火力發電廠電氣運行中的故障原因及改善策略

陳洋波

摘要：盡管科技的進步提高了火力發電廠運轉的可靠性，但反復產生的電氣事故極大影響到火力發電廠的良好運作及安全生產。為此，文章介紹了火電廠電氣運轉故障產生的主因，并闡述了有效的改善對策。

關鍵詞：火力發電廠;電力運轉;故障主因;改善對策

火力發電屬于我國當前支撐國民用電的重要途徑，所以采取火力發電是十分關鍵的。隨著時代的進步，火力發電裝置也在持續更新，當前火力發電廠內關鍵設備為電氣設施。電氣發電克服了火力發電的一些弊端，是當前比較節能與綠色的資源。所以，電氣設施的火力發電方面有重要意義，需確保電氣發電設施的穩定運轉也十分關鍵。

1、火電廠電氣安全運轉的意義

火電廠若出現嚴重的安全故障，會提高經濟虧損與員工傷亡概率，而電氣設施與相關機組在設置、運行階段極易出現很多異常情況，給火電廠電氣運轉帶來巨大隱患及風險。因此，火電廠操作人員要提升專業素質，嚴格監控火電廠內多種設備機組，在產生故障時立即切斷故障位置和其他部位的關聯，及時檢查與維修。火電廠操作人員還應定時檢查電氣設施與相關機組，使電氣設施與相關機組有較好的性能，防止電氣運行階段產生風險，消除電氣設施運轉階段的安全隱患。

2、火電廠電氣運轉故障產生的主因

2.1電氣接地異常

電氣接地是確保火電廠電氣設施系統穩定運轉的有效舉措，其在操作人員安全的防護中也起到了十分重要的作用，但通過實際調研發現，因為近幾年來國內各地火電廠大都產生了用電負荷加大的現象，如此就導致短路情況頻繁產生。

（1）短路能夠分成直流故障與交流接地故障，其產生的主因是：①直流故障。直流設施運轉時的某一環節產生接地異常后，大都不會引起短路問題;但是若具體維護環節產生異常，就極易造成熔斷器被熔斷，火電廠極易由此承擔巨大虧損。②交流接地異常。交流接地的本質在于電動設備的接地，繞組與電機殼相觸碰、大氣潮濕、灰塵等都有可能引起這種故障，所以導致的絕緣層迅速老化就會引起擊穿接地情況，火電廠的穩定運行會受到阻礙。

2.2直流母線電壓異常

火電廠內電氣直流設備極易產生許多故障，其中最常見的便是直流母線電壓異常，該故障能夠細分成電壓消失與電壓太過或太低，兩類運轉故障的產生主因是：①電壓消失。把控開關紅綠燈都滅、蓄電池沒有釋放點等現象是火電廠產生直流母線電壓喪失問題的重要表現，這種故障的產生和母線、蓄電池產生故障密切相關。②電壓太高或太低。硅整流問題、充電電流太大是火電廠直流母線電壓偏高故障產生的主因，設計異常也會引起這種故障，所以，這方面故障原因要引起相關工作者的高度關注。

2.3電氣設施的機體溫度太高

發電設施在常規的高速且連續運行中，極易產生機體溫度偏高情況。機身會安裝絕緣體導出形成的熱量。但電氣設施在高強度運行下形成大量熱能，導致絕緣體迅速老化，減小絕緣導體熱速度，而且還會增多機身中銅與鐵的耗損。總之，當電氣設施的溫度太高，會增多機身各部分損耗，從而加快機體老化。

2.4備用電源轉換問題

為防止突然出現斷電、失電以及發電機受損等情況而嚴重影響火電廠生產，火電廠大都設置了專門的電源設施，用來切換電氣運轉。通過調研得知，柴油發電機、外接電力系統的備用電源、蓄電池是火電廠備用電源的重要構成部分，但在具體使用時因為備用電源和初始電源的效果有明顯區別，在不能短期內調整該種區別的狀態下，火電廠的初始狀態極易陷進混亂狀態，該故障需要引起業內人士的高度關注。

