火力發電廠電氣運行中故障原因分析及改善措施

丁海鋼

摘要：當前我國正處于經濟發展的快速階段，飛速發展的經濟離不開中國各種豐富的能源支撐，火力發電廠作為中國人民電能量的主要提供方式，在供電行業擁有著首屈一指的地位。在火力發電廠的電氣運行中，很容易發生各種事故或者是異常現象，這對電廠的穩定運行、安全運行產生了影響，甚至會造成嚴重的安全事故。本文首先分析了火力發電廠電氣運行中可能面對的故障原因，從而提出對應的改善措施，希望能夠快速解決故障。

關鍵詞：火力發電電氣運行故障原因分析改善措施

1引言

近年來，在經濟快速發展的新形勢下，各行各業對電能的需求不斷增加，這也為火力發電廠的發展帶來了良好的機遇。目前，我國的火力發電廠廣泛使用大中型機組的重型發電設備。這些設備在長時間運行過程中容易出現各種故障，影響電廠生產運行的穩定性。因為電氣設備在火力發電中重要性，所以保證電氣發電設備的正常運行也就成了重中之重。故本文通過對火力發電廠電氣運行中的故障原因分析并得出改善措施，確保大型火力發電廠機組安全可靠運行，促進其穩定發展。

2火力發電廠中電氣設備故障原因分析

2.1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。當發電廠的電壓過高時，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，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。

2.2過高的電氣設備的機體溫度

發電設備在日常的高速且持續的運轉，容易出現機身溫度過高的現象。造成絕緣體老化，降低結緣導體熱速率，同時會造成機體內部的銅和鐵的耗損增加。發電機運行時間較長，會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。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。

2.3電氣接地故障

電氣接地是保證火力發電廠電氣設備系統安全運行的有效手段，其在工作人員安全的保護中也發揮著關鍵性作用，但筆者在實際調查中發現，由于近年來我國各地火力發電廠普遍出現了用電負荷增加的情況，這就使得短路現象出現的頻率不斷提升。短路可以分為直流故障和交流接地故障，兩種故障的出現原因為：一是直流故障。直流系統運行過程中的某個環節出現接地問題后，在多數情況下不會造成短路事故的出現;但如果具體維護過程出現問題，則易導致熔斷器的熔斷，火力發電廠很容易因此承受較大的損失。二是交流接地故障。交流接地的實質是電動機的接地，繞組和電機殼的接觸、空氣潮濕、塵土等均有可能成為引發這一故障出現，由此造成的絕緣老化速度加快便會引發擊穿接地問題，火力發電廠的平穩運行將受到影響。

2.4備用電源自動切換問題

火電廠發電機用備用電源自動切換（備用電源自動投入），中國設計有兩種方式：一為無時限快速切換，二為低電壓閉鎖限時切換（即慢速切換）如切換時間過長，一方面機組輔機轉速降低過多，造成鍋爐運行工況的變壞。另外，母線殘壓過低，切換后電動機自起動困難，都可能造成機組的運行工況大的擾動甚至停運，這是不希望的。慢速切換存在的問題。國產機組高壓廠用電自動切換采用慢速切換的也不少，設計采用低電壓檢定加時間閉鎖的切換方式，即切換條件有兩種：①母線電壓低于某值才允許切換;②切換限定在某整定時間內完成。現在的問題是低電壓檢定繼電器和時間閉鎖繼電器如何整定。既要保證切換一次成功，又要保證高壓廠用電動機在切換中不受到過電壓沖擊，并在電動機允許承受的電壓下實現盡快切換。

2.5交流或直流電電氣接地引起故障

隨著居民數量的增加，所需的電力也就更多，對設備的耗損也就越大，就有可能引起短路的問題。如果是直流電接觸地面基本不會引起問題，但會累積損耗。如果是交流電接觸地面，危險系數較大。繞組受潮加上絕緣體部分老化導熱降低，以及磨損會加劇故障，帶電問題會引起很嚴重的電氣故障問題。

3火力發電廠中電氣設備故障改善措施

3.1改善電壓不穩

為改善機電設備的電壓不穩這一問題，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。如果電機設備在運行過程中電壓不穩定，會對設備的使用壽命產生很大的影響。在日常運營過程中，火力發電廠需要重視現代先進技術的應用，全面提高機械和電氣設備的性能。同時，對機電設備進行實時監控也是為電氣設備創造良好運行環境的必要條件。它不僅能有效降低設備的電壓不穩定性，而且對設備運行的安全性也具有十分重要的意義。

3.2完善接地線設計保證人身安全

接地裝置的連接應可靠，接地線應為整根或采用焊接。接地體與接地干線的連接應留有測定接地電阻的斷開點，此點采用螺旋連接。接地線的焊接應采用搭接焊，其搭接長度;偏鋼應為寬度的兩倍，應有三個領邊施焊;圓鋼塔接長度為直徑的六倍，應在二側面施焊。焊縫應平直無間斷，無夾渣和氣泡，焊接部位在清理焊皮后應涂刷瀝青防腐。接地線與電氣設備連接時，采用螺栓壓接，每個電氣設備都應單獨與接地干線相連接，嚴禁在一條接地線上串接幾個需要接地的設備，確保人員生命安全。

3.3選擇有效制冷方式

當水源充足、水溫較低時，電站降溫宜采用水冷式，即以水為冷媒，對發電機組機房內的空氣進行冷卻處理。設計水冷電站的條件是，要有充足的天然水源;如井水、泉水、河水、湖水等或其他可以利用的水源;水質要好，無毒、無味、無至病細菌、對金屬不腐蝕;水中泥沙等無機物和有機物的含量應符合標準要求;水冷要低，柴油發電機組機房溫度與水冷卻水溫度之差宜大于15攝氏度，最低不小于10攝氏度。如果水溫高了，則送回風溫差小，送風系統大，必然要增大建設投資及運行費用。

3.4完善電氣設備的檢修

如果電氣設備正常運行，自動跳閘的概率會很小，但是發電機的自動跳閘或備用電源的開關會嚴重損壞電氣設備的質量。為了提高機電設備的運行效率，應經常檢修電氣設備，相關人員應進一步了解電氣系統中容易發生的故障，確保電氣設備的正常運行，防止故障的發生。一旦發生發電機跳閘，將嚴重破壞電力設備的安全運行。因此，必須做好日常的維護工作，及時發現問題。

4結語

總而言之，作為火力發電廠的重要設備，一旦電氣設備發生故障，就會給電廠的安全造成很大的影響，并給總體范圍的供電穩定性以及持續性造成不利影響。這提示我們要做好監督以及完善工作，安裝一些保護裝置。