電廠電氣運(yùn)行中故障原因及應(yīng)對(duì)措施

呂健+葛鵬飛

摘 要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度的加快，長(zhǎng)期連續(xù)的供電運(yùn)行難免會(huì)造成一些突發(fā)事故與設(shè)備故障，嚴(yán)重影響了工業(yè)生產(chǎn)和居民的正常生活，因此需要對(duì)電氣運(yùn)行中的故障及時(shí)診斷并做出快速的處理。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；電氣運(yùn)行；電氣故障；措施

電氣設(shè)備是火力發(fā)電廠重要的組成部分，在火力發(fā)電工作中扮演著不可替代的角色?；鹆Πl(fā)電廠的電氣設(shè)備配備相關(guān)的機(jī)組，情況往往較為復(fù)雜。首先，電氣設(shè)備工作狀態(tài)和設(shè)備的性能出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)都會(huì)直接或者間接地影響到發(fā)電廠的發(fā)電效率和發(fā)電量，增加發(fā)電廠的成本，難以保證發(fā)電廠的生產(chǎn)工作正常進(jìn)行，最終會(huì)制約火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益，甚至重大的安全事故還會(huì)給社會(huì)效益和生態(tài)效益造成消極影響；其次，電氣設(shè)備從引進(jìn)、安裝、運(yùn)行到檢修和維護(hù)過(guò)程都比較復(fù)雜，給企業(yè)帶來(lái)了較高的操作難度。所以火力發(fā)電廠的相關(guān)工作人員要通過(guò)科學(xué)的方式積極對(duì)電氣設(shè)備的安全運(yùn)行進(jìn)行維護(hù)和檢修，對(duì)其進(jìn)行及時(shí)、有效的管理，保障設(shè)備性能的充分發(fā)揮，為企業(yè)節(jié)約成本，提高企業(yè)效益。

一、火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行出現(xiàn)故障的原因

1.發(fā)電機(jī)電壓值超出允許范圍

發(fā)電廠發(fā)送的電壓不穩(wěn)會(huì)對(duì)電力用戶及發(fā)電廠本身造成威脅，電壓過(guò)高或者過(guò)低也是一樣。因此要對(duì)火力發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)在使用過(guò)程中盡可能地確保其工作狀態(tài)的穩(wěn)定性，以穩(wěn)定電壓，保證電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，電壓上下浮動(dòng)要控制在額定電壓的±5%以內(nèi)，否則將會(huì)對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生巨大的影響，降低電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。電壓過(guò)高，甚至超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的容量，發(fā)電機(jī)為保證自身正常工作，其轉(zhuǎn)子就會(huì)轉(zhuǎn)速加快，增加轉(zhuǎn)子的發(fā)熱，更容易造成設(shè)備的元件老化；反之，電壓過(guò)低，發(fā)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和性能會(huì)大打折扣。

2.發(fā)電設(shè)備溫度過(guò)高、溫度大范圍波動(dòng)

火力發(fā)電廠為保證電網(wǎng)安全，發(fā)電量會(huì)隨電網(wǎng)負(fù)荷的高低而增減。高負(fù)荷時(shí)為提供足夠的上網(wǎng)電量，廠內(nèi)的電氣設(shè)備和發(fā)電機(jī)往往會(huì)短時(shí)間處于過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，而火力發(fā)電廠作為當(dāng)今電網(wǎng)的調(diào)峰機(jī)組，負(fù)荷的大幅調(diào)整也成為新常態(tài)，長(zhǎng)此以往，就會(huì)造成發(fā)電設(shè)備的高損耗和溫升高，加快設(shè)備元件的老化，降低發(fā)電效率，使用壽命大大縮短，進(jìn)而導(dǎo)致電氣設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)故障。

