火力發(fā)電廠電氣運行故障及應對措施

高青 無棣縣新星熱電有限責任公司

這幾年，我國的經(jīng)濟指標逐步提高，電力作為生產(chǎn)生活的重要組成部分，日常用電量也在逐步增加。火力發(fā)電廠也變得引人注目，目前，我國火電廠還存在許多問題。對于這一現(xiàn)象，需要火電廠不斷消除工作中的隱患，在即時的運行過程中發(fā)現(xiàn)隱患，并在第一時間內(nèi)解決，確保電氣系統(tǒng)正常高效運行，有效排除存在潛在危險。

一、火力發(fā)電廠電氣運行故障分析

（一）設(shè)備運行溫度過高

由于長時間超負荷運行，設(shè)備溫度升高，電廠內(nèi)部電氣部件的損耗也會產(chǎn)生大量熱量，電氣設(shè)備內(nèi)的溫度大大升高。為了保證電網(wǎng)的安全運行，火電廠的發(fā)電量隨著電網(wǎng)負荷的變化而變化。如果電網(wǎng)負荷較大，電廠的電力設(shè)施和發(fā)電機在過載時間運行，以提供充足的電力供應。通過大幅度調(diào)整電網(wǎng)負荷來保證電氣設(shè)備系統(tǒng)的正常運行，長期運行使電廠的設(shè)備高溫運行，會加速電氣設(shè)備部件的老化，降低電廠發(fā)電效率，使用設(shè)備年限縮短，造成電廠運行不正常。當溫度持續(xù)升高時，設(shè)備中的電氣部件會不斷老化容易出現(xiàn)設(shè)備故障將影響整個電力系統(tǒng)的運行。

（二）設(shè)備接地故障

電氣接地的首要作用是保證電氣作業(yè)的安全，避免威脅人體健康和財產(chǎn)安全。電氣接地可防止操作人員在對外部充電時，由于電氣設(shè)備的絕緣損壞而接觸和接觸外部。在過去的幾年里，工業(yè)的發(fā)展非常迅速，對電能的需求不斷增加，而電能總是出現(xiàn)供不應求的現(xiàn)象。目前很多電力系統(tǒng)都是超負荷的，使得電力系統(tǒng)在這種情況下出現(xiàn)缺電的情況，發(fā)電廠不能順利運行。電氣系統(tǒng)不能正常工作的原因之一是接地故障。接地故障主要發(fā)生在：一，接地線在導線中的繞線、絕緣剝離的繞線或繞組長時間處于潮濕環(huán)境中時，會與繞組接觸，造成直流接地故障。直流故障是一種主要由人為原因引起的故障，但直流故障不會引起常見的電路故障。如果發(fā)現(xiàn)及時，事故得到有效避免。二，因為電氣設(shè)施的地線很多，在這種情況下，很多地線和電氣設(shè)施必須連接，但火電廠有時會捆綁很多地線以節(jié)省空間。地線表面有絕緣皮，但地線工作時不斷產(chǎn)生熱量，造成絕緣皮老化。在這種情況下，如果絕緣層損壞，則會發(fā)生較大的泄漏風險，并發(fā)生電氣故障。

（三）發(fā)電機電壓不穩(wěn)定故障

正常情況下，電氣設(shè)備的電壓值在規(guī)定值的上下5%范圍內(nèi)變化，但如果電壓超過這個范圍，就會影響電氣設(shè)備的正常運行。如果電壓值過高，發(fā)電機的勵磁強度會變高，轉(zhuǎn)子的電流會變大。這樣，用電設(shè)施迅速升溫，影響運行的穩(wěn)定性。此外，如果電壓值過高，發(fā)電機的容量也會受到很大影響。但是，如果電壓太低，將不利于發(fā)電機的穩(wěn)定運行，發(fā)電機將以不飽和狀態(tài)運行。定子繞組鐵氧體磁芯對電力設(shè)施的運行效率有很大的影響。電壓穩(wěn)定是電力系統(tǒng)正常運行的重要保證，電壓不穩(wěn)定是電力系統(tǒng)運行中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，電壓不穩(wěn)定影響用戶的正常用電，對用電設(shè)備造成損壞。為了實現(xiàn)火電廠的穩(wěn)定運行，必須將發(fā)電機電壓控制在一個相對穩(wěn)定的范圍內(nèi)。如果發(fā)電機電壓超過合理范圍，發(fā)電機溫度迅速升高，發(fā)電機老化加速，發(fā)電機電壓低于正常值，造成發(fā)電機故障，發(fā)電機性能下降。

