火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施

摘要：火力发电厂为工业发展和人们的日常生活提供动力，并促进社会的发展。但是，在火力发电厂电气运行的过程中，经常性地会发生故障，这些故障对电厂的稳定运行、安全运行产生了很大的影响，甚至会造成严重的安全事故。在火力发电厂电气运行中，及时查找出故障并采取有效地解决措施是十分必要的。因此，本文主要针对火力发电厂电气运行中故障原因进行了分析，并提出采取相应的处理措施。

随着人们生活水平的不断提高，人们对用电量的需求越来越大，新型火力发电厂不断涌现，这也对火力发电的设备管理和技术提出了更高的要求。电气设备作为火力发电厂主设备重要的组成部分，在火力发电工作中扮演着不可替代的角色。火力发电厂的电气设备配备相关的机组，从引进、安装、运行到检修和维护过程都比较复杂，给企业带来了较高的操作难度。所以，火力发电厂的相关工作人员要通过科学的方式，积极地对电气设备的安全运行进行维护和检修，对其进行及时、有效地管理，保障电气设备性能的充分发挥，为企业节约成本，提高企业效益。

1、火力发电厂电气运行过程中出现故障的原因

1.1发电机温度过高

一般情况下，火力发电厂的电气设备都会长期处于运行的状态下，发电机运行时间较长，这就会使其在运行中产生各种各样且不同程度的损耗。例如铜损耗、铁损耗等，而这一过程会将损耗的能量基本转化为发电机本身的热能，致使电机温度急剧上升，且长时间得不到良好的释放，最终导致机电设备的温度长时间过高，降低了电机的工作效率与使用寿命。火力发电机长时间处于这种高温运行状态，会加速电气设备元器件的老化，使得电厂发电效率下降，缩短了设备使用年限，从而导致发电厂电气运行出现异常情况。

1.2发电机电压不稳

发电机电压值的稳定性是保证发电质量的关键。一般情况下，发电机电压值是将额定电压上下浮动的范围控制在5%以内，若发电机的电压值上下波动超过允许范围内的额定电压的5%，容易造成发电机本身发电异常，影响发电质量。在火力发电厂电气运行过程中，电压不稳或是电压数值不在限定范围，这些都是常见的电气系统故障，影响发电设备的正常运转。比如在实际的电气运行过程中，发电机的电压值超出限定值5%时，发电机的励磁则会不断升高，转子电流也相应增加，使得转子绕组的温度升高，绝缘体的老化速度加快。反之当发电机电压数值低于限定值的5%时，定子绕组则会在不饱和状态下运行，容易出现震荡现象而使得发电设备运行性能下降。

1.3备用电源异常切换

火力发电厂电气设备运行过程中会安装相应的电源设备来控制由于各种因素造成的发电机突然发生断电、失电和发电机损坏的现象，为发电厂电气运行进行切换，从而确保火力发电机电气安全运行。火力发电中备用电源，多是一些自备的柴油发电机、蓄电池，外接电网的高压厂用备用电源等，这些备用电源的异常切换均有可能对正在行的发电机组造成安全隐患，影响设备的安全运行。备用电源在启动过程中都是自动切换，自动切换过程中产生的时间差是造成备用电源切换故障的主要原因。发电机异常断电后，发动机并未马上停止运转，高速运转的发动机在接入备用电源母线这个时间内，增加了一个电源的负荷，这个时间差内相当于两个电源接入发动机，容易增大发电机的电压，造成高负荷运转的异常故障。

1、存在电气接地问题

由于用电需求日益增加，火力发电厂的负荷和输电电压不断提高，电力系统中的短路现象已屡见不鲜，造成这种现象的重要原因之一就是电气接地故障。在火力发电厂中，电气接地主要包括直流接地和交流接地两种形式。当发生直流系统接地的事故时，系统未形成短路还会持续运行，若工作人员未注意到该问题，操作不当，就会引发极其严重的后果。交流接地故障出现原因是由于发电机长时间运转，部分绝缘体失去保护作用，导致发电机的交流系统出现绕组接触，或是发电机机身外壳相互接触，造成交流系统短路。

