火力發電廠電氣運行中故障原因及應對措施

王曉宙

隨著社會經濟提升，人們對電力供應提出更高的要求，如何采取有效手段、方法確保火力發電廠電氣安全運行引起人們重視。按照當前發展形勢來看，我國火力發電廠電氣運行中仍存在諸多問題，因此必須加強電氣設備運行的質量控制，采取有效措施予以處理。文章主要從導致火力發電廠電氣運行中發生故障的原因出發，對火力發電廠電氣運行中解決故障的應對措施進行了分析，以供參考完善。

【關鍵詞】火力發電廠 電氣運行 故障原因 應對措施

隨著社會經濟水平的提升，人們對供電質量也提出較高要求，新型火力發電廠逐年增加，也對火力發電的設備管理與技術要求越來越高。因此為了確保火力發電廠發電安全運行，工作人員必須加強對電氣安全運行管理和維護，一旦設備出現故障問題，應積極采取有效措施予以處理，確保設備性能得到充分發揮，從而為電氣設備運行的安全性與可靠性提供保障。

1 導致火力發電廠電氣運行中發生故障的原因

1.1 發電機溫度過高

為了確保電網安全運行，火力發電廠的發電量會隨著電網負荷變化而發生改變。當電網高負荷時，為了提供足夠的供電量，電廠電氣設備與發電機會有一段時間處在過負荷狀態下運行。而火力發電廠是電網的調峰機組，大幅度調整電網負荷雖然可保證電氣設備系統正常運行，但長時間運行會導致發電廠發電設備的高溫運行，加速電氣設備元器件的老化，使得電廠發電效率下降，縮短了設備使用年限，從而導致發電廠電氣運行出現異常情況。

1.2 電氣接地問題

電氣接地作為避免觸電的有效手段，在發電廠電氣設備系統安全運行與確保設備工作人員人身安全過程中意義重大。隨著火電行業的發展，火電廠用電負荷逐漸增加，供電電壓等級有所提升，導致火電廠電氣運行出現短路的現象，給電氣設備運行與工作人員人身安全的構成威脅。電氣接地較為常見的故障問題，主要包括兩種：一種是直流故障；另一種是交流接地故障。如果直流系統運行過程中，某個環節出現接地問題，雖然不會給系統造成短路，熔斷器不會熔斷，但是檢修工作人員操作不當，沒有做好維護工作，就會導致系統接地短路，從而給電廠帶來巨大經濟損失。交流接地又稱為繞組接地，即是電動機的接地，因繞組和電機殼的接觸或者是繞組受潮，加快絕緣老化的速度，從而發生擊穿接地問題，給系統安全運行與人員人身安全構成威脅。

1.3 發電機電壓值不穩

火力發電廠電氣設備在運行中，電壓不穩定或者是超出限定值是電氣系統常見的故障，給用電用戶與發電設備帶來不利影響。例如在實際生產運行過程中，發電機電壓值大于額定值的5%時，發電機的勵磁會持續上升，增加轉子電流，轉子繞組的溫度隨之上升，絕緣體加速老化。相反，發電機電壓小于額定值的5%時，發電機定子繞組會長期處在不飽和運行狀態，極易出現震蕩的現象，降低了發電設備運行性能，從而給負載設備的做功帶來不利影響。

1.4 備用電源異常切換

火力發電廠電氣設備運行過程中會安裝相應的電源設備來控制由于各種因素造成的發電機突然發生斷電、失電和發電機損壞的現象，為發電廠電氣運行進行切換，從而確保火力發電機電氣安全運行。通常火力發電機電廠運行中安裝備用電源，主要包括自備的柴油發電機、外接電網的高壓廠用備用電源與蓄電池。其中柴油發電機的作用是當發電機組出現故障后，機組發生斷電，柴油發電機就會自行啟動，確保發電機組安全停運；廠用高壓備用電源即是發電機組安全停運后，對廠內用電供電的電力來源。蓄電池則是確保廠用電停電后，對DCS系統進行緊急供電的設備。盡管發電廠電氣設備運行中配置相應的備用電源，但是備用電源的性能和初始電源性能存在明顯差距。當火力發電機的母線切換到故障的電機設備后，需要備用電源及時接入，這段時間內發電廠電氣設備運行速度相對比較緩慢，如果電壓上升，電機不能快速做出調節，發電機的狀態發生混亂，就會給發電機的運行帶來不良影響。

2 火力發電廠電氣運行中解決故障的應對措施

2.1 選擇合適的冷卻方法，避免發電機過熱

為了確保電廠發電機的絕緣系統在允許的溫度下穩定運行，必須采取合適的冷卻方法排除發電機的熱量，避免發電機過熱，系統無法正常運行。當前火電廠發電機的冷卻方法，按照使用方式不同，可劃分為三種：密閉式空氣冷卻、水內冷卻和氫氣冷卻。其中水內冷卻因為水具有較強的散熱能力，冷卻效果明顯，是我國大型火力發電廠較為常見的水冷卻方法。密閉式空氣冷卻主要是通過封閉循環系統，對需要冷卻介質和空氣接觸產生的污染進行控制，降低因堵塞問題而引發故障的發生率。一般在惡劣環境中的使用，但設備成本投入較高。氫氣冷卻方法即是通過氫氣來降低發電機組的通風耗損，提升電廠電氣設備供電效率。但氫氣是一種易燃易爆氣體，具有較大危險性。

