火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中故障原因分析及改善措施

王瑞強(qiáng)

摘 要：我國正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的快速階段，在中華民族上下五千年的底蘊(yùn)涵養(yǎng)下，建國以來的國力一直保持著持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。但這一切離不開中國各種豐富的能源支撐，火力發(fā)電廠作為中國人民電能量的主要提供方式，在供電行業(yè)擁有著首屈一指的地位。但最近幾年來國家一直大力支持風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電側(cè)面反映出火力發(fā)電并非沒有缺點?；鹆Πl(fā)電雖歷史悠久且發(fā)展成熟，但卻對能源有巨大要求，消耗能源多且不環(huán)保，不符合中國堅持可持續(xù)發(fā)展的理念。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電；運(yùn)行；故障原因；改善措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.167

0 前言

火力發(fā)電是我國目前支持國民用電的主要來源，因此堅持火力發(fā)電是必然且必須的。在火力發(fā)電設(shè)備伴隨中華人民共和國發(fā)展的幾十年來，其核心發(fā)電設(shè)備也在不斷進(jìn)步，我國目前火力發(fā)電廠的核心設(shè)備是電氣設(shè)備。電氣發(fā)電摒棄了火力發(fā)電的高污染高浪費的缺點，是目前來講相對清潔和節(jié)能的資源。因為電氣設(shè)備在火力發(fā)電中重要性，所以保證電氣發(fā)電設(shè)備的正常運(yùn)行也就成了重中之重。故本文通過對火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中的故障原因分析并得出改善措施。

1 火力發(fā)電廠中電氣設(shè)備存在的故障原因有哪些

1.1 發(fā)電廠規(guī)定的電壓值脫離正常范圍

通常在發(fā)電廠內(nèi)的電氣設(shè)備會設(shè)定一個范圍內(nèi)的電壓值上下浮動幅度，這個幅度在正常電壓值的上下百分之五。之所以設(shè)定這個電壓值，是為了保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。電壓值脫離正常范圍的表現(xiàn)有兩種：一是電壓值高于正常電壓值的百分之五，一旦電壓值出現(xiàn)過高的情況，發(fā)電設(shè)備本身會選擇增加勵磁來維持穩(wěn)定，但這樣會引起電流速度增快，進(jìn)而引起機(jī)身溫度增高，從而加速發(fā)電設(shè)備老化。二是電壓值過低，當(dāng)電壓值過低時機(jī)身自身會在不飽和的情況下工作，這樣會引起鐵芯出現(xiàn)震蕩現(xiàn)象或者是失步現(xiàn)象，降低設(shè)備的工作效率，是機(jī)器受損增加。

1.2 備用電源進(jìn)行切換時出現(xiàn)的故障表現(xiàn)

備用電源是為了在發(fā)電設(shè)備出現(xiàn)故障時或者是其他原因引起停電時切換接入電源從而維持供電的裝置。故障通常出現(xiàn)在電源切換時。當(dāng)出現(xiàn)突然停電的情況時系統(tǒng)會自動接入備用電源，由于發(fā)電設(shè)備連接多個方面以及其他設(shè)備，如控制方，這部分設(shè)備在切換備用電源時會降低運(yùn)行速率等待備用電源接入，等備用電源成功接入后，母線會帶動機(jī)器快速運(yùn)轉(zhuǎn)，此時各部分回因為頻率無法一致而引起混亂。或者是備用電源在切換過程中耗費時間太長或是供電效果差強(qiáng)人意都會引起故障。另外電源切換時出現(xiàn)故障的概率還與電氣設(shè)備的機(jī)身容量有關(guān)。

1.3 過高的電氣設(shè)備的機(jī)體溫度

發(fā)電設(shè)備在日常的高速且持續(xù)的運(yùn)轉(zhuǎn)，容易出現(xiàn)機(jī)身溫度過高的現(xiàn)象。機(jī)體本身會設(shè)置絕緣體導(dǎo)出產(chǎn)生的熱能量。但發(fā)電設(shè)備在高強(qiáng)度的運(yùn)轉(zhuǎn)下產(chǎn)出熱能過多，造成絕緣體老化，降低結(jié)緣導(dǎo)體熱速率，同時會造成機(jī)體內(nèi)部的銅和鐵的耗損增加。綜合以上，當(dāng)電氣設(shè)備的溫度過高時，會引起機(jī)體各部分的耗損，進(jìn)而引起機(jī)器老化加速。

