火力發(fā)電廠電氣設備安全運行面臨問題及解決對策探討

摘要：本文主要對火力發(fā)電廠電氣設備安全運行面臨問題及解決對策進行分析與探討，以供參考。

關鍵詞：火力發(fā)電廠；電氣設備安全運行；面臨問題；解決對策

近年來，隨著電力技術的不斷更新，各發(fā)電企業(yè)各種新技術和新設備也得到了廣泛的應用，這就對電氣設備各種要求變得越來越高。隨著現(xiàn)代化水平的不斷提高，對于設備的檢修與維護也提出了更高的要求。下面就對火力發(fā)電廠電氣設備安全運行面臨問題及解決對策進行分析與探討，以供參考。

一、火力發(fā)電廠電氣安全運行面臨問題原因

（一）發(fā)電機電壓值超出允許范圍

為了確保用戶的用電安全和火電廠本身的運行安全，發(fā)電機的電壓必須保持在一個穩(wěn)定的范圍內(nèi)。如果電壓超出限定值過多，或者低于限定值超過一定范圍，都會對火電廠的運行安全造成威脅。在我國，發(fā)電機的電壓值變動要保持在限定值周圍正負5%之內(nèi)，一旦超過這個范圍，則說明發(fā)電機的運行已經(jīng)不夠穩(wěn)定。如果發(fā)電機的電壓過高，發(fā)電機的勵磁強度就會出現(xiàn)幾何式增長，發(fā)電機轉子的轉速大大加快，通過轉子的電流量大大增加。電流在通過轉子的時候產(chǎn)生的巨大熱量會導致發(fā)電機溫度升高，加快發(fā)電機的老化程度，降低發(fā)電機的使用壽命。如果發(fā)電機的電壓過低，則說明發(fā)電機處于不飽和運行的狀態(tài)，定子繞組在這種情況下會發(fā)生劇烈的震蕩，導致鐵芯脫落，發(fā)電機無法正常運轉。引起這種現(xiàn)象的原因可能來自于多方面，比如電線接線松動、調(diào)壓器調(diào)試不良、電網(wǎng)不穩(wěn)定、補償不足等。

（二）發(fā)電設備溫度過高、溫度大范圍波動

火力發(fā)電廠為保證電網(wǎng)安全，發(fā)電量會隨電網(wǎng)負荷的高低而增減。高負荷時為提供足夠的上網(wǎng)電量，廠內(nèi)的電氣設備和發(fā)電機往往會短時間處于過負荷運行，而火力發(fā)電廠作為當今電網(wǎng)的調(diào)峰機組，負荷的大幅調(diào)整也成為新常態(tài)，長此以往，就會造成發(fā)電設備的高損耗和溫升高，加快設備元件的老化，降低發(fā)電效率，使用壽命大大縮短，進而導致電氣設備在運行中出現(xiàn)故障。

（三）備用電源出現(xiàn)異常切換現(xiàn)象

在火力發(fā)電的過程中，為了防止發(fā)電機突然斷電，都會準備一些備用電源設備，在主電源發(fā)生異常情況的時候切換到備用電源，保持發(fā)電系統(tǒng)的正常運行。這類備用電源可以是蓄電池、柴油發(fā)電機，也可以利用外接電網(wǎng)的廠用高壓電源。這些備用電源的具體用途有著細微的差別：柴油發(fā)電機主要是在機組電源出現(xiàn)故障，不能正常供電時，為機組運行提供足夠的電能；蓄電池提供電源的主要對象則是發(fā)電廠內(nèi)的計算機控制系統(tǒng)；而廠用高壓電源則是在廠內(nèi)用電被切斷以后為火電廠內(nèi)的所有用電設備提供電能?；痣姀S的備用電源數(shù)量與單個發(fā)電機容量、發(fā)電機數(shù)量、主接線類型都有關系。如果在主電源出現(xiàn)故障之后，備用電源的切換又出現(xiàn)了異常，就會導致電氣設備和機組啟動失敗，發(fā)電機停止運作，整個火電廠的電氣運行陷入停滯狀態(tài)。