2、解决火力发电厂电气运行中常见故障的主要措施

2.1选择恰当的冷却方式，避免发电机过热

为减少发电机组在运行中产生的热量，降低发电机的损耗，就必须将大量的热能释放掉，以保证发电机的绝缘系统可以长期处在许可温度范围内。当前，我国发机电系统的冷却工作一般采用三种方式，分别为水冷却、氢气冷却和密闭式空气冷却。对于大型的发电机组建议采用水冷却的方法，散热速度快、效果明显。对于发电机组的通风损耗建议采用氢气冷却，氢气可以有效提高发电机组的通风效率。对于环境恶劣的火力发电厂建议采用密闭式空气冷却方法，该方式可以避免发电设备与空气相接触，降低堵塞的影响。在冷却系统的选择时火力发电厂既要考虑系统的效率，也要考虑其成本。对不同的火力发电厂，需要根据不同的需要选择冷却系统，只有采用针对性较强的冷却系统，才能满足不同火力发电厂的冷却目的。

2.2改善电气运行中电压不稳的情况

发电厂应采用当前先进的科学技术，在整个发机电系统的运行中引入监控机电设备。该设备具有较高的严密性与实时监控性，一旦出现电压不稳或者过高、过低现象，监控机电设备就会自动报警，提醒设备管理人员进行及时、有针对性地检修，提高了管理和维护效率。电压过高时，可以采用切断部分电源的方法，恢复该时段的电压，以确保整个供电系统的安全运行。

2.3加强设备检修，确保电气设备正常运行

在火力发电厂电气运行的过程中，经常会出现发电机自动跳闸的现象，不但影响了电气设备的正常运行，而且损害了火力发电的稳定性。因此，做好自动化设备的维修工作是排除系统故障的关键环节。火力发电厂应建立完善一整套电厂设备检修机制，严格按照相关制度定期检修、维护电气设备，并明确工作职责，责任到人。另外，工作人员使用计算机点检系统和其他科技设备辅助检修各个电气设备运行状态时，应借助人工分析来判断，然后通过有关参考数据进行综合员决策提供依据，从而提升电气设备检修效率。最后，还需要做好火力发电设备的保养和维护工作，这样才能保证火力发电系统长期处于正常的工作状态，避免在火力发电的过程中出现故障。

2.4科学合理的设计接地线

火力发电厂电气设备的接地线可以有效避免安全事故的发生，确保工作人员的生命安全。对接地线进行科学合理的处理，做好接地保护措施，能够有效促进设备安全性和稳定性的提高。环路式接地线有良好的降压效果，该类型的接地线在火力发电厂中应用非常广泛。在电气设备进行接地保护后，应该尽量选择环路式接地线，不仅能够降低接地电压，还能降低故障损耗，从而提高火力发电系统的可靠性。此外，还应安装接地系统报警装置，对运行系统汇总微小问题进行排查处理，提出有效的检修措施，减小安全事故的发生率。

3、结束语

由于火力发电厂电气系统属于复杂而又庞大的系统，但是不同的发电厂电气系统安装所需要的外界条件也是不同的，造成了电气系统运行中经常存在着这样或那样的问题，保证电气系统正常运行已成为当前火力发电厂首要的任务。在火力发电厂电气运行的过程中，有必要安装各种保护设备，尽可能减少故障的出现。此外，相关人员应当提高设备安全操作意识，充分认识设备运行中常见的故障，提高对设备故障及时进行检测和处理的能力，做到及时发现问题，及早预防，并做好相关数据反馈工作，为今后维修与管理电气设备运行提供有力依据，从而有利于火力发电厂稳定、持续的发展。

(宁有其   南宁糖业股份有限公司明阳糖厂  广西南宁  530227） 

参考文献：

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