火力發(fā)電廠電氣運行中故障原因及應(yīng)對措施

王曉宙

隨著社會經(jīng)濟提升，人們對電力供應(yīng)提出更高的要求，如何采取有效手段、方法確?；鹆Πl(fā)電廠電氣安全運行引起人們重視。按照當(dāng)前發(fā)展形勢來看，我國火力發(fā)電廠電氣運行中仍存在諸多問題，因此必須加強電氣設(shè)備運行的質(zhì)量控制，采取有效措施予以處理。文章主要從導(dǎo)致火力發(fā)電廠電氣運行中發(fā)生故障的原因出發(fā)，對火力發(fā)電廠電氣運行中解決故障的應(yīng)對措施進行了分析，以供參考完善。

【關(guān)鍵詞】火力發(fā)電廠 電氣運行 故障原因 應(yīng)對措施

隨著社會經(jīng)濟水平的提升，人們對供電質(zhì)量也提出較高要求，新型火力發(fā)電廠逐年增加，也對火力發(fā)電的設(shè)備管理與技術(shù)要求越來越高。因此為了確?；鹆Πl(fā)電廠發(fā)電安全運行，工作人員必須加強對電氣安全運行管理和維護，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障問題，應(yīng)積極采取有效措施予以處理，確保設(shè)備性能得到充分發(fā)揮，從而為電氣設(shè)備運行的安全性與可靠性提供保障。

1 導(dǎo)致火力發(fā)電廠電氣運行中發(fā)生故障的原因

1.1 發(fā)電機溫度過高

為了確保電網(wǎng)安全運行，火力發(fā)電廠的發(fā)電量會隨著電網(wǎng)負荷變化而發(fā)生改變。當(dāng)電網(wǎng)高負荷時，為了提供足夠的供電量，電廠電氣設(shè)備與發(fā)電機會有一段時間處在過負荷狀態(tài)下運行。而火力發(fā)電廠是電網(wǎng)的調(diào)峰機組，大幅度調(diào)整電網(wǎng)負荷雖然可保證電氣設(shè)備系統(tǒng)正常運行，但長時間運行會導(dǎo)致發(fā)電廠發(fā)電設(shè)備的高溫運行，加速電氣設(shè)備元器件的老化，使得電廠發(fā)電效率下降，縮短了設(shè)備使用年限，從而導(dǎo)致發(fā)電廠電氣運行出現(xiàn)異常情況。

1.2 電氣接地問題

電氣接地作為避免觸電的有效手段，在發(fā)電廠電氣設(shè)備系統(tǒng)安全運行與確保設(shè)備工作人員人身安全過程中意義重大。隨著火電行業(yè)的發(fā)展，火電廠用電負荷逐漸增加，供電電壓等級有所提升，導(dǎo)致火電廠電氣運行出現(xiàn)短路的現(xiàn)象，給電氣設(shè)備運行與工作人員人身安全的構(gòu)成威脅。電氣接地較為常見的故障問題，主要包括兩種：一種是直流故障；另一種是交流接地故障。如果直流系統(tǒng)運行過程中，某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)接地問題，雖然不會給系統(tǒng)造成短路，熔斷器不會熔斷，但是檢修工作人員操作不當(dāng)，沒有做好維護工作，就會導(dǎo)致系統(tǒng)接地短路，從而給電廠帶來巨大經(jīng)濟損失。交流接地又稱為繞組接地，即是電動機的接地，因繞組和電機殼的接觸或者是繞組受潮，加快絕緣老化的速度，從而發(fā)生擊穿接地問題，給系統(tǒng)安全運行與人員人身安全構(gòu)成威脅。

1.3 發(fā)電機電壓值不穩(wěn)

火力發(fā)電廠電氣設(shè)備在運行中，電壓不穩(wěn)定或者是超出限定值是電氣系統(tǒng)常見的故障，給用電用戶與發(fā)電設(shè)備帶來不利影響。例如在實際生產(chǎn)運行過程中，發(fā)電機電壓值大于額定值的5%時，發(fā)電機的勵磁會持續(xù)上升，增加轉(zhuǎn)子電流，轉(zhuǎn)子繞組的溫度隨之上升，絕緣體加速老化。相反，發(fā)電機電壓小于額定值的5%時，發(fā)電機定子繞組會長期處在不飽和運行狀態(tài)，極易出現(xiàn)震蕩的現(xiàn)象，降低了發(fā)電設(shè)備運行性能，從而給負載設(shè)備的做功帶來不利影響。

