火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中故障原因分析及改善措施

張佳德

摘 要：當(dāng)前，我國(guó)火力發(fā)電廠在電氣運(yùn)行中存在很高的危險(xiǎn)性，且近年來各種電氣事故時(shí)有發(fā)生，該問題不僅影響火力發(fā)電廠的正常運(yùn)行與安全生產(chǎn)，還對(duì)人們的正常生活造成很大威脅。因此，分析火力發(fā)電廠在電氣運(yùn)行中存在故障的原因，并對(duì)此提出有效的改善措施成為火電廠安全運(yùn)行的必然趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠 電氣設(shè)備 運(yùn)行故障 設(shè)備檢修

中圖分類號(hào)：TM62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）09（c）-0085-01

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們的生活也在發(fā)生著日新月異的變化，生活水平提高的同時(shí)，居民的用電量也就隨之增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)在2013年全國(guó)的用電量就已高達(dá)53223億千瓦時(shí)，也正是人們不斷提升的用電需求，導(dǎo)致全國(guó)各地的火力發(fā)電廠及電氣設(shè)備正不斷涌現(xiàn)。但在開展火力發(fā)電的過程中，應(yīng)提高火力發(fā)電中電氣設(shè)備的技術(shù)性與安全性，保證安全生產(chǎn)才是首要任務(wù)。

1 對(duì)火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中產(chǎn)生故障原因的分析

1.1 發(fā)電廠電機(jī)溫度過高的問題

火力發(fā)電的最大特點(diǎn)就是發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，這就會(huì)使其在運(yùn)行中產(chǎn)生各種各樣且不同程度的損耗，例如銅損耗、鐵損耗等，而這一過程會(huì)將損耗的能量基本轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)本身的熱能，致使電機(jī)溫度急劇上升。導(dǎo)致發(fā)電機(jī)溫度上升過快、溫度過高的原因就是在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過程中，電機(jī)上的銅和鐵損耗較大，從而使電機(jī)獲取大量的熱能，電機(jī)的溫度過高，且長(zhǎng)時(shí)間得不到良好的釋放，電機(jī)的制冷設(shè)備不完善，且運(yùn)行狀態(tài)不佳，最終導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備的溫度長(zhǎng)時(shí)間過高，降低了電機(jī)的工作效率與使用壽命[1]。

1.2 電氣運(yùn)行中備用電源的切換問題

火力發(fā)電廠在電氣運(yùn)行中發(fā)電機(jī)都有必要的備用電源，其主要作用是防止原發(fā)電機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行中發(fā)生突然斷電、沒電、電機(jī)損壞等現(xiàn)象。火力發(fā)電中備用電源的數(shù)量和高、低壓情況與電廠中機(jī)電設(shè)備的臺(tái)數(shù)、單機(jī)運(yùn)行的容量、接線形式、電源的控制方式有關(guān)。但當(dāng)機(jī)電系統(tǒng)接通備用電源后，系統(tǒng)突然接收到一個(gè)高電壓，該加壓過程必定會(huì)對(duì)系統(tǒng)的電機(jī)造成極大影響，且系統(tǒng)中不同電機(jī)容量的發(fā)電機(jī)組受到的影響也會(huì)不盡相同。

1.3 電機(jī)運(yùn)行時(shí)電壓波動(dòng)問題

發(fā)電廠的發(fā)送電壓過高、過低都會(huì)對(duì)用戶或電廠本身產(chǎn)生極大威脅。一方面，發(fā)電機(jī)在發(fā)電廠的實(shí)際運(yùn)行中需要穩(wěn)定的電壓來維持正常工作狀態(tài)。另一方面，一旦電壓超過或低于額定電壓的5%時(shí)，就會(huì)對(duì)發(fā)電廠電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成巨大影響。詳細(xì)地說，當(dāng)發(fā)電廠的電壓過高時(shí)，發(fā)電機(jī)的容量就受到巨大考驗(yàn)，為保證系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行，電機(jī)就必須增加本身的轉(zhuǎn)子電流，這樣就會(huì)使電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子組的溫度不斷升高，加速其老化。而當(dāng)電廠的電壓過低時(shí)，就會(huì)使電機(jī)的運(yùn)行速度降低，電機(jī)的繞組鐵芯在運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)期處于不飽和的工作狀態(tài)，就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的震蕩現(xiàn)象，甚至?xí)绊懻麄€(gè)電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1.4 機(jī)電設(shè)備的接地問題

為確保電廠內(nèi)設(shè)備人員的安全，將電廠的電力系統(tǒng)進(jìn)行接地處理是必要的安全手段。當(dāng)前，隨著各地火電行業(yè)的不斷發(fā)展，電廠內(nèi)的用電負(fù)荷與供電電壓也在不斷升高，因此，造成電氣設(shè)備短路的供電電流也就越來越大，對(duì)工作人員的生命安全造成直接威脅[2]。在電廠中接地電流有兩種，一種是直流電，另一種是交流電。當(dāng)發(fā)生直流系統(tǒng)接地的事故時(shí)，系統(tǒng)未形成短路還會(huì)持續(xù)運(yùn)行，若工作人員未注意到該問題，操作不當(dāng)，就會(huì)引發(fā)極其嚴(yán)重的后果。而交流電接地主要原因是電機(jī)的繞組與電機(jī)外殼發(fā)生接觸或是電機(jī)繞組受潮，絕緣部分發(fā)生老化等。

