火力發電廠電氣運行中故障原因分析及改善措施

王瑞強

摘 要：我國正處于經濟發展的快速階段，在中華民族上下五千年的底蘊涵養下，建國以來的國力一直保持著持續穩定的發展。但這一切離不開中國各種豐富的能源支撐，火力發電廠作為中國人民電能量的主要提供方式，在供電行業擁有著首屈一指的地位。但最近幾年來國家一直大力支持風力發電和太陽能發電側面反映出火力發電并非沒有缺點。火力發電雖歷史悠久且發展成熟，但卻對能源有巨大要求，消耗能源多且不環保，不符合中國堅持可持續發展的理念。

關鍵詞：火力發電；運行；故障原因；改善措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.167

0 前言

火力發電是我國目前支持國民用電的主要來源，因此堅持火力發電是必然且必須的。在火力發電設備伴隨中華人民共和國發展的幾十年來，其核心發電設備也在不斷進步，我國目前火力發電廠的核心設備是電氣設備。電氣發電摒棄了火力發電的高污染高浪費的缺點，是目前來講相對清潔和節能的資源。因為電氣設備在火力發電中重要性，所以保證電氣發電設備的正常運行也就成了重中之重。故本文通過對火力發電廠電氣運行中的故障原因分析并得出改善措施。

1 火力發電廠中電氣設備存在的故障原因有哪些

1.1 發電廠規定的電壓值脫離正常范圍

通常在發電廠內的電氣設備會設定一個范圍內的電壓值上下浮動幅度，這個幅度在正常電壓值的上下百分之五。之所以設定這個電壓值，是為了保證電氣設備的正常運行。電壓值脫離正常范圍的表現有兩種：一是電壓值高于正常電壓值的百分之五，一旦電壓值出現過高的情況，發電設備本身會選擇增加勵磁來維持穩定，但這樣會引起電流速度增快，進而引起機身溫度增高，從而加速發電設備老化。二是電壓值過低，當電壓值過低時機身自身會在不飽和的情況下工作，這樣會引起鐵芯出現震蕩現象或者是失步現象，降低設備的工作效率，是機器受損增加。

1.2 備用電源進行切換時出現的故障表現

備用電源是為了在發電設備出現故障時或者是其他原因引起停電時切換接入電源從而維持供電的裝置。故障通常出現在電源切換時。當出現突然停電的情況時系統會自動接入備用電源，由于發電設備連接多個方面以及其他設備，如控制方，這部分設備在切換備用電源時會降低運行速率等待備用電源接入，等備用電源成功接入后，母線會帶動機器快速運轉，此時各部分回因為頻率無法一致而引起混亂?；蛘呤莻溆秒娫丛谇袚Q過程中耗費時間太長或是供電效果差強人意都會引起故障。另外電源切換時出現故障的概率還與電氣設備的機身容量有關。

1.3 過高的電氣設備的機體溫度

發電設備在日常的高速且持續的運轉，容易出現機身溫度過高的現象。機體本身會設置絕緣體導出產生的熱能量。但發電設備在高強度的運轉下產出熱能過多，造成絕緣體老化，降低結緣導體熱速率，同時會造成機體內部的銅和鐵的耗損增加。綜合以上，當電氣設備的溫度過高時，會引起機體各部分的耗損，進而引起機器老化加速。

1.4 交流或直流電電氣接地引起故障

隨著居民數量的增加，所需的電力也就更多，對設備的耗損也就越大，就有可能引起短路的問題。如果是直流電接觸地面基本不會引起問題，但會累積損耗。如果是交流電接觸地面，危險系數較大。繞組受潮加上絕緣體部分老化導熱降低，以及磨損會加劇故障，帶電問題會引起很嚴重的電氣故障問題。

2 關于火力發電廠電氣設備的改善措施

2.1 首當其沖的便是解決電氣設備溫度過高的問題

火力發電機在運行過程中產生的耗損同樣會轉化成熱能和原本機器運行產生的熱能一起加重機器負荷。解決電氣設備溫度過高的問題可以從及時更換磨損配件入手。可經常更換會磨損老化的絕緣體，還有內部耗損較大的銅鐵部件。其他降低電氣設備溫度的方式包括氫氣降溫和密閉空氣降溫還有水降溫法，在使用這幾種降溫方法時要注意根據不同條件區分選擇。如一般來說使用較多的是水降溫法，可靠且安全性高，散熱快，適用于大型機械。密閉空氣冷卻一般用在發電廠處于極端惡劣的環境之中。氫氣的使用需要格外注意，雖然可以增快運行速率，但氫氣不穩定，容易引起爆炸。

2.2 進行科學的接地線的規劃

接地線的布局與規劃十分重要，這關系到工作人員的生命安全以及發電廠的穩定。接地線能保證人身安全的原因在于電阻，線路里的電阻與人體的電阻呈反向，且線路中的電阻越低越安全。在發電廠中最安全的接地線布局是環路式線路，這樣可以降低線路對地面的電壓，從而提高可靠性。另外，工作人員還需格外注意交流與直流電問題，經常檢查交直流電的系統設備。

2.3 完善關于電氣設備的管理與檢修

首先要制定好關于電氣設備的規定，建立完善的責任制度，做到責任到個人，并不斷完善。其次要配備相關的專門人員，對其進行知識普及及講解，使其充分學習自我保護的方法，在解決故障的時候首先可以保護自身安全。要求該部分工作人員必須具備相應的專業技能，必須熟悉電氣設備的方方面面，在出現故障時能第一時間拿出解決方案，或者是抑制故障發生。關于檢修，電氣設備的故障通常出現在自動跳閘或者是突然切換到了備用電源，機組來不及反應出現故障，但也并不經常發生。當出現此類故障時，首先檢查內外故障，以及相關一切設備的檢查，防止再出現此類故障。

2.4 關于電壓不穩問題的解決方法

由于電氣設備使用耗損過多，用電用戶較多會引起電壓不穩，但會引起電壓不穩定因素有很多，為了及時發現電壓不穩定的原因，可裝配監控設施以及時發現問題。一旦發現出現電壓不穩定問題立刻對其進行維修。在必要時候可以通過切斷部分電荷來控制電壓，或者可以采用緊急拉閘來維持電廠的穩定運行。除此之外，還可以加上安全保護裝置來維持安全性，可以采用安全系統的自啟動裝置，在故障發生的第一時間做出反應進行搶修。

3 總結

總而言之，電氣發電仍是重中之重，而導致火力發電廠電氣設備故障的原意也有很多。這提示我們要做好監督以及完善工作，安裝一些保護裝置。只有保證了電氣設備的安全與穩定，才能為廣大用電用戶提供電源，才能促進電廠發展。