1.4 備用電源異常切換

火力發(fā)電廠電氣設(shè)備運行過程中會安裝相應(yīng)的電源設(shè)備來控制由于各種因素造成的發(fā)電機突然發(fā)生斷電、失電和發(fā)電機損壞的現(xiàn)象，為發(fā)電廠電氣運行進行切換，從而確?；鹆Πl(fā)電機電氣安全運行。通?；鹆Πl(fā)電機電廠運行中安裝備用電源，主要包括自備的柴油發(fā)電機、外接電網(wǎng)的高壓廠用備用電源與蓄電池。其中柴油發(fā)電機的作用是當(dāng)發(fā)電機組出現(xiàn)故障后，機組發(fā)生斷電，柴油發(fā)電機就會自行啟動，確保發(fā)電機組安全停運；廠用高壓備用電源即是發(fā)電機組安全停運后，對廠內(nèi)用電供電的電力來源。蓄電池則是確保廠用電停電后，對DCS系統(tǒng)進行緊急供電的設(shè)備。盡管發(fā)電廠電氣設(shè)備運行中配置相應(yīng)的備用電源，但是備用電源的性能和初始電源性能存在明顯差距。當(dāng)火力發(fā)電機的母線切換到故障的電機設(shè)備后，需要備用電源及時接入，這段時間內(nèi)發(fā)電廠電氣設(shè)備運行速度相對比較緩慢，如果電壓上升，電機不能快速做出調(diào)節(jié)，發(fā)電機的狀態(tài)發(fā)生混亂，就會給發(fā)電機的運行帶來不良影響。

2 火力發(fā)電廠電氣運行中解決故障的應(yīng)對措施

2.1 選擇合適的冷卻方法，避免發(fā)電機過熱

為了確保電廠發(fā)電機的絕緣系統(tǒng)在允許的溫度下穩(wěn)定運行，必須采取合適的冷卻方法排除發(fā)電機的熱量，避免發(fā)電機過熱，系統(tǒng)無法正常運行。當(dāng)前火電廠發(fā)電機的冷卻方法，按照使用方式不同，可劃分為三種：密閉式空氣冷卻、水內(nèi)冷卻和氫氣冷卻。其中水內(nèi)冷卻因為水具有較強的散熱能力，冷卻效果明顯，是我國大型火力發(fā)電廠較為常見的水冷卻方法。密閉式空氣冷卻主要是通過封閉循環(huán)系統(tǒng)，對需要冷卻介質(zhì)和空氣接觸產(chǎn)生的污染進行控制，降低因堵塞問題而引發(fā)故障的發(fā)生率。一般在惡劣環(huán)境中的使用，但設(shè)備成本投入較高。氫氣冷卻方法即是通過氫氣來降低發(fā)電機組的通風(fēng)耗損，提升電廠電氣設(shè)備供電效率。但氫氣是一種易燃易爆氣體，具有較大危險性。

2.2 加強安全措施，確保接地線設(shè)計科學(xué)合理

接地線的應(yīng)用，主要是有效保護電廠員工的人身安全。工作原理為：利用人體電阻和接地電阻并聯(lián)，通過電氣設(shè)備帶電，讓流向人體的電流與接地導(dǎo)線的電聯(lián)形成反比，以此確保工作人員的人身安全。在這種情況下，工作人員應(yīng)使用環(huán)路式接地線方式安裝電氣設(shè)備接地裝置，一旦系統(tǒng)某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障問題不能正常運行時，可降低對地電壓，以此提升電氣設(shè)備運行的可靠性，確保電廠電氣設(shè)備安全運行，從根源上避免發(fā)生安全事故。此外，相關(guān)負責(zé)人應(yīng)安裝接地系統(tǒng)報警裝置，對運行系統(tǒng)匯總微小問題進行排查處理，提出有效的檢修措施，減小安全事故的發(fā)生率。例如某火力發(fā)電廠為了設(shè)備運行安全力度，保證接電線設(shè)計科學(xué)合理，使用規(guī)格為40mm*4mm的扁鋼作為接地連接線主要材料。由于部分接地需要對土壤情況進行檢測后，才能進行接地連接線。如果土壤酸堿度過高，極易導(dǎo)致接地連接線出現(xiàn)生銹問題，給發(fā)電機組設(shè)備安全運行帶來不利影響。因此工作人員還需將防腐銹的產(chǎn)品涂抹在接地連接箱上，以免扁鋼生銹損壞連接地線，直接影響到電廠設(shè)備穩(wěn)定運行。此外，檢修工作人員應(yīng)定期對接地連接線與周圍環(huán)境進行檢查，確保接地連接線處在干燥、通風(fēng)環(huán)境中運行。對于生銹的接地線，工作人員應(yīng)及時更換，確保接地連接線正常使用。

