火力發(fā)電廠電氣運行中故障原因分析及改善措施

葛鑫

（云南大唐國際紅河發(fā)電有限責(zé)任公司，云南 開遠 661600）

當(dāng)前社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，這對電力的需求量越來越多。因此我國在電廠建設(shè)方面十分重視，許多發(fā)電廠、電氣設(shè)備等逐漸被建設(shè)，而在電廠電氣運行過程中，要求設(shè)備管理技術(shù)有所進步，實現(xiàn)更高的生產(chǎn)效率。在火力發(fā)電廠運行過程中若出現(xiàn)由于故障損壞而導(dǎo)致的不良后果難以控制。所以在火力發(fā)電廠中必須重視運行過程中的故障問題，及時發(fā)現(xiàn)問題來源并處理妥善，從而保障電力系統(tǒng)的正常運行[1]。

一、火力發(fā)電廠電氣運行出現(xiàn)故障的原因

（一）發(fā)電機電壓值超出允許范圍

為了保障火力發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)能夠正常運行，必須保障電壓值在一定范圍內(nèi)，這個范圍一般為額定電壓的上下5%。若超過該范圍，則需要在確保電機容量能夠達到穩(wěn)定狀態(tài)的情況下讓發(fā)電氣的電機轉(zhuǎn)子實現(xiàn)高速運轉(zhuǎn)。但若在正常情況下，讓發(fā)電機轉(zhuǎn)子高速運轉(zhuǎn)則會使得轉(zhuǎn)子電流迅速增加，導(dǎo)致機組溫度迅速上升，加速了設(shè)備的損壞；若電壓低于該范圍值，那么狀態(tài)就正好相反。所以在電氣運行過程中，必須保障發(fā)電機的電壓值在允許范圍內(nèi)運行[2]。

（二）發(fā)電機升溫過高、過快

通常情況下，發(fā)電機都應(yīng)該長期處于運行模式，尤其是各地區(qū)的大型發(fā)電廠，其運行時間更加持久，由于在日常工作中的高速運轉(zhuǎn)，容易導(dǎo)致發(fā)電機升溫過高或過快，再加上運行過程中鐵、銅等部件的高速工作模式，運轉(zhuǎn)過程中容易將部分機械能轉(zhuǎn)化為熱能，促使發(fā)電機組的溫度迅速升高，若發(fā)電機運行部分長期處在高溫狀態(tài)下，會加速老化過程，降低絕緣部分的絕緣性?？偟膩碚f，發(fā)電機組工作時間過長、冷卻系統(tǒng)沒有達到良好的工作效果是導(dǎo)致發(fā)電機升溫過快過高的真正原因，這對電氣系統(tǒng)的損害程度非常高[3]。

（三）備用電源出現(xiàn)了異常自動切換現(xiàn)象

在很多發(fā)電廠中，為了保障電氣系統(tǒng)的正常運行都會配備備用電源，如此當(dāng)發(fā)電機出現(xiàn)異常狀況比如失電、斷電、電機損壞等情況時，就能利用備用電源及時更替，火力發(fā)電機電場所用的備用電源主要是柴油發(fā)電機，從而保障發(fā)電機組的正常運行。通常來講，備用電源和本身配備的電源配置與性能都十分相似，若本身電源的母線設(shè)備出現(xiàn)任何故障，就可直接利用備用電源接入，當(dāng)所有設(shè)備都處在低速運轉(zhuǎn)模式時，需要備用電源的接入，一旦備用電源接入，其電壓會陡然增加，這對電機的正常工作產(chǎn)生了不良影響，若是在起用備用電源時沒有做好母線設(shè)備的轉(zhuǎn)速控制，無法讓電機設(shè)備處于正常工作模式，很容易造成電氣系統(tǒng)損傷[4]。

（四）存在電氣接地問題

電氣接地可分為兩種類型，分別是交流和直流。由于近十幾年來我國對用電量的需求量不斷增加，導(dǎo)致了火力發(fā)電廠的電負荷急劇上升，由于電壓值的不斷升高，在受到一定電阻的條件下，就必須提高電流，為了讓工作人員的安全問題得到保障，在檢查電氣設(shè)備時必須做到電氣接地[5]。

二、火力發(fā)電廠電氣運行障礙的改善途徑

（一）避免出現(xiàn)電壓不穩(wěn)的情況

發(fā)電機的電壓情況直接影響到電機的使用壽命，發(fā)電機電壓不穩(wěn)，會讓電機使用壽命大幅降低。而在當(dāng)前社會科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的條件下，導(dǎo)致發(fā)電機電壓不穩(wěn)的原因眾多。因此，為了解決這些問題，必須在發(fā)電廠的日常工作中對電機進行密切監(jiān)控，保障運行電壓一直處在平穩(wěn)的運行狀態(tài)下。若一旦監(jiān)測到電壓不穩(wěn)，則應(yīng)及時對電機的運行情況和設(shè)備情況進行檢查與維護，若有需要還可切斷部分負電荷，從而讓電壓恢復(fù)正常狀態(tài)，或是直接拉下緊急電閘，從而保障整個火力發(fā)電廠的安全運行。此外，還可使用其他類型的保護裝置來保護電壓維持穩(wěn)定狀態(tài)，或是利用當(dāng)前發(fā)展較為成熟的保護裝置。以上都能避免出現(xiàn)電壓不穩(wěn)的情況而為火力發(fā)電廠的運行帶來嚴重損害[6]。

