火力發電廠電氣運行中故障原因及應對措施

楊陽

摘要：當前，電氣事故時有發生，除了對火力發電廠本身帶來的影響，嚴重的事故還可能對周圍居民的正常生活帶來重大威脅。文章針對火力發電廠電氣運行中的故障原因進行了分析，并在此基礎上提出了積極的應對措施，對解決火力發電廠電氣運行中的故障、提高生產效率具有指導意義。

關鍵詞：火力發電廠；電氣運行；電氣故障；應對措施；電氣事故 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM732 文章編號：1009-2374（2016）20-0133-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.20.066

隨著社會經濟發展水平的提高，人們生活水平和現代化程度越來越高，各行業產業以及居民用電量都有了明顯的增加，2015年我國全社會的用電量約為555000億千瓦時。市場經濟體制下，有需求就有市場，我國各個地區的火力發電廠不斷涌現，電氣設備規模和使用率也不斷提升，火力發電廠的發展主要表現為發電廠內電氣設備的容量逐步增大，電氣設備的科技含量不斷增加，現代化的機械設備越來越多。這就要求相關的機組功能不斷強大，電氣設備的運行、管理與維護成為保證火力發電廠高質量工作的有效保證。但是現階段在實際的設備運營中，由于設備運行維護人員素質偏低、設備運行制度不健全等原因，電氣設備在運行、管理和維修中遇到了諸多的問題，火力發電中電氣設備的安全性和技術性令人堪憂，這些問題對于發電廠和電網來說都是極大的安全隱患。因此，相關人員應當提高設備安全操作意識，充分認識設備運行中常見的故障，提高對問題設備故障及時進行檢測和處理的能力，有效保證生產安全和人民生命財產全。

1 火力發電廠電氣設備安全運行管理的意義

電氣設備作為火力發電廠主設備重要的組成部分，在火力發電工作中扮演著不可替代的角色。火力發電廠的電氣設備配備相關的機組，情況往往較為復雜。首先，電氣設備工作狀態和設備的性能出現問題時都會直接或者間接地影響到發電廠的發電效率和發電量，增加發電廠的成本，難以保證發電廠的生產工作正常進行，最終會制約火力發電廠的經濟效益，甚至重大的安全事故還會給社會效益和生態效益造成消極影響；其次，電氣設備從引進、安裝、運行到檢修和維護過程都比較復雜，給企業帶來了較高的操作難度。所以火力發電廠的相關工作人員要通過科學的方式積極對電氣設備的安全運行進行維護和檢修，對其進行及時、有效的管理，保障設備性能的充分發揮，為企業節約成本，提高企業

效益。

2 火力發電廠電氣運行出現故障的原因

2.1 發電機電壓值超出允許范圍

發電廠發送的電壓不穩會對電力用戶及發電廠本身造成威脅，電壓過高或者過低也是一樣。因此要對火力發電廠的發電機在使用過程中盡可能地確保其工作狀態的穩定性，以穩定電壓，保證電氣系統的正常運轉，電壓上下浮動要控制在額定電壓的±5%以內，否則將會對電氣設備運行產生巨大的影響，降低電力系統穩定性。電壓過高，甚至超過發動機的容量，發電機為保證自身正常工作，其轉子就會轉速加快，增加轉子的發熱，更容易造成設備的元件老化；反之，電壓過低，發電設備運行狀態和性能會大打折扣。

2.2 發電設備溫度過高、溫度大范圍波動

火力發電廠為保證電網安全，發電量會隨電網負荷的高低而增減。高負荷時為提供足夠的上網電量，廠內的電氣設備和發電機往往會短時間處于過負荷運行，而火力發電廠作為當今電網的調峰機組，負荷的大幅調整也成為新常態，長此以往，就會造成發電設備的高損耗和溫升高，加快設備元件的老化，降低發電效率，使用壽命大大縮短，進而導致電氣設備在運行中出現故障。

2.3 備用電源出現異常切換現象

現階段，在火力發電廠電氣運行中，火力發電廠都會設置一些備用的電源設備來避免由于各種原因造成的電機突然斷電、失電、電機損壞問題，為發電系統的正常運行準備好“替補”。火力發電中備用電源，多是一些自備的柴油發電機、蓄電池、外接電網的高壓廠用備用電源等；柴油發電機其作用即是當機組發生事故失去電源后，其快速自啟動保證機組安全停運；蓄電池是保證廠用電失去后對DCS等系統的緊急供電；廠用高壓備用電源是對機組停運后廠內用電的電力來源。這些備用電源的異常切換均有可能對正在運行的發電機組造成安全隱患，影響設備的安全運行，進而影響電網的安全運轉。