1.4 交流或直流電電氣接地引起故障

隨著居民數(shù)量的增加，所需的電力也就更多，對設(shè)備的耗損也就越大，就有可能引起短路的問題。如果是直流電接觸地面基本不會引起問題，但會累積損耗。如果是交流電接觸地面，危險系數(shù)較大。繞組受潮加上絕緣體部分老化導(dǎo)熱降低，以及磨損會加劇故障，帶電問題會引起很嚴(yán)重的電氣故障問題。

2 關(guān)于火力發(fā)電廠電氣設(shè)備的改善措施

2.1 首當(dāng)其沖的便是解決電氣設(shè)備溫度過高的問題

火力發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的耗損同樣會轉(zhuǎn)化成熱能和原本機(jī)器運(yùn)行產(chǎn)生的熱能一起加重機(jī)器負(fù)荷。解決電氣設(shè)備溫度過高的問題可以從及時更換磨損配件入手?？山?jīng)常更換會磨損老化的絕緣體，還有內(nèi)部耗損較大的銅鐵部件。其他降低電氣設(shè)備溫度的方式包括氫氣降溫和密閉空氣降溫還有水降溫法，在使用這幾種降溫方法時要注意根據(jù)不同條件區(qū)分選擇。如一般來說使用較多的是水降溫法，可靠且安全性高，散熱快，適用于大型機(jī)械。密閉空氣冷卻一般用在發(fā)電廠處于極端惡劣的環(huán)境之中。氫氣的使用需要格外注意，雖然可以增快運(yùn)行速率，但氫氣不穩(wěn)定，容易引起爆炸。

2.2 進(jìn)行科學(xué)的接地線的規(guī)劃

接地線的布局與規(guī)劃十分重要，這關(guān)系到工作人員的生命安全以及發(fā)電廠的穩(wěn)定。接地線能保證人身安全的原因在于電阻，線路里的電阻與人體的電阻呈反向，且線路中的電阻越低越安全。在發(fā)電廠中最安全的接地線布局是環(huán)路式線路，這樣可以降低線路對地面的電壓，從而提高可靠性。另外，工作人員還需格外注意交流與直流電問題，經(jīng)常檢查交直流電的系統(tǒng)設(shè)備。

2.3 完善關(guān)于電氣設(shè)備的管理與檢修

首先要制定好關(guān)于電氣設(shè)備的規(guī)定，建立完善的責(zé)任制度，做到責(zé)任到個人，并不斷完善。其次要配備相關(guān)的專門人員，對其進(jìn)行知識普及及講解，使其充分學(xué)習(xí)自我保護(hù)的方法，在解決故障的時候首先可以保護(hù)自身安全。要求該部分工作人員必須具備相應(yīng)的專業(yè)技能，必須熟悉電氣設(shè)備的方方面面，在出現(xiàn)故障時能第一時間拿出解決方案，或者是抑制故障發(fā)生。關(guān)于檢修，電氣設(shè)備的故障通常出現(xiàn)在自動跳閘或者是突然切換到了備用電源，機(jī)組來不及反應(yīng)出現(xiàn)故障，但也并不經(jīng)常發(fā)生。當(dāng)出現(xiàn)此類故障時，首先檢查內(nèi)外故障，以及相關(guān)一切設(shè)備的檢查，防止再出現(xiàn)此類故障。

2.4 關(guān)于電壓不穩(wěn)問題的解決方法

由于電氣設(shè)備使用耗損過多，用電用戶較多會引起電壓不穩(wěn)，但會引起電壓不穩(wěn)定因素有很多，為了及時發(fā)現(xiàn)電壓不穩(wěn)定的原因，可裝配監(jiān)控設(shè)施以及時發(fā)現(xiàn)問題。一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)電壓不穩(wěn)定問題立刻對其進(jìn)行維修。在必要時候可以通過切斷部分電荷來控制電壓，或者可以采用緊急拉閘來維持電廠的穩(wěn)定運(yùn)行。除此之外，還可以加上安全保護(hù)裝置來維持安全性，可以采用安全系統(tǒng)的自啟動裝置，在故障發(fā)生的第一時間做出反應(yīng)進(jìn)行搶修。

3 總結(jié)

總而言之，電氣發(fā)電仍是重中之重，而導(dǎo)致火力發(fā)電廠電氣設(shè)備故障的原意也有很多。這提示我們要做好監(jiān)督以及完善工作，安裝一些保護(hù)裝置。只有保證了電氣設(shè)備的安全與穩(wěn)定，才能為廣大用電用戶提供電源，才能促進(jìn)電廠發(fā)展。