火電廠電氣運行故障產生的原因與應對策略

文/張馨宇，內蒙古通遼發電總廠

火電廠電氣運行故障產生的原因與應對策略

文/張馨宇，內蒙古通遼發電總廠

在發電廠的管理中,電氣設備是重要的組成部分,其運行質量和運行效率直接關乎到企業的經濟效益。發電廠所安裝的電氣設備多種多樣,數量繁多,對這些電氣設備需要實施科學合理的管理模式才能夠保證其正常運行。為了促進發電廠更好更快地發展,面對電氣運行中所存在的故障,就需要查明產生故障的原因,并采取相應的技術措施解決。

發電廠；電氣運行；常見故障；應對策略

火力發電是我國傳統的發電方式，長期以來在我國國民生產和生活中發揮不可替代的作用。近年來，隨著我國經濟的快速發展，火力電力企業獲得了前所未有的發展機遇，特別是大型機組的投入使得電力系統的發電能力大大的提高，為我國的工業生產和居民生活提供源源不斷的電能。但由于火力發電采用重機型、大機組的大功率發電設備，在長期運行過程中極易由于設備本身引發各種故障，給國家和企業造成不可估量的經濟損失。

1 火力發電電廠電氣運行中故障發生的原因

1.1 發電機發熱問題

發電機組是電氣系統重要的組成部分，在長時間運行過程中經常出現發熱現象。主要是由于發電機在運行中會產生銅和鐵的損耗，并轉化為熱能，如果冷卻系統不能及時帶走熱量，則會導致發電機迅速升溫。如果電機長期處于高溫環境下工作，其使用壽命會大大打折扣，甚至會導致系統的安全故障事故發生，極大的危害到整個系統的安全運行。

1.2 發電機電壓波動問題

電壓不穩定或超出了供電指標的范圍是電氣系統常見的問題，給廣大用戶和發電系統帶來十分不利的影響，比如過壓會造成線路短路，欠壓會導致供電不足等。在實際生產運行中，發電機電壓值會時常超過額定值的正負5%，當電壓超過額定電壓時，會增加發電機的勵磁，轉子電流隨之增加，轉子繞組的溫度升高，絕緣體迅速老化；當電壓低于額定電壓時，發發電機定子繞組處于不飽和的運行狀態，容易造成振蕩或失步，嚴重影響到相關聯負載設備的做功效果。

1.3 電氣接地問題

隨著火力電廠不斷引進和新增大型發電設備，擴大生產規模，提高電力生產能力，供電電壓等級不斷提高以及各種載電設備容量不斷加大，設備和現場工作人員的安全威脅也相應加大。而電氣接地是保護電氣設備和人員安全的主要手段，但在實際生產過程中，電氣接地故障問題時常發生，使得系統安全系數大大降低。交流接地故障和直流接地故障是最典型的故障，交流接地故障通常是由于繞組與電機殼接觸故障，或是繞組受潮、絕緣體老化擊穿接地等原因造成的。直流接地故障多數是電力人員操作不當造成接地短路，使系統無法正常運行。

1.4 備用電源自動切換問題

備用電源是緊急情況下接入系統使用的電源，比如主電源發生故障、線路分壓、電路斷電等情況，主要是為了防止母線上電氣設備斷電。當高壓、低壓電源故障停止工作后，母線上的電氣設備進入減速運行的狀態，當接入備用電源并啟動后，母線上突然增加電壓，給減速運行的電機組帶來強大的沖擊力，特別是過高的電壓對電機可造成的影響更嚴重。同時備用電源啟動時間過長會造成發電機組轉速過低，影響發電效率，甚至會導致發電機組啟動困難而停止工作。

2 火力電廠電氣運行應對策略

2.1 合理選擇系統發電機冷卻系統

火力發電過程中，發電機在滿負荷條件下運行必然會因內圈的損耗而發熱，而過多的熱量不能及時被帶走就會造成發電機升溫，繼而加大發電機內圈損耗，形成惡性循環。因此，在實踐生產中，應當加強冷卻系統的冷卻能力，通過降低電機溫度來減少內圈的損耗，提高設備的使用性能。目前火力發電廠發電機采用的冷卻系統包括密閉式水內冷卻、空氣冷卻、氫氣冷卻等三種，其中水內冷卻利用水與發電機的溫度差來達到降溫的目的，具有冷卻效果顯著的特點，通常被應用于大型發電機；空氣冷卻方法是采用空氣作為介質，通過抽風機或鼓風機的作用，將發電機的熱量帶走而達到降溫的目的；氫氣冷卻是目前我國大型火力發電廠中最常用的冷卻方法，其冷卻效果顯著，可以有效的減少發電機的損耗，提高發電效率，但由于氫氣是易燃易爆物質，存在較大的安全隱患，且成本較高。在實際生產中，電廠應當結合生產的情況和設備的規格選定最合理的冷卻系統，才能達到最佳的經濟效益。

2.2 加強系統設備維修和保養工工作

在電氣運行過程中，由于電氣設備故障、線路短路、操作失誤等原因導致線路跳閘，給企業造成不可估量的經濟損失。因此，電廠應當建立設備安全運行責任制，完善設備安全操作規程，加強工作人員的操作技能，同時明確每臺套設備的負責人，負責設備的保養、維修、運行跟蹤、排查隱患等工作，確保設備安全運行。當電氣設備出現故障時，電力工作人員應當認真檢查并分析設備故障的原因，及時組織人員進行搶修，如果發現是由于外部原因引起保護裝置跳閘，則可將故障電機進行隔離后即可恢復電力系統的運行。

2.3 及時處理系統電壓波動的問題

在實踐生產中，電壓經常各種因素的干擾造成波動，比如過壓或欠壓，極大危害發電機的使用壽命，甚至會影響到整個電氣系統的穩定運行。解決電壓不穩定是一項復雜的工作，電力工作人員應當嚴密監視系統的各項控制指標，全面掌控系統的運行情況，一旦出現嚴重的電壓波動，立即判斷造成波動的原因，尋找解決的方法。比如電路負荷超出限定值，造成電壓升高，可以采取切斷部分負電荷的辦法，減少電路負載達到降壓的目的。2.4科學合理設計系統內接地線路

電廠中接地保護是一項關乎設備和人員安全的重要工作，針對上述直流和交流接地故障的問題，電廠應當合理科學的設計接地線路，確保設備和人員的生產。比如，根據人體電阻和接地電阻是并聯的原理，采取環路式接地線，降低對地的電壓，從而減少設備電壓通過設備和人體的流量，從而達到保護設備安全和人員安全的目的。此外，應當合理設計接地報警系統，避免大事故的發生。

3 結束語

總之，火力電廠的電氣系統作為一個比較復雜系統，在發電過程中存在諸多的不足和紕漏，極大不利于電廠的安全生產。因此，電力應當針對突出的問題和故障，積極采取有效的措施進程處理，確保電氣設備的安全運行，才能促進企業長遠穩定發展。

[1]陳侃.電廠電氣運行中常見故障分析及其應對措施探討[J].科技與創新.2014(21).