（四）電源操作問題

由于多目標主要目標技術(shù)的共同影響，我國能源電力生產(chǎn)運輸企業(yè)在現(xiàn)階段制定了具體的供電技術(shù)體系，并在運行過程中以技術(shù)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，在功能方面存在明顯缺陷，影響了生產(chǎn)組織和生產(chǎn)技術(shù)的綜合化。因此，如果造成了極其顯著的不良反應，應針對現(xiàn)有系統(tǒng)操作技術(shù)的缺陷，制定有針對性的改進措施。為了防止電力系統(tǒng)運行中出現(xiàn)緊急情況，通常會安裝備用電源。一般來說，備用電源與原電源系統(tǒng)沒有大的區(qū)別。對于柴油發(fā)電機來說，通常用備用電源連接蓄電池和備用電源。如果發(fā)電機正常故障，必須立即接通備用電源。此時，許多其他設(shè)施處于低速運行狀態(tài)，準備連接備用電源。由于電壓變高，電機無法快速調(diào)節(jié)，電氣系統(tǒng)的設(shè)備運行速度變快，發(fā)電機中斷，損壞電氣系統(tǒng)。

二、火力發(fā)電廠電氣運行故障應對措施

（一）合理設(shè)計布線

布線是電力系統(tǒng)運行中必須首先解決的問題。布線的主要作用是保證電廠工人的安全。進行電氣接地時，操作員可選擇回路接地線。采用環(huán)型連接線，可有效降低地線電阻，提高整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當電氣系統(tǒng)運行中發(fā)生故障時，應適當調(diào)整電壓，以確保整個電氣系統(tǒng)的正常運行。根據(jù)火電廠自身的特點，制定科學合理的接地線措施。一是檢查用電安全。第二，對接裝置可以采用“環(huán)形”地線，并且可以降低電壓。接地線連接方式可采用“方便”接地裝置，而不是“回路式”。因此，當選擇合適的接地材料和方法可以有效地降低電壓，提高接地設(shè)備的安全性，并采取控制措施。

（二）加強冷卻技術(shù)

由于發(fā)電機在運行過程中會釋放大量熱量，發(fā)電機溫度升高。必須采取適當?shù)睦鋮s措施來控制發(fā)電機的溫度。在長期的工作條件下，火力發(fā)電廠將無法積累大量的熱能。如果這部分多余的熱能不能及時有效地排出，對整個電力系統(tǒng)的安全運行是非常不利的。目前，我國大部分火電廠普遍采用的電力系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)主要是強迫環(huán)境冷卻，冷卻水為發(fā)電機冷卻水。其中，強制環(huán)境的空調(diào)主要應用于電廠惡劣環(huán)境下的工作，因為溫度降低到電廠的運行環(huán)境。氫氣冷卻主要作用于發(fā)電機內(nèi)部定子的鐵芯和轉(zhuǎn)子表面，可以降低有效通風和溫度。水冷主要作用于發(fā)電機內(nèi)部的定子繞組，并通過在水循環(huán)中冷卻來降低溫度。

三、結(jié)束語

如上所述，由于電廠有時是在實際供電過程中產(chǎn)生的，火電廠并不能有效提高火電廠的供電效率，也極大地影響了電廠職工的安全。因此，各方始終能夠分析火電廠電氣運行過程中出現(xiàn)故障的原因，并針對故障的具體原因制定相應的解決方案，確保電氣設(shè)備持續(xù)有效運行。火力發(fā)電廠在經(jīng)濟發(fā)展中起著非常重要的作用，火電廠運行中存在的每一個問題都影響著人們的生產(chǎn)生活。