2.3 嚴密監(jiān)視，避免電壓不穩(wěn)問題

發(fā)電機電壓不穩(wěn)會縮短發(fā)電機的使用期限，因此在火力發(fā)電廠電氣運行過程中，工作人員應(yīng)嚴密監(jiān)視發(fā)電機電氣運行狀態(tài)，如果發(fā)電機電壓不穩(wěn)，應(yīng)對發(fā)電機與各個電氣設(shè)備進行檢查，必要時，應(yīng)將部分負電荷切斷，以此恢復(fù)電壓。同時為了確保發(fā)電廠電氣設(shè)備穩(wěn)定運行，還應(yīng)做好各種保護裝置的檢修工作，充分發(fā)揮保護裝置的作用，提升電氣設(shè)備運行的安全性與可靠性。

2.4 加強設(shè)備檢修，確保電氣設(shè)備正常運行

火力發(fā)電廠電氣運行系統(tǒng)與設(shè)備維護、管理是一項復(fù)雜且系統(tǒng)性項目，要想做好電廠電氣設(shè)備運行的檢修工作，負責(zé)人應(yīng)建立完善一整套電廠設(shè)備檢修機制，嚴格按照相關(guān)制度定期檢修、維護電氣設(shè)備，并明確工作職責(zé)，將責(zé)任落實到部門、負責(zé)人、職工手中。例如對于電廠電氣設(shè)備中的發(fā)電機組、燃氣系統(tǒng)和汽水系統(tǒng)等設(shè)備，電廠管理部門應(yīng)安排高素質(zhì)、高水平的專業(yè)技術(shù)人員對這些設(shè)備運行狀態(tài)進行檢修、維護，每次檢修與維護工作完成后，應(yīng)做好相關(guān)記錄，方便為日后檢修與維護提供參考。另外，工作人員使用計算機點檢系統(tǒng)和其他科技設(shè)備輔助檢修各個電氣設(shè)備運行狀態(tài)時，應(yīng)借助人工分析來判斷，然后通過有關(guān)參考數(shù)據(jù)進行綜合分析，以此提升電氣設(shè)備故障診斷的精確度，為電氣設(shè)備管理工作人員決策提供依據(jù)，從而提升電氣設(shè)備檢修效率。

3 結(jié)束語

綜上所述，火力發(fā)電廠電氣設(shè)備極為復(fù)雜，如果電氣在運行過程中某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，都可能影響到整個電氣設(shè)備穩(wěn)定運行，降低電能供電質(zhì)量，甚至?xí)o員工的生命安全構(gòu)成威脅。因此相關(guān)工作人員必須注重電氣設(shè)備運行狀態(tài)，做到及時發(fā)現(xiàn)問題，及早預(yù)防，并做好相關(guān)數(shù)據(jù)反饋工作，為今后維修與管理電氣設(shè)備運行提供有力依據(jù)，從而保證火力發(fā)電廠穩(wěn)定運行。

參考文獻

[1]徐洪莉.火力發(fā)電廠電氣運行中的故障原因及應(yīng)對措施[J].河南科技，2015（18）：109-110.

[2]沃艷雷.火力發(fā)電廠電氣運行中故障原因及應(yīng)對措施[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2015（22）：8264-8265.

[3]范宜鵬，郁勝杰，樊建俊等.淺論火力發(fā)電廠電氣運行中故障原因及應(yīng)對措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（27）：180.

[4]張建.探析火力發(fā)電廠電氣運行中故障原因及應(yīng)對措施[J].中文信息，2014（12）：324，255.

[5]巴圖.論火力發(fā)電廠電氣運行中故障原因及應(yīng)對措施[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2015，5（33）：3567.

[6]楊陽.火力發(fā)電廠電氣運行中故障原因及應(yīng)對措施[J].中國高新技術(shù)企業(yè)（中旬刊），2016（07）：133-134.

作者單位

內(nèi)蒙古京泰發(fā)電有限責(zé)任公司 內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市 010300