（二）阻止發(fā)電機過熱，恰當(dāng)選擇冷卻方式

發(fā)電機在運行過程中肯定會產(chǎn)生大量的熱能，熱能的主要來源是生產(chǎn)損耗。長時間運行過程中會讓各個機械部件都出現(xiàn)發(fā)熱的情況，發(fā)電機的絕緣系統(tǒng)應(yīng)該長期處于允許溫度范圍內(nèi)運行，因此需要將發(fā)電機運行過程中產(chǎn)生的熱量進行合理排除。通常來說，在處理多余熱量時采用的方式包括氫氣冷卻、水內(nèi)冷卻、密閉式空氣冷卻等。這三種方式在真正使用時都有各自的優(yōu)缺點。在氣體成分中，氫氣屬于最輕的氣體，它能夠明顯降低發(fā)電機的通風(fēng)耗損，從而保障發(fā)電機效率的穩(wěn)定提升，可是氫氣本身是易燃易炸氣體，因此在使用氫氣冷卻時具有一定的危險性；水內(nèi)冷卻可以讓電機設(shè)備迅速散熱，達到快速的冷卻效果，該方式安全可靠，因此在較大或大型的發(fā)電機組中會比較依賴于這種方式；密閉式空氣冷卻需要在封閉的循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)完成，這種環(huán)境能夠讓冷卻介質(zhì)與空氣之間不發(fā)生直接接觸，從而緩解了堵塞的情況發(fā)生，但是這種方法所需要的生產(chǎn)成本較高，因此當(dāng)火力發(fā)電廠的建設(shè)環(huán)境非常惡劣時可用該方法。按照火力發(fā)電廠的實際情況和建設(shè)環(huán)境來選擇合適的冷卻設(shè)備，從而達到最佳的冷卻效果[7]。

（三）強化設(shè)備檢修，保障電氣設(shè)備安全、正常運行

火力發(fā)電廠電氣運行過程中所使用的電氣運行系統(tǒng)和相關(guān)的設(shè)施設(shè)備相當(dāng)復(fù)雜，對這些的維護保養(yǎng)和管理工作也需要系統(tǒng)性的規(guī)劃來完成，尤其是對火電廠電氣設(shè)備的維修保養(yǎng)工作，更需要一套健全的制度?；痣姀S負責(zé)人需建立健全整個電廠設(shè)備的檢修機制，并按照檢修機制定期對各設(shè)備進行檢修和維護，將檢修責(zé)任落實到個人明確員工工作職責(zé)。比如火電廠電氣設(shè)備的燃氣系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、發(fā)電機組等設(shè)備，火電廠管理部門就需派遣業(yè)務(wù)能力高、綜合素質(zhì)強的優(yōu)秀技術(shù)人員對這些重要設(shè)備進行檢修和維護，針對每次檢修維護工作的具體情況做好記錄分析，以便日后檢修維護工作的進一步開展。此外，當(dāng)前信息技術(shù)的快速發(fā)展，對各行各業(yè)的影響明顯增大，火電廠也可利用計算機對其余科技設(shè)備和點檢系統(tǒng)等進行檢修，確保各設(shè)備都在正常運行范圍內(nèi)，利用計算機來輔助檢修，還能與人工分析的數(shù)據(jù)進行對比，并將參考數(shù)據(jù)進行匯總分析，從而提高電氣設(shè)備故障判斷的準(zhǔn)確性，從而達到電氣設(shè)備檢修效率的穩(wěn)定提升，利用計算機來進行檢修還能降低工作人員的工作量，讓更多工作實現(xiàn)智能化。

（四）科學(xué)合理的設(shè)計接地線

設(shè)計合理的接電線可以保障火電廠電氣運行過程中各工作人員的人身安全。這主要是由于接地線可以讓接地電阻與人體電阻實現(xiàn)并聯(lián)，當(dāng)火電廠電氣設(shè)備通電以后，流入接地導(dǎo)線的電流和流入人體的電流同他們各自本身的電阻剛好形成反比，若接地線中的電阻偏小，那么通過人體的電流也會偏小，如此就能保障工作人員的人身安全，讓工作人員在十分安全的環(huán)境下開展相關(guān)工作。因此，火力發(fā)電廠的電氣設(shè)備在選擇接地裝置時可以利用環(huán)路式接地線，如此能讓對地電壓有效降低，從而提升其安全可靠性，若是某一處接地線不能正常開展工作，則可以選擇將故障調(diào)至較低的水平。此外，還需持續(xù)直流電系統(tǒng)和交流系統(tǒng)的可能，如此才能保障電氣系統(tǒng)長期處于安全正常的運行狀態(tài)下，從而避免各類安全事故的存在，火電廠相關(guān)工作人員還要對接電系統(tǒng)的報警引起足夠的重視，針對火電廠中存在細微的問題做好及時排查，并對問題進行科學(xué)理性的分析，提高核電廠的安全系數(shù)，避免各大安全事故的存在和發(fā)生。

結(jié)語：

綜上所述，火力發(fā)電廠電氣運行過程中所涉及的電氣系統(tǒng)十分復(fù)雜，我國各地的火力發(fā)電系統(tǒng)都需根據(jù)各自特點安裝電氣系統(tǒng)，認真分析火力發(fā)電廠電氣運行過程中常見的運行故障，并做好對發(fā)電廠電氣運行中故障出現(xiàn)的解決方式，

避免各個安全事故的存在與發(fā)生。因此，火力發(fā)電廠電氣運行過程中必須配備各類保護設(shè)施設(shè)備，避免電氣運行過程中產(chǎn)生任何故障而導(dǎo)致火電廠的正常運行。