2.4 電氣接地問題

電氣接地問題也是造成電氣設備故障的常見因素之一。在火力發電廠中，電氣接地通常分為直流系統接地和交流系統接地兩大類。我們知道，用電量越多，用電負荷就會越強，電壓也就會越高。因此現階段在電阻一定的情況下，我們往往必須提高電流來與之協調，而過高的電流就會對工作人員的生命安全帶來極大的威脅。直流接地事故發生時，電氣系統沒有形成短路，往往還會繼續運行，如果此時工作人員沒有留心注意到這種情況，極易操作失誤，隨之產生嚴重的后果。而交流電接地問題則主要表現在電機的繞組可能會接觸到電機外殼，進而造成絕緣區域的老化現象。這些都對電氣設備接地提出了更高的要求，電氣設備接地時必須要盡可能地保證電廠內人員安全，正確的接地方式能夠有效地避免發電廠經濟效益受損及保障居民安全用電。

3 火力發電廠電氣運行故障的改善途徑

3.1 穩定電壓

火力發電廠發電不穩的原因繁多復雜，不管是為了延長電氣設備的使用壽命，還是為了減少電氣設備故障，電氣運行相關管理人員首先要做的就是穩定電壓，盡可能避免電壓不穩造成電氣設備故障。電氣設備管理人員通過安裝各種保護裝置，利用較為先進的科學技術手段，在電氣系統的整個運行線上或者是關鍵節點進行“布控”，即安裝一些監控機電設備，這些設備往往精密性高，能夠做到實時、全方位的監控，這樣就可以有效確保電氣設備在運行中電壓是否穩定，一旦出現電壓不穩或者過高、過低現象，監控機電設備就會自動報警，提醒設備管理人員進行及時、有針對性地檢修，提高了管理和維護效率。如果遇到電壓過高的情況，可以切斷一部分的電源，來保證電氣系統安全順利地運行。

3.2 采取適當措施防止發電機及其他電氣設備的過熱

火力發電設備在長期的運行中難免會產生大量的熱，如果不能夠快速及時地將這些熱量想辦法排出去，就會給電力系統安全運行帶來較大的負面影響。我國火力發電廠對于電氣系統的冷卻方式選擇主要是強制環境通風冷卻、發電機的氫氣冷卻和水冷卻。強制環境通風冷卻能夠對處于惡劣環境條件下的發電設備的運行環境進行有效降溫；氫氣被用作發電機內部定子鐵芯和轉子表面的通風降溫；發電機定子繞組采用水循環內冷卻。針對發電機溫度過高的問題，可以通過運用高效的自動冷卻手段解決。維護好冷卻系統的自動準確是關鍵，不管是氫冷還是水冷都要嚴格監視其溫度在允許范圍內

工作。

3.3 做好電氣設備檢修和維護

要做好電氣設備的檢修工作，火力發電廠應當建立完善而系統化的設備檢修制度體系；結合火力發電廠的實際情況，定期、定量、定點地對電氣設備進行檢修和維護，并且應當權責明確，責任到人。尤其是對于一些貴重或者重要的電氣設備，應當安排技能素質水平較高的專人對其進行運行、檢修和維護。并要求對每次檢測或者維修做好記錄，以便于更好地分析電氣設備故障出現的原因或對檢修效果進行有效監督，這些數據對于促進電氣設備維修和管理水平具有非常重要的意義，有利于對發電過程中電氣系統的運行進行全面的掌握控制與管理。此外，在利用計算機點檢系統或者其他科技設備對各電氣設備進行檢修時，還應當通過人工分析對其進行有效判斷，多種方法并行，然后再通過對相關數據進行綜合分析，有利于提高設備中的故障診斷的準確性，幫助電氣設備管理人員有針對性提出檢修措施，提高檢修效率。對火力發電廠電氣系統和設備的維護是一項長期的工作，需要設備管理人員充分提高其安全意識，防患于未然。這樣才能保證火力發電系統在長期工作中保持良好的工作狀態，避免在電力運行的過程中出現故障。

3.4 合理設置地線

科學合理的設置接地處理是確保火力發電工作人員安全的重要方式之一。在對火力發電廠的電氣設備進行接地保護時，環路式的接地線類型一般能夠有效降低電壓，大大提高設備的安全性和可靠性，因此在火力發電廠地線設置中被廣泛采用。另外，火力發電廠的廠用電電氣系統應當具有可靠的交直流接地檢查設備系統，并對其進行有效管理，這樣才能更加有效地保障發電機組的安全運行。

4 結語

總之，火力發電廠的電氣系統是較為復雜的綜合體，一旦某個環節出現錯誤或者操作不當，都可能對整個電力系統的運行造成不利影響，更埋下了安全的隱患，極易造成電氣設備故障，威脅工作人員及整個發電廠的安全性。因此，相關人員一定要提高對電氣設備的檢修重視程度，及時發現問題、處理問題，并做好數據反饋，以便于今后遇到類似問題能夠更快速有效的處理，確保火力發電廠內電氣系統的正常運行。

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