2 改善火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中存在故障的主要措施

火力發(fā)電廠的電氣故障一般可以歸納為三個(gè)方面，其一是電氣設(shè)備運(yùn)行中發(fā)生的磨損問題，其二是工作人員對(duì)電器設(shè)備的檢修問題，其三是在管理方面的疏忽問題。因此，針對(duì)以上問題發(fā)電廠應(yīng)采取必要的改善措施。

2.1 改善電氣運(yùn)行中電壓不穩(wěn)的情況

為改善機(jī)電設(shè)備的電壓不穩(wěn)這一問題，延長(zhǎng)機(jī)電設(shè)備的使用壽命，發(fā)電廠應(yīng)采用當(dāng)前先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，在整個(gè)機(jī)電系統(tǒng)的運(yùn)行中引入監(jiān)控機(jī)電設(shè)備，該設(shè)備具有較高的嚴(yán)密性與實(shí)時(shí)監(jiān)控性，始終確保機(jī)電設(shè)備處于安全、穩(wěn)定的電壓下，當(dāng)電壓出現(xiàn)波動(dòng)或是不穩(wěn)的狀況，該設(shè)備就會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，督促相關(guān)人員對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行快速檢修。電壓過高時(shí)，可以采用切斷部分電源的方法，恢復(fù)該時(shí)段的電壓，以確保整個(gè)供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

2.2 為發(fā)電機(jī)選擇有效的冷卻設(shè)備

為減少發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行中產(chǎn)生的熱量，降低電機(jī)的損耗，就必須將大量的熱能釋放掉，以保證發(fā)電機(jī)的絕緣系統(tǒng)可以長(zhǎng)期處在許可溫度范圍內(nèi)。當(dāng)前，我國(guó)機(jī)電系統(tǒng)的冷卻工作一幫采用三種方式，分別為水冷卻、氫氣冷卻和密閉式空氣冷卻。對(duì)于大型的發(fā)電機(jī)組建議采用水冷卻的方法，散熱速度快、效果明顯。對(duì)于發(fā)電機(jī)組的通風(fēng)損耗建議采用氫氣冷卻，氫氣可以有效提高發(fā)電機(jī)組的通風(fēng)效率。對(duì)于環(huán)境惡劣的火力發(fā)電廠建議采用密閉式空氣冷卻方法，該方式可以避免發(fā)電設(shè)備與空氣相接觸，降低堵塞的影響，但該方式的耗費(fèi)成本較高。發(fā)電廠應(yīng)根據(jù)本身的實(shí)際情況來科學(xué)選擇冷卻方式。

2.3 做好發(fā)電廠電氣設(shè)備的檢修工作

當(dāng)機(jī)機(jī)電系統(tǒng)在運(yùn)行中電機(jī)發(fā)生跳閘的現(xiàn)象，或是切換電源時(shí)電氣設(shè)備受到影響時(shí)，相關(guān)工作人員應(yīng)及時(shí)做好電氣設(shè)備的檢修工作，一旦發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)立即停止運(yùn)行，采取有效措施恢復(fù)機(jī)電設(shè)備的正常使用，消除安全隱患。此外，在機(jī)電系統(tǒng)的運(yùn)行中，工作人員應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定，規(guī)范自身的行為，以確保機(jī)電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

2.4 設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的接地線，保證工人安全

火電廠電氣設(shè)備的接地線可以有效避免安全事故的發(fā)生，確保工作人員的生命安全。當(dāng)電氣設(shè)備帶電時(shí)，工作人員會(huì)與接地線形成并聯(lián)電路，如果接地線的電阻較小，流過人體的電流也就會(huì)較小，這樣就可以起到保護(hù)人身安全的作用[3]。因此，當(dāng)發(fā)電廠設(shè)計(jì)接地線時(shí)可以選擇環(huán)路式的設(shè)置方法，該方法可以有效降低對(duì)地電壓，提高接地裝置的可靠性，即便是某處的接地線無法正常使用，也可以將系統(tǒng)的危險(xiǎn)降到最低。除此之外，工作人員應(yīng)時(shí)刻注意接收系統(tǒng)的報(bào)警，一旦發(fā)生事故，應(yīng)及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，作出準(zhǔn)確的判斷，降低發(fā)電廠的損失。

總結(jié)：火力發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)十分復(fù)雜且非常龐大，一旦操作不當(dāng)，在運(yùn)行中就會(huì)產(chǎn)生各種各樣的問題，留下安全隱患。因此，應(yīng)加大對(duì)電氣設(shè)備的檢修工作，分析發(fā)生電氣故障的具體原因，并針對(duì)不同的問題提出相應(yīng)的解決措施，以確保發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱佩鳳，毛麗姝.淺談火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中故障原因分析及改善措施[J].科技風(fēng)，2014，1（2）：128-129.

[2] 潘寶良.淺論火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中故障原因及應(yīng)對(duì)措施[J].科技資訊，2012，14（20）：135-136.

[3] 蔡藝.分析火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中故障原因及應(yīng)對(duì)措施[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2012，8（11）：79-80.