3、火電廠電氣運轉故障的改善對策

3.1保證接地線規劃科學規范

為處理上述分析的火電廠運轉過程的直流母線電壓現象，火電廠先要有效保障接地線規劃的科學規范，如此方可更好保障火電廠運轉的安全性、穩定性。接地線運行原理即依靠人體電阻與接地電阻聯合，但為保障其可以真正提高火電廠運轉的可靠性，此處提出了設計和故障處理兩種改善對策：①科學規劃。操作人員要采取環路式接地線形式設置電氣設施接地設備裝備，而且，還應當設置接地網報警器[1]。例如，某火電廠為提高自身運轉可靠性，選擇4cm×4cm的扁鋼用作接地銜接線重要材料，但在實際操作前的檢查發現，現場的土壤酸性很高，為防止接地材料被腐蝕而下降接地的可靠性，施工方在接地銜接想上涂刷了抗腐銹物質，并確保了器在干燥、通風條件下運轉，該火電廠中接地故障出現概率明顯下降。②故障處置。盡管通過科學規劃可以有效下降接地故障產生的幾率，但因為這個故障不能從根本上消除，所以，完善的接地故障處置方法也要引起相關工作者的關注，“拉路法”、“復合法”都是比較常用且使用效果明顯的火電廠接地問題處置途徑。

3.2強化運維、養護記錄管控

直流母線電壓異常問題的改善需要獲得運維、養護記錄管控工作的職稱，此處的記錄目的在于保障工作人員可以直觀了解火電廠設備的具體運行與零構件更換狀況，以迅速處置故障與高效防范故障。而且，運維、養護記錄還可以直觀判定故障的產生是否和零構件應用超出設計應用期限有聯系，如此就可以推動直流母線電壓異常問題的解決[2]。同時，直流母線電壓異常問題的處理環節，還要處理好負荷試送和監控電壓、檢測硅整流一次電力與保險，如此方可更好減小該故障的產生幾率。

3.3電氣設施機身溫度偏高現象的處理

火力發電設備運轉階段形成的損耗也會轉變為熱能與原本機體運轉形成的熱能共同提高機身負荷。處理電氣設施溫度較高的現象，能夠從及時調整受損部件著手，及時替換會磨壞老化的絕緣層，以及內部耗損巨大的銅鐵構建。其他減小電氣設施機身溫度的途徑包含氫氣降溫與密閉氣體降溫以及水降溫法，在采取這些降溫方式時應結合不同條件合理選取。通常情況下，大都采取水降溫法，穩定且安全，迅速散熱，使用在大型設備中[3]。密閉氣體冷卻通常用于發電廠處在極端惡劣的條件中。氫氣的應用應格外小心，盡管能夠提高運行速度，但氫氣不穩定，極易引發爆炸事故。

3.4優化電氣設備管理和檢修

首先，科學制定有關電氣設施的規定，制定健全的責任機制，保證責任細分到個人，并持續優化。其次，分配相應的專業人士，對其展開知識普及與講解，使之充分掌握自我保護的措施，在處理故障時首先能夠保護好自己安全。需要該部分工作者具有一定的專業技能，了解電氣設施的各個方面，在產生故障時可以及時拿出處理計劃，或是控制故障出現。對于檢修來說，電氣設施的故障一般產生在自動跳閘和突然轉換至備用電源，設備不能及時反應產生故障，但并非經常出現。當產生這類故障時，要先檢測內外故障和所有相關設施的檢查，避免再次產生這類故障。

4、結束語

綜上所述，電氣發電依據是重中之重，而造成火電廠電氣運轉故障的主因也有許多，這就需要大家做好監督與完善工作，設置各種保護設備。唯有保障電氣設施安全和穩定，方可為用電對象正常供電，并推動電廠的可持續發展。

參考文獻：

[1]王瑞強.火力發電廠電氣運行中故障原因分析及改善措施[J].山東工業技術，2019（10）：178.

[2]宋強.探究火力發電廠電氣運行中的故障原因及改善措施[J].科技與創新，2017（24）：75-76.

[3]樊建俊，范宜鵬，郁勝杰.試析火力發電廠電氣運行中的故障原因及改善策略[J].科技創新與應用，2016（27）：181.