2.2 加強安全措施，確保接地線設計科學合理

接地線的應用，主要是有效保護電廠員工的人身安全。工作原理為：利用人體電阻和接地電阻并聯，通過電氣設備帶電，讓流向人體的電流與接地導線的電聯形成反比，以此確保工作人員的人身安全。在這種情況下，工作人員應使用環路式接地線方式安裝電氣設備接地裝置，一旦系統某個環節出現故障問題不能正常運行時，可降低對地電壓，以此提升電氣設備運行的可靠性，確保電廠電氣設備安全運行，從根源上避免發生安全事故。此外，相關負責人應安裝接地系統報警裝置，對運行系統匯總微小問題進行排查處理，提出有效的檢修措施，減小安全事故的發生率。例如某火力發電廠為了設備運行安全力度，保證接電線設計科學合理，使用規格為40mm*4mm的扁鋼作為接地連接線主要材料。由于部分接地需要對土壤情況進行檢測后，才能進行接地連接線。如果土壤酸堿度過高，極易導致接地連接線出現生銹問題，給發電機組設備安全運行帶來不利影響。因此工作人員還需將防腐銹的產品涂抹在接地連接箱上，以免扁鋼生銹損壞連接地線，直接影響到電廠設備穩定運行。此外，檢修工作人員應定期對接地連接線與周圍環境進行檢查，確保接地連接線處在干燥、通風環境中運行。對于生銹的接地線，工作人員應及時更換，確保接地連接線正常使用。

2.3 嚴密監視，避免電壓不穩問題

發電機電壓不穩會縮短發電機的使用期限，因此在火力發電廠電氣運行過程中，工作人員應嚴密監視發電機電氣運行狀態，如果發電機電壓不穩，應對發電機與各個電氣設備進行檢查，必要時，應將部分負電荷切斷，以此恢復電壓。同時為了確保發電廠電氣設備穩定運行，還應做好各種保護裝置的檢修工作，充分發揮保護裝置的作用，提升電氣設備運行的安全性與可靠性。

2.4 加強設備檢修，確保電氣設備正常運行

火力發電廠電氣運行系統與設備維護、管理是一項復雜且系統性項目，要想做好電廠電氣設備運行的檢修工作，負責人應建立完善一整套電廠設備檢修機制，嚴格按照相關制度定期檢修、維護電氣設備，并明確工作職責，將責任落實到部門、負責人、職工手中。例如對于電廠電氣設備中的發電機組、燃氣系統和汽水系統等設備，電廠管理部門應安排高素質、高水平的專業技術人員對這些設備運行狀態進行檢修、維護，每次檢修與維護工作完成后，應做好相關記錄，方便為日后檢修與維護提供參考。另外，工作人員使用計算機點檢系統和其他科技設備輔助檢修各個電氣設備運行狀態時，應借助人工分析來判斷，然后通過有關參考數據進行綜合分析，以此提升電氣設備故障診斷的精確度，為電氣設備管理工作人員決策提供依據，從而提升電氣設備檢修效率。

3 結束語

綜上所述，火力發電廠電氣設備極為復雜，如果電氣在運行過程中某個環節出現故障，都可能影響到整個電氣設備穩定運行，降低電能供電質量，甚至會給員工的生命安全構成威脅。因此相關工作人員必須注重電氣設備運行狀態，做到及時發現問題，及早預防，并做好相關數據反饋工作，為今后維修與管理電氣設備運行提供有力依據，從而保證火力發電廠穩定運行。

參考文獻

[1]徐洪莉.火力發電廠電氣運行中的故障原因及應對措施[J].河南科技，2015（18）：109-110.

[2]沃艷雷.火力發電廠電氣運行中故障原因及應對措施[J].城市建設理論研究（電子版），2015（22）：8264-8265.

[3]范宜鵬，郁勝杰，樊建俊等.淺論火力發電廠電氣運行中故障原因及應對措施[J].科技創新與應用，2016（27）：180.

[4]張建.探析火力發電廠電氣運行中故障原因及應對措施[J].中文信息，2014（12）：324，255.

[5]巴圖.論火力發電廠電氣運行中故障原因及應對措施[J].城市建設理論研究（電子版），2015，5（33）：3567.

[6]楊陽.火力發電廠電氣運行中故障原因及應對措施[J].中國高新技術企業（中旬刊），2016（07）：133-134.

作者單位

內蒙古京泰發電有限責任公司 內蒙古自治區鄂爾多斯市 010300