發電廠電氣系統運行的常見問題及解決對策

李大學

摘要：文章對發電廠電氣系統的組成和功能進行簡單介紹，分析發電廠電氣系統運行中的常見故障類型及原因，提出電氣系統運行中常見問題的解決對策，以供同行進行參考。

關鍵詞：發電廠；電氣系統；問題；對策

1引言

近年來隨著我國經濟的快速發展，我國的工業化和城鎮化進程不斷加快，人們生活水平了有了很大的提高，現代化的生成方式也有了較大的改變，在此形勢下，人們對于電力能源的需求量不斷增加，且對電能質量有著更高的要求，給發電廠帶來了巨大的壓力和挑戰。在發電廠的發電系統中，電氣系統是直接制約電能質量和供電穩定性的關鍵部分，電氣系統中的各種電氣設備在長時間的運行過程中一旦出現故障，如果不及時處理并加以預防，將會對整個發電廠的正常運行造成嚴重的影響。因此需要對發電廠電氣系統運行中的常見問題和解決對策進行研究。

2發電廠電氣系統概述

發電廠的電氣系統主要包括發電機、主變壓器、廠用電主接線、配電設備、開關設備、備用電源、通信設備、照明設備等，在發電廠發電系統的運行中具有重要作用。由于目前社會的用電需求量對發電廠帶來巨大的壓力，使得發電系統長時間處于高負荷運行狀態，加之電氣系統的運行環境較為惡劣，且需要長時間承受機械負荷以及電力負荷的雙重壓力，使得電氣系統中的電氣設備難免出現各種故障，并影響其使用壽命，需要對發電廠電氣系統運行中的常見故障類型進行總結，并對故障原因進行分析，尋找故障的處理方法以及提高其運行安全性與穩定性的預防措施。

3發電廠電氣系統運行的常見問題及原因分析

3.1電氣設備的接地問題

電氣設備接地是確保設備自身安全以及工作人員人身安全的重要措施，主要分為交流接地和直流接地兩種。由于目前用電需求量的增加以及電力行業新技術與新設備的應用，電廠的規模不斷擴大，發電機組容量不斷增加，電廠中的用電負荷、供電電壓和短路電流等也隨之提高，系統和設備一旦出現異常對設備和人員則會造成更加嚴重的危害。交流接地中的常見問題通常有電動機的接地系統受潮、設備老化以及腐蝕等原因引起的接地故障，直流接地中的常見問題則是由于信號裝置、繼電保護裝置或控制裝置等出現誤動或拒動而引起的故障。例如發電機運行過程中出現的轉子接地故障，通常是由于滑環絕緣破損、轉子槽口絕緣破損、引線絕緣破損、鉆子銅線變形或端部嚴重積灰引起的。

3.2發電機的溫升異常問題

在發電廠中發電機是長期處于高速運轉的電氣設備，如果內部以及外界環境中散熱不良容易導致其金屬部件之間的摩擦或相對運行的機械能轉換為熱能，而引起發電機溫度升高。發電機內部的絕緣部件長期處于高溫的環境中，容易導致其絕緣老化速度加快，從而降低其絕緣性能影響發電機的正常運行。而引起發電機溫度異常的原因則主要有發電機運行時間過長、發電機的冷卻和散熱系統降溫效果較差、發電機外部環境通風及散熱效果不佳等問題。

3.3發電機的電壓問題

發電廠中的發電機在正常運行中需要其運行電壓在規定的范圍內變動，一旦其電壓值高于規定值，發電機轉子就會出現轉速過高的問題，引發轉子電流增加，而導致發電機溫度升高，如上文所述，容易加速絕緣老化，降低絕緣性能，影響發電機的正常運行。而如果電壓過低，則會導致轉子轉速較低，影響系統的運行效率。根據相關規定，發電機端電壓波動范圍應為額定電壓的±5%以內。

