火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中的故障原因及應(yīng)對(duì)措施

徐洪莉

（鄭州榮奇熱電能源有限公司，河南 鄭州 452481）

目前，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)用電量的需求越來(lái)越大，新型火力發(fā)電廠不斷涌現(xiàn)，這也對(duì)火力發(fā)電的設(shè)備管理和技術(shù)提出了更高的要求。但是，為了保證火力發(fā)電廠發(fā)電的穩(wěn)定性，有必要認(rèn)識(shí)到火力發(fā)電廠電氣設(shè)備運(yùn)行中的故障［1-3］。因此，對(duì)火力發(fā)電廠的工作人員來(lái)說(shuō)，為了確保火力發(fā)電的安全運(yùn)行，尤其應(yīng)該注意發(fā)電運(yùn)行過(guò)程中可能存在的故障。

1 火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障的原因

1.1 發(fā)電機(jī)電壓值超出允許范圍

為了保證火力發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，首先應(yīng)該將發(fā)電機(jī)的電壓輸出控制在允許的范圍內(nèi)。對(duì)火力發(fā)電廠來(lái)說(shuō)，在發(fā)電過(guò)程中一定要將額定電壓上下浮動(dòng)的范圍控制在5%以內(nèi)，一旦火力發(fā)電機(jī)的電壓過(guò)高，就會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的容量超出額定范圍而導(dǎo)致發(fā)電不穩(wěn)定［4-5］。尤其當(dāng)火力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，其轉(zhuǎn)子的流量會(huì)大幅度增加，這樣反而會(huì)加速設(shè)備的老化。但是，一旦發(fā)電機(jī)的電壓過(guò)低，并且低于額定電壓的90%時(shí)，反而會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速過(guò)低，這樣也會(huì)影響到發(fā)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。因此，火力發(fā)電機(jī)的電壓值超出允許范圍會(huì)直接影響電氣設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量。

1.2 發(fā)電機(jī)升溫過(guò)高、過(guò)快

一般情況下，火力發(fā)電廠的電氣設(shè)備都會(huì)長(zhǎng)期處于運(yùn)行的狀態(tài)下，由于火力發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期處于運(yùn)行狀態(tài)下，就會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)升溫過(guò)高和升溫過(guò)快［6］。同時(shí)，在火力發(fā)電機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中，一些鐵質(zhì)部件一直處于高速的工作狀態(tài)，這樣就會(huì)導(dǎo)致火力發(fā)電機(jī)在發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生大量的熱能，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)溫度過(guò)高。一旦火力發(fā)電機(jī)一直處于這種高溫運(yùn)行狀態(tài)，這樣會(huì)加速電機(jī)的老化。因此，火力發(fā)電機(jī)的升溫過(guò)快和過(guò)高也是導(dǎo)致火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中出現(xiàn)故障的原因之一。

1.3 備用電源出現(xiàn)了異常自動(dòng)切換現(xiàn)象

在火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中，火力發(fā)電廠都會(huì)配置相關(guān)的電源設(shè)備一旦發(fā)電機(jī)出現(xiàn)突然斷電的現(xiàn)象，需要及時(shí)進(jìn)行切換，確保火力發(fā)電系統(tǒng)的正常運(yùn)行［7］。但是，即使發(fā)電廠配備了足夠多的備用電源，備用電源的性能還是與原本電源相差很大。在火力發(fā)電機(jī)的母線切換到出現(xiàn)故障的電機(jī)設(shè)備時(shí)，就需要備用電源的及時(shí)接入，這時(shí)火力發(fā)電廠的電氣設(shè)備就會(huì)處于緩慢的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)然，隨著電壓的逐漸增大，就會(huì)直接影響電機(jī)的正常運(yùn)行。因此，在啟用備用電源后，由于電機(jī)無(wú)法及時(shí)做出調(diào)整，就會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的狀態(tài)出現(xiàn)混亂，從而影響電氣系統(tǒng)的運(yùn)行。

1.4 存在電氣接地問(wèn)題

目前，在火力發(fā)電廠內(nèi)，電氣接地主要包括直流接地和交流接地兩類。近年來(lái)，隨著用電量的不斷增大，使得我國(guó)火力發(fā)電廠的用電負(fù)荷急劇增加，這樣就會(huì)導(dǎo)致火力發(fā)電廠的電壓值不斷增大，所以，在電阻一定時(shí)，就會(huì)提高發(fā)電廠的電流。因此，為了提高火力發(fā)電廠的安全性，將電氣設(shè)備接地是很有必要的一個(gè)環(huán)節(jié)。當(dāng)然，為了避免火力發(fā)電廠運(yùn)行中出現(xiàn)故障，還需要及時(shí)對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行檢修，旨在提高火力發(fā)電廠故障人員的人身安全。

2 火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行障礙的改善途徑

2.1 避免出現(xiàn)電壓不穩(wěn)的情況

在現(xiàn)有發(fā)電技術(shù)的條件下，造成火力發(fā)電廠發(fā)電不穩(wěn)的因素很多。為了保證火力發(fā)電廠電氣系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定性，火力發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)還需要安裝各種保護(hù)裝置，盡量避免不必要的故障出現(xiàn)［8］。

