火电厂电气设备运行中存在的问题及防范对策

[摘 要]本文阐述了强化火电厂电气设备安全运行管理的必要性，分析了火电厂电气设备运行中存在的问题，提出了火电厂电气运行故障的防范对策。

[关键词]火电厂；电气设备；必要性；问题；防范对策

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）25-0260-01

火电厂的电气系统是较为复杂的综合体，一旦某个环节出现错误或者操作不当，都可能对整个电力系统的运行造成不利影响，更埋下了安全的隐患，极易造成电气设备故障，威胁工作人员及整个发电厂的安全性。因此，科学防范电气设备事故，提升电气设备运行效率具有重要的意义。

1、强化火电厂电气设备安全运行管理的必要性

电气设备作为火电厂主设备重要的组成部分，在火力发电工作中扮演着不可替代的角色。火电厂的电气设备配备相关的机组，情况往往较为复杂。首先，电气设备工作状态和设备的性能出现问题时都会直接或者间接地影响到发电厂的发电效率和发电量，增加发电厂的成本，难以保证发电厂的生产工作正常进行，最终会制约火电厂的经济效益，甚至重大的安全事故还会给社会效益和生态效益造成消极影响；其次，电气设备从引进、安装、运行到检修和维护过程都比较复杂，给企业带来了较高的操作难度。因此，火电厂的相关工作人员要通过科学的方式积极对电气设备的安全运行进行维护和检修，对其进行及时、有效的管理，保障设备性能的充分发挥，为企业节约成本，提高发电企业效益。

2、火电厂电气设备运行中存在的问题

2.1 电气设备接地引发的问题。电气接地问题也是造成电气设备故障的常见因素之一。在火电厂中，电气接地通常分为直流系统接地和交流系统接地两大类。当电阻一定的情况下，往往必须提高电流来与之协调，而过高的电流就会对工作人员的生命安全带来极大的威胁。直流接地事故发生时，电气系统没有形成短路，往往还会继续运行，如果此时工作人员没有留心注意到这种情况，极易操作失误，随之产生严重的后果。而交流电接地问题则主要表现在电机的绕组可能会接触到电机外壳，进而造成绝缘区域的老化现象，这些都对电气设备接地提出了更高的要求。

2.2 备用电源出现异常切换问题。目前，在火电厂电气运行中，火电厂都会设置一些备用的电源设备来避免由于各种原因造成的电机突然断电、失电、电机损坏问题，为发电系统的正常运行准备好“替补”。火力发电中备用电源，多是一些自备的柴油发电机、蓄电池、外接电网的高压厂用备用电源等；柴油发电机其作用即是当机组发生事故失去电源后，其快速自启动保证机组安全停运；蓄电池是保证厂用电失去后对DCS等系统的紧急供电；厂用高压备用电源是对机组停运后厂内用电的电力来源。这些备用电源的异常切换均有可能对正在运行的发电机组造成安全隐患，影响电气设备的安全运行。

2.3发电设备运行电压超过允许值的问题。在日常运行中，发电机允许电压值范围必须按照规程要求合理调整的。通常情况下，发电设备电压值的浮动范围应在规定值的正负5%以内，如果超出这一范围就会导致用电设备出现问题。当电压值过高时，发电机容量的稳定性就会受到严重影响，发电机的励磁强度会加大，转子电流量也会升高，这样就会促进电气设备迅速升温，设备也很容易老化，从而缩短了设备使用年限。当电压值过低时，电气设备就难以稳定运行，一旦电压值在额定电压的90%以下时，发电机就会处于不饱和运行情况，其定子绕组铁芯也会出现震荡或失步现象，严重降低发电设备工作效率。

2.4 发电设备温度过高的问题。火电厂为保证电网安全，发电量会随电网负荷的高低而增减。高负荷时为提供足够的上网电量，厂内的电气设备和发电机往往会短时间处于过负荷运行，而火电厂作为当今电网的调峰机组，负荷的大幅调整也成为新常态。在发电机冷却系统不够完善的状态下，长期高温工作时，会使发电机的绝缘材料出现老化及损坏，并老化的速度也会与随着温度的升高而加快，从而影响发电机安全运行。另外，发电设备的铜损耗、铁损耗增加，致使发电机本体温度急剧上升，降低设备元件的性能，影响发电机寿命及运行效率，易引起发电设备的事故。

