火力發電電廠電氣運行中故障措施

1.加強設備檢修，保證電氣設備正常運行。發電機自動跳閘，甚至切換到備用電源狀態，對電氣設備運行來說都是一種很大的損害，一般情況下在運行過程中不會經常出現這種問題，但有時會遇到跳閘的情況，這樣的問題一般是由發電機發生內部或外部故障造成的。發生這種情況時，工作人員應詳細的檢查電機的一切設備，如果未發現問題可恢復主電源供應，持續升壓，正常使用。如果發電機是出于外部設備因其保護，待發電機與故障隔離后，即可將發電機正常運行。

此外，還應要求工作人員要嚴格遵守相關操作規程，避免出現嚴重的安全事故。

2.恰當選擇冷卻方式，防止發電機過熱。發電機運行必定會產生大量的熱，這主要是因為生產耗損轉變成為熱能，導致各個機械部件發熱。為了保持發電機的絕緣系統能夠長時間處于允許溫度的運行狀態下，就需要將熱量合理的排除掉，根據不同的情況來做好發電機的冷卻。一般來說，主要采取密閉式空氣冷卻、氫氣冷卻以及水內冷卻這三種主要的方式。不過，每一種冷卻方式都有自己的優缺點。水內冷卻能夠較快散熱，具備明顯的冷卻效果，一般在較大型的發電機組中使用，這一種方式安全可靠，也是最常用的一類冷卻方式。在氣體中，氫氣是最輕的，使用氫氣有利于發電機通風損耗的降低，能夠幫助發電效率的提升，但是，氫氣屬于易燃易爆氣體，所以，在使用上存在一定的危險性。密閉式空氣冷卻特點在于封閉式循環系統的形成，可以避免冷卻介質與空氣直接的相互接觸，這樣可以減少堵塞所產生的影響，一般用于火力發電廠處于惡劣環境條件之下的情況中，但是所耗費的成本偏高。不同的火力發電廠，也可以根據實際情況選取冷卻設備，最終達到冷卻系統合理高交換使用的目的。

3.嚴密監視，避免電壓不穩問題。發電機電壓不穩會嚴重影響電機的使用壽命，電壓不穩可能是多種原因造成的，在現有技術條件下解決電壓不穩是個系統而又復雜的工程，在日常火力電廠工作中對電機要進行嚴密的監控，保證電壓在正常情況下工作，一旦出現電壓不穩問題應當立即檢查電機運行情況和各個設備的運行是否正常，必要時可切斷部分負電荷，以此來恢復電壓，當切實有必要時，應采取緊急拉閘措施，以保證發電廠的安全運行。另外為了保護電壓的穩定還應當充分用好各種保護裝置，發揮保護裝置的有效作用，當保護裝置啟動條件成熟時應當立即啟動，以免造成不必要的損失。

4.加強安全措施，保證接地線設計科學合理。接地線所以能夠有效保護電廠工作人員的安全，就是利用了人體電阻與接地電阻的并聯這一原理，在電氣設備帶電的情況下，流向人體的電流和流向接地導線的電流與各自的電阻成反比，當接地線的電阻比較小時，流經人體的電流就會相對變小，所以能保證工作人員的安全。因此電氣設備接地裝置應該采用環路式接地線，可靠性就變得相對較高，可以降低對地電壓，如果某一接地線出現問題不能工作時，可以使故障程度減到相對較低程度，此外保持直流系統和交流系統的可能才能保證電廠電氣系統的正常穩定運行，才能從根本上杜絕安全事故的發生。工作人員還應該重視接地系統的報警，及時排查處理微小問題，做出正確的分析，避免釀成大的安全事故。

5.建立火電廠電氣良性運行機制。火電廠的運行是一個長期而且持續的過程，因此只有建立火電廠電氣良性運行的長效機制，加強對于火電廠電氣運行的整體監控，加強對于預警機制的建立，同時定期地對火電廠工作人員進行培訓。只有這樣才能夠在火電廠電氣的運行方面建立一個長效機制，更好地促進火電廠安全運行，創造更大的經濟效益和社會效益，保障工作人員的周邊居民的安全。真正發揮火電廠在整個社會發展過程中的作用，促進國家經濟和社會的發展。

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。

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