2.2 阻止發(fā)電機(jī)過(guò)熱，恰當(dāng)選擇冷卻方式

在火力發(fā)電機(jī)發(fā)電運(yùn)行的過(guò)程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生大量的熱，進(jìn)而導(dǎo)致火力發(fā)電機(jī)的各個(gè)部件發(fā)熱。所以，只有將火力發(fā)電系統(tǒng)在發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的熱量排出，這樣才能保證火力發(fā)電廠穩(wěn)定運(yùn)行。由于火力發(fā)電廠的發(fā)電系統(tǒng)一般都是處于惡劣的環(huán)境下運(yùn)行，這就要求電廠企業(yè)采用必要的保護(hù)措施以保證設(shè)備的正常運(yùn)行，從而導(dǎo)致火力發(fā)電成本偏高。因此，在冷卻系統(tǒng)的選擇時(shí)，火力電廠既要考慮系統(tǒng)的效率，也要考慮其成本。對(duì)不同的火力發(fā)電廠，需要根據(jù)不同的需要選擇冷卻系統(tǒng)，只有采用針對(duì)性較強(qiáng)的冷卻系統(tǒng)，才能滿足不同火力發(fā)電廠的冷卻目的。

2.3 做好電氣設(shè)備的檢修

在火力發(fā)電廠運(yùn)行的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)發(fā)電機(jī)自動(dòng)跳閘的現(xiàn)象，在這種情況下切換備用電源會(huì)影響到發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。一般情況下，火力發(fā)電機(jī)出現(xiàn)自動(dòng)跳閘后切換到備用電源的情況并不多，但是作為專業(yè)技術(shù)人員也要對(duì)自動(dòng)跳閘現(xiàn)象有一個(gè)全面、清醒的認(rèn)識(shí)，以防突發(fā)事故的發(fā)生。一般造成跳閘情形的原因有：發(fā)電機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)不良狀況導(dǎo)致發(fā)電機(jī)運(yùn)行不暢，如發(fā)電機(jī)的定子出現(xiàn)短路或與大地相連接；發(fā)電機(jī)的外部連接裝置或是保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，如連接發(fā)電機(jī)的母線短路，發(fā)電機(jī)的智能保護(hù)系統(tǒng)失靈等。自動(dòng)跳閘不但影響了電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，而且損害了火力發(fā)電的穩(wěn)定性，為電廠企業(yè)造成了不小的經(jīng)濟(jì)損失。因此，做好自動(dòng)化設(shè)備的維修工作是排除系統(tǒng)故障的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。另外，一旦出現(xiàn)電機(jī)跳閘的現(xiàn)象，火力發(fā)電廠的工作人員要做好檢查工作，確保火力發(fā)電廠發(fā)電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。最后，還需要做好對(duì)火力發(fā)電設(shè)備的保養(yǎng)和維護(hù)工作，這樣才能保證火力發(fā)電系統(tǒng)長(zhǎng)期處于正常的工作狀態(tài)，避免在火力發(fā)電的過(guò)程中出現(xiàn)故障。

2.4 科學(xué)合理的設(shè)計(jì)接地線

在火力發(fā)電廠進(jìn)行發(fā)電的過(guò)程中，需要科學(xué)合理地進(jìn)行接地處理，這是確保火力發(fā)電廠工作人員安全的必然保障。在火力發(fā)電廠電機(jī)設(shè)備帶電的情況下，一旦工作人員觸電而沒(méi)有進(jìn)行接地保護(hù)，會(huì)對(duì)工作人員造成更大的損傷。在火力發(fā)電廠的電氣設(shè)備進(jìn)行接地保護(hù)后，應(yīng)該盡量選擇環(huán)路式接地線，這樣能夠降低接地電壓，從而提高火力發(fā)電系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)，為了保證火力發(fā)電系統(tǒng)能夠處于正常狀態(tài)下運(yùn)行，還應(yīng)該保證火力發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)不僅包括直流系統(tǒng)，還需要包括交流系統(tǒng)，從而避免發(fā)電故障的產(chǎn)生。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，火力發(fā)電廠的發(fā)電系統(tǒng)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)，對(duì)不同的火力發(fā)電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，需要安裝不同的電氣系統(tǒng)，旨在避免安全事故的發(fā)生。所以，在火力發(fā)電的過(guò)程中，有必要安裝各種保護(hù)設(shè)備，盡量減少在發(fā)電過(guò)程中故障的出現(xiàn)。

［1］馮巖.淺析火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中故障及應(yīng)對(duì)措施［J］.產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)，2014（15）：219.

［2］潘寶良.淺論火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中故障原因及應(yīng)對(duì)措施［J］.動(dòng)力與電氣工程，2012（20）：135-136.

［3］張佳德.火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中故障原因分析及改善措施［J］.動(dòng)力與電氣工程，2014（27）:85.

［4］朱佩鳳，毛麗姝.淺談火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中故障原因分析及改善措施［J］.科技風(fēng)，2014（1）：128.

［5］古亞濤，劉紅旭.電廠電氣運(yùn)行常見(jiàn)故障及其應(yīng)對(duì)措施研究［J］.河南科技，2014（11）：23-26.

［6］尹健輝.試論火力發(fā)電廠常見(jiàn)電氣故障處理與維護(hù)措施［J］.科學(xué)之友，2013（1）：78-80.

［7］華鑫.淺談火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中出現(xiàn)故障的原因及解決對(duì)策［J］.科學(xué)之友，2013（2）：112.

［8］陳立新，侯永強(qiáng)，楊星利，豐鵬海.淺談電廠電氣運(yùn)行的調(diào)試及應(yīng)用［J］.黑龍江科技信息，2013（9）：78-80.