（四）電氣接地問題

電氣接地問題也是造成電氣設備故障的常見因素之一。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，用電負荷就會越強，電壓也就會越高。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與之協(xié)調(diào)，而過高的電流就會對工作人員的生命安全帶來極大的威脅。直流接地事故發(fā)生時，電氣系統(tǒng)沒有形成短路，往往還會繼續(xù)運行，如果此時工作人員沒有留心注意到這種情況，極易操作失誤，隨之產(chǎn)生嚴重的后果。而交流電接地問題則主要表現(xiàn)在電機的繞組可能會接觸到電機外殼，進而造成絕緣區(qū)域的老化現(xiàn)象。這些都對電氣設備接地提出了更高的要求，電氣設備接地時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)濟效益受損及保障居民安全用電。

二、火力發(fā)電廠電氣安全運行面臨問題的解決對策探討

（1）科學合理布線，優(yōu)化接地線結構。布置地線是電力系統(tǒng)中不可或缺的一部分，其直接關系到相關人員的生命安全，因此在不能撤銷地線的前提下，應盡量減少地線故障給電力系統(tǒng)帶來的影響。在發(fā)電廠運行過程中，合理可靠的接地方式是保證運行設備及工作人員安全的有效措施。電廠內(nèi)接地網(wǎng)最好選擇環(huán)路式的，這種方法更為合理、安全，能夠有效地減小接地線電阻，當出現(xiàn)接地故障時，能夠有效的降低對地電壓。目前接地故障監(jiān)測設備已非常成熟，通過在發(fā)電廠設置一套完善的接地監(jiān)測報警裝置，就能夠在發(fā)生接地故障時，迅速的指出故障線路、位置，指導維修人員進行故障消除。（2）合理選擇冷卻方式，對設備采取散熱措施。發(fā)電設備發(fā)熱雖然是正常現(xiàn)象，但為了避免由于溫度過高引起故障或發(fā)生安全事故，對于變壓器、發(fā)電機、電動機的運行溫度應定時巡檢、記錄，同時可根據(jù)設備自身情況選擇恰當?shù)睦鋮s方式。對于油浸變壓器冷卻方式有自冷、強迫風冷、強迫油循環(huán)強迫風冷等多種方式；對于干式變壓器冷卻方式有自然空冷和強迫空冷；對于發(fā)電機冷卻方式主要有水冷、密閉式空氣冷卻及氫氣冷卻三種；對于電動機冷卻方式有風冷、強迫風冷、強迫水冷等多種方式。不同的冷卻方式有著不同的優(yōu)缺點，應根據(jù)實際情況進行合理的選擇。（3）定期維護和保養(yǎng)相關設備。對于任何設備來說日常保養(yǎng)和維護都是非常重要的，不但可以增加設備的使用壽命，也能夠及時了解設備中存在的問題或潛在問題，以便于能夠及時發(fā)現(xiàn)和處理，電力系統(tǒng)中發(fā)電機跳閘現(xiàn)象雖然并不多見，但一旦發(fā)生此種現(xiàn)象對電力系統(tǒng)正常運行來說是非常不利的，而能夠導致發(fā)電機跳閘的原因主要是設備發(fā)生故障，因此在今后的工作中相關單位應加強對相關設備的維護和保養(yǎng)，可以在發(fā)電廠內(nèi)部定制管理制度，使工作人員對設備安全有足夠的責任心。（4）提高設備故障處理能力，加強電氣設備管理?，F(xiàn)階段，在DMS系統(tǒng)以及故障定位系統(tǒng)與現(xiàn)場更新不到位情況下，要加大DMS系統(tǒng)與故障定位系統(tǒng)的現(xiàn)場更新力度。檢修人員在進行檢修時對經(jīng)常出現(xiàn)的問題要加強關注，對檢修工作中出現(xiàn)的不合理檢修情況進行避免。

三、結束語

總之，火力發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)是較為復雜的綜合體，一旦某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯誤或者操作不當，都可能對整個電力系統(tǒng)的運行造成不利影響，更埋下了安全的隱患，極易造成電氣設備故障，威脅工作人員及整個發(fā)電廠的安全性。因此，相關人員一定要提高對電氣設備的檢修重視程度，及時發(fā)現(xiàn)問題、處理問題，確?；鹆Πl(fā)電廠內(nèi)電氣系統(tǒng)的正常運行。

（作者單位：江西省豐城市江西贛能股份豐城二期發(fā)電廠）

參考文獻

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