火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中故障原因分析及改善措施

王瑞強(qiáng)

摘 要：我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的快速階段，在中華民族上下五千年的底蘊(yùn)涵養(yǎng)下，建國(guó)以來(lái)的國(guó)力一直保持著持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。但這一切離不開(kāi)中國(guó)各種豐富的能源支撐，火力發(fā)電廠作為中國(guó)人民電能量的主要提供方式，在供電行業(yè)擁有著首屈一指的地位。但最近幾年來(lái)國(guó)家一直大力支持風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電側(cè)面反映出火力發(fā)電并非沒(méi)有缺點(diǎn)。火力發(fā)電雖歷史悠久且發(fā)展成熟，但卻對(duì)能源有巨大要求，消耗能源多且不環(huán)保，不符合中國(guó)堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的理念。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電；運(yùn)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(fā)電是我國(guó)目前支持國(guó)民用電的主要來(lái)源，因此堅(jiān)持火力發(fā)電是必然且必須的。在火力發(fā)電設(shè)備伴隨中華人民共和國(guó)發(fā)展的幾十年來(lái)，其核心發(fā)電設(shè)備也在不斷進(jìn)步，我國(guó)目前火力發(fā)電廠的核心設(shè)備是電氣設(shè)備。電氣發(fā)電摒棄了火力發(fā)電的高污染高浪費(fèi)的缺點(diǎn)，是目前來(lái)講相對(duì)清潔和節(jié)能的資源。因?yàn)殡姎庠O(shè)備在火力發(fā)電中重要性，所以保證電氣發(fā)電設(shè)備的正常運(yùn)行也就成了重中之重。故本文通過(guò)對(duì)火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中的故障原因分析并得出改善措施。

1 火力發(fā)電廠中電氣設(shè)備存在的故障原因有哪些

1.1 發(fā)電廠規(guī)定的電壓值脫離正常范圍

通常在發(fā)電廠內(nèi)的電氣設(shè)備會(huì)設(shè)定一個(gè)范圍內(nèi)的電壓值上下浮動(dòng)幅度，這個(gè)幅度在正常電壓值的上下百分之五。之所以設(shè)定這個(gè)電壓值，是為了保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。電壓值脫離正常范圍的表現(xiàn)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(xiàn)過(guò)高的情況，發(fā)電設(shè)備本身會(huì)選擇增加勵(lì)磁來(lái)維持穩(wěn)定，但這樣會(huì)引起電流速度增快，進(jìn)而引起機(jī)身溫度增高，從而加速發(fā)電設(shè)備老化。二是電壓值過(guò)低，當(dāng)電壓值過(guò)低時(shí)機(jī)身自身會(huì)在不飽和的情況下工作，這樣會(huì)引起鐵芯出現(xiàn)震蕩現(xiàn)象或者是失步現(xiàn)象，降低設(shè)備的工作效率，是機(jī)器受損增加。

1.2 備用電源進(jìn)行切換時(shí)出現(xiàn)的故障表現(xiàn)

備用電源是為了在發(fā)電設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)或者是其他原因引起停電時(shí)切換接入電源從而維持供電的裝置。故障通常出現(xiàn)在電源切換時(shí)。當(dāng)出現(xiàn)突然停電的情況時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)接入備用電源，由于發(fā)電設(shè)備連接多個(gè)方面以及其他設(shè)備，如控制方，這部分設(shè)備在切換備用電源時(shí)會(huì)降低運(yùn)行速率等待備用電源接入，等備用電源成功接入后，母線會(huì)帶動(dòng)機(jī)器快速運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)各部分回因?yàn)轭l率無(wú)法一致而引起混亂。或者是備用電源在切換過(guò)程中耗費(fèi)時(shí)間太長(zhǎng)或是供電效果差強(qiáng)人意都會(huì)引起故障。另外電源切換時(shí)出現(xiàn)故障的概率還與電氣設(shè)備的機(jī)身容量有關(guān)。

