試析火力發電廠電氣運行中的故障原因及改善策略

齊海東

摘 要：隨著社會經濟的發展，人民生活水平的不斷提高，企業與居民的用電量大大增加，大機組類型的電氣設備在電力生產過程中得到廣泛應用。火力發電廠龐大的生產系統、復雜的運行程序、眾多的操作環節等特點是誘發電氣運行故障的因素，阻礙火力發電廠的安全生產正常運營，甚至會出引發重大事故，造成嚴重的經濟損失。由此可見，對火力發電廠電氣運行中容易出現的故障進行分析，研究故障的產生受哪些因素影響，然后結合實際生產情況，提出科學合理的改善策略，具有重大意義。

關鍵詞：火力發電：電氣運行：故障原因：改善策略

中圖分類號：TM621.28 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）20-0115-01

占據全國發電總量的80%的火力發電系統，是國家的重要經濟支柱，掌握著國家經濟發展的命脈。雖然火力發電的優勢很大，但是在實際生產過程中容易產生很多故障。因此針對火力發電廠電氣運行中的故障進行細心分析，積極探索解決這些故障的良策勢在必行。

1 火電廠電氣運行中的故障類型及形成原因

1.1 電氣設備電壓值超出規定的電壓數值范圍

確保供電質量穩定的重要依據就是發電設備電壓值的控制，對用戶、電力運行和發電廠自身造成最大影響的因素當屬電壓值的不穩定。一般來說，電氣設備的電壓值的上下變動超出規定值的5%時，就會影響到用電設備的使用性能的穩定性。

當電壓值超高時，發電機容量的穩定性就會遭到破壞，發電機勵磁強度增加，加大轉子電流量，導致電氣設備升溫，加快設備的老化程度，減少使用壽命。

當電壓值超低時，電氣設備運行不穩定。當電壓值低于額定電壓的90%時，發電機運行環境處于不飽和狀態，定子繞組鐵芯容易出現震蕩、失步等現象，運行設備的工作效率降低。再者，在電壓值過低的情況下，定子繞組溫度超出允許值范圍，電壓值的再次上高，容易造成定子繞組溫度失常。

1.2 電氣設備運行過程中升溫過快，溫度超標

由于電氣設備工作時間一般都比較長，發電機在工作過程中溫度升高的主要原因就是銅鐵的損耗能量部分或者全部轉化為熱能。發電機如果長時間在高溫狀態下運作，會加速絕緣體材料的老化程度，老化的進度與溫度的升高成正比，為發電機安全運行產生重要影響。影響發電機溫度攀升的因素有以下幾種：

①工作時間過長。

②不能及時、有效地釋放熱能。

③銅鐵的熱損耗嚴重。

④發動機冷卻系統性能欠佳。

1.3 備用電源切換異常

備用電源的設置的作用是在設備長時間的運行中，因電氣故障或者斷電出現生產中斷時，暫時替代原發電機工作，從而避免對生產效益造成影響。在火力發電廠電氣運行中，單機容量、發電機數量、主接線類型等多種因素決定備用電源的數量。當高低壓電源因某種故障造成斷電時，備用電源啟動前，母線上所有電機設備都處于減速運行狀態，減速運行的幅度隨著時間的增加不斷減弱，當電源與母線接通后，電壓的增加會對電氣設備的運行的影響較大。沒能正常啟動備用電源，或者啟動時間較長、啟動未能成功等現象，將會影響設備的正常工作，造成發動機二次啟動困難，甚至會出現停止運作的嚴重后果。

1.4 電氣接地故障的發生

在火力發電工作中，確保工作人員生命安全的重要措施就是電氣接地操作。隨著社會經濟的發展，用電量的不斷增加，加大了火電發電電壓等級和電流負荷量，為安全事故的發生埋下了隱患，為工作人員的人身安全和電機設備的安全使用構成威脅。接地故障的種類有直流接地故障和交流接地故障之分。當直流電路出現接地故障時，沒有造成短路現象的發生，因為電容器還沒有熔斷，發電機還能進行運轉。交流電出現接地故障的主要原因是繞組受潮，還有就是繞組設備和機電外殼相互接觸造成。在火力發電廠電氣運行過程中，要求技術檢驗工作人員遇到故障要及時處理解決，如果工作態度不認真、缺乏責任心，非常容易出現電氣接地現象，造成安全事故發生。

2 改善火力發電廠電氣運行中故障策略

造成火力發電廠電氣故障一般有三方面的因素：電氣設備在運行中的損耗、工作人員對電氣設備檢修不到位、管理上的疏忽大意等，所以想從根本上杜絕電氣運行中故障的產生，應當從以上問題找切入口，制定有效的改善策略。

2.1 加大監管力度，解決電壓不穩

發電機電壓不穩對電機設備的使用壽命有著很大影響，造成電壓不穩的因素很多。在我國電力領域現有技術條件下，解決電壓不穩難度很大。火力發電機構應當借助先進的科學技術、科學方法增加機電設備的使用周期。具有較高嚴密性和實時監控性的監控機電設備在機電系統全面的運行過程中投入使用，能夠確保機電設備運作環境穩定，始終處于安全狀態，從而改善機電設備電壓不穩定的現象。監控機電設備在電壓出現不穩或者波動的情況下，設備會自行發出報警信號，為工作人員盡快對故障問題進行檢修啟動督促作用。針對電壓過高現象，可將部分電壓進行切除，盡快調整時段電壓，保證電氣設備安全運行。

2.2 選擇有效的制冷方法，防止發電機過熱

為了能將發動機組在運行過程中熱量釋放出來，減少機組在安全生產過程中熱能產生，電機的損耗降低，保證絕緣系統上期處于許可溫度范圍內。當前，機電系統的冷卻方式有三種，它們分別是氫氣冷卻、水冷卻和空氣密閉式冷卻等。氫冷卻適用于對發電機組的通風損耗，發電機組還可以通過氫氣提高通風效率。水冷卻適用于大型發動組生產過程中，水冷卻的方法散熱速度快，散熱的效果明顯。密閉式空氣冷卻適用于工作環境惡劣、對工作條件要求極高的火力發電廠，阻隔發電設備與空氣接觸，降低堵塞造成的影響，這種方法的不足之處就是消耗材料成本高。所以發電廠應當結合社會環境和自身實際為依據，對冷卻方式進行科學選擇。

2.3 認真做好檢修工作，確保設備正常運轉

在正常的電氣運行中，發生自動跳閘的幾率不大，但是，出現發電機自動跳閘或者備用電源的切換對于電氣設備的使用質量來說是一種不小的傷害。為確保機電設備的安全運作，對設備進行及時、有效檢查維修。相關工作人員應當針對電氣系統容易出現的故障深刻了解，保持電氣設備認真檢查維修常態化，將故障問題消滅在萌芽狀態。發動機組自動跳閘現象，對保持電氣設備安全生產構成嚴重威脅。針對這種故障，通過日常檢修設備工作，隨時發現隨時解決。同時，在實際工作中，要求工作人員嚴格遵守規章制度，約束規范自己的行為，為機電系統的安全運行提供人力保障。

3 結 語

就目前我國火力發電系統的發展形勢來看，在火力發電廠電氣運行中還存在很多高危因素。在社會經濟高速發展的今天，這些高危因素已經成為阻礙我國經濟發展、電力系統進步的絆腳石。強化電氣設備的檢修工作。對電氣設備運行中出現的問題分析研究，針對故障制定科學合理的改善策略，推動我國火力發電事業的科學發展，任重而道遠。

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