3、火电厂电气运行故障的防范对策

3.1加强电气设备接地线的合理设置。科学合理的设置电气设备接地线是确保火电厂电气工作人员安全的重要方式之一。在对火电厂的电气设备进行接地保护时，环路式的接地方式一般能够有效降低对地电压，大大提高电气设备接地装置的安全性和可靠性，因此在火电厂地线设置中被广泛采用。另外，火电厂的厂用电电气系统应当具有可靠的交直流接地检查设备系统，并对其进行有效管理，这样才能更加有效地保障发电机组的安全运行。 比如，通过小电流接地选线装置、计算机联网的监控装置、电机绝缘值监控装置、直流绝缘监察装置的综合应用，电气维护人员应时刻注意接收系统的报警，一旦发生事故，及时采取切实可行的措施，做出准确的判断，降低发电厂的损失，提高电气设备运行效率。

3.2 强化电气设备检修和维护。要做好电气设备的检修工作，火电厂应当建立完善而系统化的设备检修制度体系；结合火电厂的实际情况，定期、定量、定点地对电气设备进行检修和维护，并且应当权责明确，责任到人。并要求对每次检测或者维修做好记录，以便于更好地分析电气设备故障出现的原因或对检修效果进行有效监督，这些数据对于促进电气设备维修和管理水平具有非常重要的意义，有利于对发电过程中电气系统的运行进行全面的掌握控制与管理。此外，在利用计算机点检系统或者其他科技设备对各电气设备进行检修时，还应当通过人工分析对其进行有效判断，多种方法并行，然后再通过对相关数据进行综合分析，有利于提高电气设备故障诊断的准确性，从而确保电气设备的健康水平及检修维护效率。

3.3合理调整电气设备运行电压。火电厂发电不稳的原因繁多复杂，不管是为了延长电气设备的使用寿命，还是为了减少电气设备故障，电气运行相关管理人员首先要做的就是稳定电压，通过安装各种保护装置，利用较为先进的科学技术手段，在电气系统的整个运行线上或者是关键节点进行“布控”，即安装一些监控机电设备，这些设备往往精密性高，能够做到实时、全方位的监控，这样就可以有效确保电气设备在运行中电压是否稳定，一旦出现电压不稳或者过高、过低现象，监控机电设备就会自动报警，提醒设备管理人员进行及时、有针对性地检修，提高了管理和维护效率。

3.4完善发电设备冷却方式。火力发电设备在长期的运行中难免会产生较多的热量，如果不能够快速及时地将这些热量想办法排出去，就会给电力系统安全运行带来较大的负面影响。火电厂对于电气系统的冷却方式选择主要是强制环境通风冷却、发电机的氢气冷却和水冷却。强制环境通风冷却能够对处于恶劣环境条件下的发电设备的运行环境进行有效降温；氢气被用作发电机内部定子铁芯和转子表面的通风降温；发电机定子绕组采用水循环内冷却比较有显著效果。针对发电机温度过高的问题，可以通过运用高效的自动冷却手段解决。因此，发电厂应根据本身的实际情况来科学选择冷却方式。

4、结束语

电气设备是发电厂重要组成部分，当电气设备运行中发生故障时不同程度影响发电设备的供电可靠性及工作效率。在电气设备故障处理工作中，运行维护人员应认真分析火电厂电气设备运行中存在问题，提高安全防范意识，高度重视电气设备检修维护工作，深刻研究电气设备故障的防范措施，有效避免电气运行中的各种故障，确保电气设备的安全健康高效运行。

参考文献

[1] 蔡艺.分析火电厂电气运行中故障原因及应对措施[J].电源技术应用，2012（11）

[2] 张佳德.火电厂电气运行中故障原因分析及改善措施[J].科技资讯，2014（27）

作者简介：孙宝龙， 男，蒙古族，本科学历，1974年出生，工程师，现从事发电企业电气技术工作。