1.3 過(guò)高的電氣設(shè)備的機(jī)體溫度

發(fā)電設(shè)備在日常的高速且持續(xù)的運(yùn)轉(zhuǎn)，容易出現(xiàn)機(jī)身溫度過(guò)高的現(xiàn)象。機(jī)體本身會(huì)設(shè)置絕緣體導(dǎo)出產(chǎn)生的熱能量。但發(fā)電設(shè)備在高強(qiáng)度的運(yùn)轉(zhuǎn)下產(chǎn)出熱能過(guò)多，造成絕緣體老化，降低結(jié)緣導(dǎo)體熱速率，同時(shí)會(huì)造成機(jī)體內(nèi)部的銅和鐵的耗損增加。綜合以上，當(dāng)電氣設(shè)備的溫度過(guò)高時(shí)，會(huì)引起機(jī)體各部分的耗損，進(jìn)而引起機(jī)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(shù)量的增加，所需的電力也就更多，對(duì)設(shè)備的耗損也就越大，就有可能引起短路的問(wèn)題。如果是直流電接觸地面基本不會(huì)引起問(wèn)題，但會(huì)累積損耗。如果是交流電接觸地面，危險(xiǎn)系數(shù)較大。繞組受潮加上絕緣體部分老化導(dǎo)熱降低，以及磨損會(huì)加劇故障，帶電問(wèn)題會(huì)引起很嚴(yán)重的電氣故障問(wèn)題。

2 關(guān)于火力發(fā)電廠電氣設(shè)備的改善措施

2.1 首當(dāng)其沖的便是解決電氣設(shè)備溫度過(guò)高的問(wèn)題

火力發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的耗損同樣會(huì)轉(zhuǎn)化成熱能和原本機(jī)器運(yùn)行產(chǎn)生的熱能一起加重機(jī)器負(fù)荷。解決電氣設(shè)備溫度過(guò)高的問(wèn)題可以從及時(shí)更換磨損配件入手。可經(jīng)常更換會(huì)磨損老化的絕緣體，還有內(nèi)部耗損較大的銅鐵部件。其他降低電氣設(shè)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(shí)要注意根據(jù)不同條件區(qū)分選擇。如一般來(lái)說(shuō)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(jī)械。密閉空氣冷卻一般用在發(fā)電廠處于極端惡劣的環(huán)境之中。氫氣的使用需要格外注意，雖然可以增快運(yùn)行速率，但氫氣不穩(wěn)定，容易引起爆炸。

2.2 進(jìn)行科學(xué)的接地線的規(guī)劃

接地線的布局與規(guī)劃十分重要，這關(guān)系到工作人員的生命安全以及發(fā)電廠的穩(wěn)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(fā)電廠中最安全的接地線布局是環(huán)路式線路，這樣可以降低線路對(duì)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(wèn)題，經(jīng)常檢查交直流電的系統(tǒng)設(shè)備。

2.3 完善關(guān)于電氣設(shè)備的管理與檢修

首先要制定好關(guān)于電氣設(shè)備的規(guī)定，建立完善的責(zé)任制度，做到責(zé)任到個(gè)人，并不斷完善。其次要配備相關(guān)的專門人員，對(duì)其進(jìn)行知識(shí)普及及講解，使其充分學(xué)習(xí)自我保護(hù)的方法，在解決故障的時(shí)候首先可以保護(hù)自身安全。要求該部分工作人員必須具備相應(yīng)的專業(yè)技能，必須熟悉電氣設(shè)備的方方面面，在出現(xiàn)故障時(shí)能第一時(shí)間拿出解決方案，或者是抑制故障發(fā)生。關(guān)于檢修，電氣設(shè)備的故障通常出現(xiàn)在自動(dòng)跳閘或者是突然切換到了備用電源，機(jī)組來(lái)不及反應(yīng)出現(xiàn)故障，但也并不經(jīng)常發(fā)生。當(dāng)出現(xiàn)此類故障時(shí)，首先檢查內(nèi)外故障，以及相關(guān)一切設(shè)備的檢查，防止再出現(xiàn)此類故障。

2.4 關(guān)于電壓不穩(wěn)問(wèn)題的解決方法

由于電氣設(shè)備使用耗損過(guò)多，用電用戶較多會(huì)引起電壓不穩(wěn)，但會(huì)引起電壓不穩(wěn)定因素有很多，為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓不穩(wěn)定的原因，可裝配監(jiān)控設(shè)施以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)電壓不穩(wěn)定問(wèn)題立刻對(duì)其進(jìn)行維修。在必要時(shí)候可以通過(guò)切斷部分電荷來(lái)控制電壓，或者可以采用緊急拉閘來(lái)維持電廠的穩(wěn)定運(yùn)行。除此之外，還可以加上安全保護(hù)裝置來(lái)維持安全性，可以采用安全系統(tǒng)的自啟動(dòng)裝置，在故障發(fā)生的第一時(shí)間做出反應(yīng)進(jìn)行搶修。

3 總結(jié)

總而言之，電氣發(fā)電仍是重中之重，而導(dǎo)致火力發(fā)電廠電氣設(shè)備故障的原意也有很多。這提示我們要做好監(jiān)督以及完善工作，安裝一些保護(hù)裝置。只有保證了電氣設(shè)備的安全與穩(wěn)定，才能為廣大用電用戶提供電源，才能促進(jìn)電廠發(fā)展。