發電廠電氣運行過程中的常見故障及應對措施

張國軍++范勇強

摘 要：在發電廠的運營和管理工作中，電氣設備無疑是最需要重點關注的對象，然而電氣設備在運行過程中存在的故障，對于設備和工作人員的安全有很大的威脅。本文對發電廠電氣運行過程中的常見故障進行了詳細的介紹和分析，并針對這些故障，提出了合理采取冷卻手段、加強電氣設備的維護工作、加強對電壓穩定性的監控三大應對措施，希望能為發電廠實現安全運營提供借鑒意義。

關鍵詞：發電廠；電氣設備；備用電源

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.156

0 引言

社會的穩定發展離不開電能，電能質量的好壞對社會和人們的生產生活有著直接的影響，優質、穩定的電能是維持社會良好秩序的重要保障。發電廠是持續生產和供應電能的源泉，在電力負荷與用電要求持續上漲的今天，如何實現電器設備的穩定、安全運行，已經成為了擺在發電廠及廠內技術管理人員面前的核心問題。想要確保電能在生產和輸送過程中一直符合規定的安全標準，就必須盡量避免設備故障的出現。

1 發電廠電氣運行過程中的常見故障

1.1 發電機溫度過高故障

發電廠為了保障電能在生產和傳輸過程中的質量，使其持續不斷地產生并輸送給電能用戶，需要讓發電機的運行處于不間斷的狀態。而發電機在長期不間斷的運行中將會發生大量的物質消耗，其中銅元素與鐵元素的耗費較為嚴重，這個過程中會有大部分的能耗轉化為熱量，導致電氣設備的溫度超出了發電機所能承受的范圍，加重冷卻系統的負擔。當熱能達到一定程度時，冷卻系統就無法將這些熱能充分排除，從而使發電機長時間處于高溫運行的狀態，使內部的絕緣體過早老化，當老化程度到達極限時，絕緣體會出現破損，使發電機的運行受到嚴重影響。

1.2 備用電源切換故障

發電機在實際的工作中，可能會遭遇許多無法預測的突發情況，如發電機設備突然失靈、停電、斷電等等。所以，發電廠需要提前做好預防措施，并對可能出現的事件作出有針對性的解決方案。一般來說，發電廠要提前準備好兩種電源用于臨時供應，分別是高壓備用電源和低壓備用電源。理想情形是，若由于電源被切斷使發電機的運轉出現停止，則備用電源快速實現自動切換。但實際上，備用電源尚不具備如此迅速的切換能力，其切換過程時間較長，當切換完成之后，電壓會立刻增大，電壓的突變產生的沖擊會使得電氣設備受到嚴重的影響和損害。

1.3 發電機電壓故障

電壓的穩定性及持續性，是實現發電廠電氣穩定安全運行需要重點考慮的問題。如果電氣在運行中出現了電壓過高或過低的現象，就會使設備出現運行故障，所以電壓值必須控制在額定值的5%以內。若電壓超過了額定數值，則會使電氣設備的容量出現變動，加大轉子電流，造成溫度提升，加快設備老化速率[1]。若電壓沒有達到額定數值，就會使設備的穩定性降低，發電機的部分部件無法正常運轉，例如繞組鐵芯等，同時機組會出現異常振動情況。

2 發電廠電氣運行故障的應對措施

2.1 合理采取冷卻手段

為了避免發生高溫故障，就必須讓發電機處于一個合適的溫度范圍內運行，而只依靠發電機自帶的冷卻系統顯然是行不通的，發電廠必須采用其他的冷卻手段來處理多余的熱量。目前，發電廠主要有三種較為常用的冷卻手段。第一種是密閉空氣冷卻法，這種方法需要消耗較高的成本，一般適用于一些結構復雜、環境較差的發電廠；第二種是氫氣冷卻法，這種方法在發電機降低物質消耗、減少熱量散發方面有著非常突出的效果，發電效率會有效得到提高，但是容易發生易燃易爆等危險；第三種是水內冷卻法，這時目前受到應用最多的冷卻方法。由于水具有極強的散熱能力，因此使用水來進行冷卻的效果非常明顯，且與前兩種方法相比，水內冷卻法的成本較低，且不會出現任何安全隱患。

2.2 加強電氣設備的維護工作

電氣設備在實際工作中，可能會由于種種原因產生自動跳閘、接地線短路等故障，為了避免這些故障的發生，發電廠的管理人員必須時刻做好電氣設備的維護工作，定期檢查電氣設備的質量和安全性。在檢查時，對于擁有故障隱患的設備，要及時進行維修處理，并對檢修內容加以記錄，使其在今后的工作中起到借鑒和參考的作用。而對于那些沒有發現故障隱患的設備，也要進行一定的護理和保養。以母線短路這一內部故障為例，若在檢查時沒有發現其他明顯的問題，則只需對短路部分加以處理，并在處理完成之后重啟該設備的主電源，以達到升壓的效果，但若在檢查時發現有外部故障同時存在，則必須將該電氣設備進行隔離處理，避免對其余設備造成干擾。

2.3 加強對電壓穩定性的監控

電壓的穩定對于電氣設備的安全運行有著極其重要的作用，但在發電機的實際工作中，電壓不穩的狀況經常會發生，且原因各不相同，這使得解決電壓不穩問題變得十分棘手。因此，最好的應對措施就是加強對電壓穩定性的監控，從根源上消除可能導致電壓不穩的因素。在日常的監控工作中若發現電壓出現異常狀況，要及時對其進行檢修，并確定異常狀況發生的原因[2]。同時，發電廠可以采取一些相應的預防措施，例如使用電壓保護裝置，將其安置在電力運行時經過的線路上，每隔一定距離就安置一個，使其保護范圍覆蓋整個電力運行線路，對電壓起到保護的效果，確保電壓時刻處于穩定狀態。

3 總結

綜上所述，隨著我國電力行業的不斷發展和壯大，以及電力技術的飛速進步，許多新型的電力設備受到了廣泛應用，這些新型電力產能在應用的同時，也給發電廠及電網等企業帶來了更多的風險與隱患，電力設備在運行時發生的故障也越來越多，這些都嚴重困擾著電力企業的正常運營。因此，發電廠需要構建新的電氣設備運行模式，采取一定的應對措施，才能解決這些故障問題，防范這些故障再次發生。

參考文獻：

[1]徐魁，孫玉新，宋大龍.分析發電廠電氣設備運行中的常見故障和相關解決策略[J].化工設計通訊，2017，43（04）：108.

[2]郭啟祿，張坤.發電廠電氣設備運行中常見故障及應對措施[J]. 科技經濟市場，2015（01）：113.