3.備用電源出現(xiàn)異常切換現(xiàn)象

在火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中，火力發(fā)電廠都會(huì)設(shè)置一些備用的電源設(shè)備來(lái)避免由于各種原因造成的電機(jī)突然斷電、失電、電機(jī)損壞問(wèn)題，為發(fā)電系統(tǒng)的正常運(yùn)行準(zhǔn)備好“替補(bǔ)”。火力發(fā)電中備用電源，多是一些自備的柴油發(fā)電機(jī)、蓄電池、外接電網(wǎng)的高壓廠用備用電源等；柴油發(fā)電機(jī)其作用即是當(dāng)機(jī)組發(fā)生事故失去電源后，其快速自啟動(dòng)保證機(jī)組安全停運(yùn)；蓄電池是保證廠用電失去后對(duì)DCS等系統(tǒng)的緊急供電；廠用高壓備用電源是對(duì)機(jī)組停運(yùn)后廠內(nèi)用電的電力來(lái)源。這些備用電源的異常切換均有可能對(duì)正在運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組造成安全隱患，影響設(shè)備的安全運(yùn)行，進(jìn)而影響電網(wǎng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.電氣接地問(wèn)題

電氣接地問(wèn)題也是造成電氣設(shè)備故障的常見(jiàn)因素之一。在火力發(fā)電廠中，電氣接地通常分為直流系統(tǒng)接地和交流系統(tǒng)接地兩大類。我們知道，用電量越多，用電負(fù)荷就會(huì)越強(qiáng)，電壓也就會(huì)越高。因此現(xiàn)階段在電阻一定的情況下，我們往往必須提高電流來(lái)與之協(xié)調(diào)，而過(guò)高的電流就會(huì)對(duì)工作人員的生命安全帶來(lái)極大的威脅。直流接地事故發(fā)生時(shí)，電氣系統(tǒng)沒(méi)有形成短路，往往還會(huì)繼續(xù)運(yùn)行，如果此時(shí)工作人員沒(méi)有留心注意到這種情況，極易操作失誤，隨之產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。而交流電接地問(wèn)題則主要表現(xiàn)在電機(jī)的繞組可能會(huì)接觸到電機(jī)外殼，進(jìn)而造成絕緣區(qū)域的老化現(xiàn)象。這些都對(duì)電氣設(shè)備接地提出了更高的要求，電氣設(shè)備接地時(shí)必須要盡可能地保證電廠內(nèi)人員安全，正確的接地方式能夠有效地避免發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)效益受損及保障居民安全用電。

二、火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行故障的改善措施

1.穩(wěn)定電壓

火力發(fā)電廠發(fā)電不穩(wěn)的原因繁多復(fù)雜，不管是為了延長(zhǎng)電氣設(shè)備的使用壽命，還是為了減少電氣設(shè)備故障，電氣運(yùn)行相關(guān)管理人員首先要做的就是穩(wěn)定電壓，盡可能避免電壓不穩(wěn)造成電氣設(shè)備故障。電氣設(shè)備管理人員通過(guò)安裝各種保護(hù)裝置，利用較為先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段，在電氣系統(tǒng)的整個(gè)運(yùn)行線上或者是關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行“布控”，即安裝一些監(jiān)控機(jī)電設(shè)備，這些設(shè)備往往精密性高，能夠做到實(shí)時(shí)、全方位的監(jiān)控，這樣就可以有效確保電氣設(shè)備在運(yùn)行中電壓是否穩(wěn)定，一旦出現(xiàn)電壓不穩(wěn)或者過(guò)高、過(guò)低現(xiàn)象，監(jiān)控機(jī)電設(shè)備就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，提醒設(shè)備管理人員進(jìn)行及時(shí)、有針對(duì)性地檢修，提高了管理和維護(hù)效率。如果遇到電壓過(guò)高的情況，可以切斷一部分的電源，來(lái)保證電氣系統(tǒng)安全順利地運(yùn)行。