3.4備用電源異常問題

發電廠電氣系統中的備用電源是在系統高低壓電源出現故障而異常停止時啟動來維持電氣系統正常運行的重要電源裝置，而當備用電源啟動接入電氣系統時，容易導致母線的電壓突然升高，反而影響電氣系統的正常運行，而且備用電源啟動到接入系統需要一定的時間，如果時間過長就會影響降低電氣設備的運行速度，當電源正常接入之后會突然提升電氣設備的運行速度，如果發電不能對備用電源的接入問題進行有效處理，容易發生系統紊亂并對電氣設備造成損壞。

此外，電氣系統的勵磁系統出現故障容易導致發電機在運行過程中失去勵磁電流，導致轉子磁場消失而出現失磁問題。另外，電氣系統中的升壓變故障如發電性故障、繞組故障、鐵芯故障、過熱故障等，主要是由于工作人員的誤操作以及有載調壓分接頭拉弧等原因造成的過電壓以及線路故障等原因引起的。

4發電廠電氣系統運行環節常見問題的處理對策

4.1選用合理的冷卻方式

目前在發電廠中比較常用的冷卻方式主要有水冷卻、氫氣冷卻和密閉式空氣冷卻三種，其中水冷卻的方式最為普遍，因為其具有良好的散熱能力，可以在短時間起到降溫冷卻的效果，而且相對比較安全可靠。而氫氣由于其質量較輕，可以在起到冷卻效果的同時降低其通風，提高發電機的工作效率，但是氫氣本身是一種易燃易爆氣體，具有較高的危險性。密閉式空氣冷卻需要構造一個密閉空間，避免發電機與空氣接觸，防止出現設備堵塞而引起的溫升問題，比較適用于較為惡劣的運行環境中，但是具有較高的成本。此外，還應加強對電氣系統運行設備的溫度管理，對重點設備進行定時巡檢和記錄。

4.2加強對電氣設備的檢修

發電廠中電氣設備的檢修方式主要有事后檢修、計劃檢修和狀態檢修三種，在實際生產過程中，應根據發電廠自身情況以及人員配置等采用三者結合的檢修模式。首先應充分利用發電廠的在線監控系統對電氣系統運行狀態進行實時監測和記錄，通過相應的計算機軟件對各個電氣設備的運行參數進行分析，及時發現運行中的異常情況，并確定故障隱患部位、制定檢修措施對故障隱患進行排除；其次應根據電氣設備不同的運行階段采取不同的定期檢修計劃，避免出現檢修過度或檢修不足的問題；最后檢修人員應加強學習，不斷提高自身的檢修技術，采用新技術和新設備提高對電氣設備的檢修效率，及時快速排除電氣系統故障，確保電氣系統的正常運行。

4.3優化接地方式

在目前的發電廠中，對電氣系統進行合理的接地方式是選擇環路式的接地線，此種方式可以有效降低對地電壓，即使是出現接地線路故障時，也會將其對電氣系統的危害降到最低。此外還可以采用接地系統的報警裝置，并對報警裝置進行定期檢修和維護，一旦出現接地故障確保其及時報警，檢修人員及時對故障進行排除，避免安全事故的發生。此外還應加強對發電機電壓的監測，及時查找電壓異常的原因，制定合理方案進行故障排除，確保電氣系統的正常運行。

5結語

目前發電廠中電氣系統運行中的常見問題主要有電氣設備的接地問題、發電機的溫升異常問題、發電機的電壓問題、備用電源異常問題以及勵磁系統的故障問題，需要在發電廠的實際運行過程中，根據自身情況選擇合理的冷卻方式，選用科學的檢修模式加強對電氣設備的檢修管理，并對接地方式進行優化，加強對發電機電壓的監控，確保電氣系統的安全、穩定運行。

參考文獻：

[1]李昀東. 發電廠電氣系統運行的常見問題及對策[J]. 中國科技縱橫，2017（11）.

[2]李杰. 發電廠電氣系統運行的常見問題及對策探討[J]. 經濟管理：全文版，2016（6）：00100-00100.