2.采取適當(dāng)措施防止發(fā)電機(jī)及其他電氣設(shè)備的過(guò)熱

火力發(fā)電設(shè)備在長(zhǎng)期的運(yùn)行中難免會(huì)產(chǎn)生大量的熱，如果不能夠快速及時(shí)地將這些熱量想辦法排出去，就會(huì)給電力系統(tǒng)安全運(yùn)行帶來(lái)較大的負(fù)面影響。我國(guó)火力發(fā)電廠對(duì)于電氣系統(tǒng)的冷卻方式選擇主要是強(qiáng)制環(huán)境通風(fēng)冷卻、發(fā)電機(jī)的氫氣冷卻和水冷卻。強(qiáng)制環(huán)境通風(fēng)冷卻能夠?qū)μ幱趷毫迎h(huán)境條件下的發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行有效降溫；氫氣被用作發(fā)電機(jī)內(nèi)部定子鐵芯和轉(zhuǎn)子表面的通風(fēng)降溫；發(fā)電機(jī)定子繞組采用水循環(huán)內(nèi)冷卻。針對(duì)發(fā)電機(jī)溫度過(guò)高的問(wèn)題，可以通過(guò)運(yùn)用高效的自動(dòng)冷卻手段解決。維護(hù)好冷卻系統(tǒng)的自動(dòng)準(zhǔn)確是關(guān)鍵，不管是氫冷還是水冷都要嚴(yán)格監(jiān)視其溫度在允許范圍內(nèi)工作。

3.做好電氣設(shè)備檢修和維護(hù)

要做好電氣設(shè)備的檢修工作，火力發(fā)電廠應(yīng)當(dāng)建立完善而系統(tǒng)化的設(shè)備檢修制度體系；結(jié)合火力發(fā)電廠的實(shí)際情況，定期、定量、定點(diǎn)地對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行檢修和維護(hù)，并且應(yīng)當(dāng)權(quán)責(zé)明確，責(zé)任到人。尤其是對(duì)于一些貴重或者重要的電氣設(shè)備，應(yīng)當(dāng)安排技能素質(zhì)水平較高的專人對(duì)其進(jìn)行運(yùn)行、檢修和維護(hù)。并要求對(duì)每次檢測(cè)或者維修做好記錄，以便于更好地分析電氣設(shè)備故障出現(xiàn)的原因或?qū)z修效果進(jìn)行有效監(jiān)督，這些數(shù)據(jù)對(duì)于促進(jìn)電氣設(shè)備維修和管理水平具有非常重要的意義，有利于對(duì)發(fā)電過(guò)程中電氣系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行全面的掌握控制與管理。此外，在利用計(jì)算機(jī)點(diǎn)檢系統(tǒng)或者其他科技設(shè)備對(duì)各電氣設(shè)備進(jìn)行檢修時(shí)，還應(yīng)當(dāng)通過(guò)人工分析對(duì)其進(jìn)行有效判斷，多種方法并行，然后再通過(guò)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，有利于提高設(shè)備中的故障診斷的準(zhǔn)確性，幫助電氣設(shè)備管理人員有針對(duì)性提出檢修措施，提高檢修效率。對(duì)火力發(fā)電廠電氣系統(tǒng)和設(shè)備的維護(hù)是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作，需要設(shè)備管理人員充分提高其安全意識(shí)，防患于未然。這樣才能保證火力發(fā)電系統(tǒng)在長(zhǎng)期工作中保持良好的工作狀態(tài)，避免在電力運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)故障。

4.合理設(shè)置地線

科學(xué)合理的設(shè)置接地處理是確?；鹆Πl(fā)電工作人員安全的重要方式之一。在對(duì)火力發(fā)電廠的電氣設(shè)備進(jìn)行接地保護(hù)時(shí)，環(huán)路式的接地線類型一般能夠有效降低電壓，大大提高設(shè)備的安全性和可靠性，因此在火力發(fā)電廠地線設(shè)置中被廣泛采用。另外，火力發(fā)電廠的廠用電電氣系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有可靠的交直流接地檢查設(shè)備系統(tǒng)，并對(duì)其進(jìn)行有效管理，這樣才能更加有效地保障發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行。

三、結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力在我們?nèi)粘Ｉ町?dāng)中越來(lái)越重要了，為了保證我們生活和生產(chǎn)的正常運(yùn)行，火力發(fā)電在社會(huì)當(dāng)中有著重要的作用。火力發(fā)電的作用很重要但是也是存在了很多問(wèn)題，由于火力發(fā)電的電力系統(tǒng)復(fù)雜性，需要我們加強(qiáng)科學(xué)的研究來(lái)解決火力發(fā)電的當(dāng)中的問(wèn)題和把握火力發(fā)電的安全管理，要對(duì)火力發(fā)電的各種故障進(jìn)行優(yōu)化處理，用科學(xué)技術(shù)來(lái)保證火力發(fā)電的正常使用。

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