火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施

毕树林

摘 要：随着社会经济水平的提升，人们对供电质量也提出较高要求，新型火力发电厂逐年增加，也对火力发电的设备管理与技术要求越来越高。因此为了确保火力发电厂发电安全运行，工作人员必须加强对电气安全运行管理和维护，一旦设备出现故障问題，应积极采取有效措施予以处理，确保设备性能得到充分发挥，从而为电气设备运行的安全性与可靠性提供保障。

关键词：火力发电厂 电气运行 故障原因 应对措施

1、火力发电厂电气运行中存在的主要故障与原因

1.1 发电机升温过快、温度过高

一般来说，火电厂的发电机都是连续运行的，所以电机一般都处于超负荷状态，在日常运行中系统中单位铜、铁线路损耗比较严重，产生大量的热量，进而导致发电机附近的温度升高，不利于发电机正常工作；同时温度过高还会加速发电机中绝缘层的老化，给发电机的运行带来安全隐患；尤其是火电厂内的发电机，其的运行时间非常长，发电机内部很容易形成高温环境，严重影响了发电机的安全性。因此，发电厂在当下的工作计划中必须提高对发电机高温问题的重视。

1.2 电气接地问题

电气接地设施与火力发电厂的设备安全和人员安全有着极为密切的联系，它是设备和人员安全的保证。当下社会的发展不断加快，用电需求日益增加，活力发电厂的负荷和输电电压不断提高，这就导致活力发电厂电力系统易出现短路故障，给设备和工作人员的安全造成了严重的影响。根据电压的类型接地故障分为两种，直流接地故障和交流接地故障。交流接地也被称作绕组接地或者电动机接地。其产生的原因多是因为绕组或者绕组和发电机的机壳发生受潮情况，或者绝缘层出现老化等等。

1.3 备用电源的切换故障

发电厂中的发电机都设置有备用电源，以有效应对电源故障问题，确保发电机的连续工作。但是备用电源一般都是使用自动切换的方法，所以在启动时会产生一定的时间差，这就会导致电源切换故障的出现。当发电机的因为故障断电后，发动机仍会继续保持较高的转速，当备用电源接入发动机之后，在时间差内发电机接入的电源数为两个，此时发电机的电压就会提高，使发电机的电压负荷增加，进而导致故障的出现。并且在高低压设备备用电源方面，国家都有着统一的标准和规定，在实时工作中，需要根据发电机的数量以及线路的类型合理设置备用电源的数量，确保备用电源设计的合理性和科学性，尽可能降低发电机异常断电的影响，实现备用电源自动切换的目的，确保电气系统的稳定运行。

1.4 电压值的波动故障

稳定的电压是是良好发电质量的保证。一般来说，电压值在既定的范围内是可以有效管控的，其可以在此范围内进行波动。但是如果发生电压波动故障后，即发电机的电压值波动范围超过了既定的波动变化值，这就会导致发电机出现工作故障，降低发电质量。一般来说，电压值越高，发电机的转子电子流也越高，随着转子流电流的增加，电机产生的热量也就越多，进而导致温度的提高。但是如果电压值比较低，电机转速也会降低，进而导致电机工作效率的降低，从而影响发电的效率和质量。

2、火电厂电气运行安全的改善策略

2.1 选择合适的冷却方法，避免发电机过热

为了确保电厂发电机的绝缘系统在允许的温度下稳定运行，必须采取合适的冷却方法排除发电机的热量，避免发电机过热，系统无法正常运行。当前火电厂发电机的冷却方法，按照使用方式不同，可划分为三种：密闭式空气冷却、水内冷却和氢气冷却。其中水内冷却因为水具有较强的散热能力，冷却效果明显，是我国大型火力发电厂较为常见的水冷却方法。密闭式空气冷却主要是通过封闭循环系统，对需要冷却介质和空气接触产生的污染进行控制，降低因堵塞问题而引发故障的发生率。一般在恶劣环境中的使用，但设备成本投入较高。氢气冷却方法即是通过氢气来降低发电机组的通风耗损，提升电厂电气设备供电效率。但氢气是一种易燃易爆气体，具有较大危险性。

2.2 加强安全措施，确保接地线设计科学合理

接地线的应用，主要是有效保护电厂员工的人身安全。工作原理为：利用人体电阻和接地电阻并联，通过电气设备带电，让流向人体的电流与接地导线的电联形成反比，以此确保工作人员的人身安全。在这种情况下，工作人员应使用环路式接地线方式安装电气设备接地装置，一旦系统某个环节出现故障问题不能正常运行时，可降低对地电压，以此提升电气设备运行的可靠性，确保电厂电气设备安全运行，从根源上避免发生安全事故。此外，相关负责人应安装接地系统报警装置，对运行系统汇总微小问题进行排查处理，提出有效的检修措施，减小安全事故的发生率。例如某火力发电厂为了设备运行安全力度，保证接电线设计科学合理，使用规格为40mm*4mm的扁钢作为接地连接线主要材料。由于部分接地需要对土壤情况进行检测后，才能进行接地连接线。如果土壤酸碱度过高，极易导致接地连接线出现生锈问题，给发电机组设备安全运行带来不利影响。因此工作人员还需将防腐锈的产品涂抹在接地连接箱上，以免扁钢生锈损坏连接地线，直接影响到电厂设备稳定运行。此外，检修工作人员应定期对接地连接线与周围环境进行检查，确保接地连接线处在干燥、通风环境中运行。对于生锈的接地线，工作人员应及时更换，确保接地连接线正常使用。

2.3 严密监视，避免电压不稳问题

发电机电压不稳会缩短发电机的使用期限，因此在火力发电厂电气运行过程中，工作人员应严密监视发电机电气运行状态，如果发电机电压不稳，应对发电机与各个电气设备进行检查，必要时，应将部分负电荷切断，以此恢复电压。同时为了确保发电厂电气设备稳定运行，还应做好各种保护装置的检修工作，充分发挥保护装置的作用，提升电气设备运行的安全性与可靠性。

2.4 加强设备检修，确保电气设备正常运行

火力发电厂电气运行系统与设备维护、管理是一项复杂且系统性项目，要想做好电厂电气设备运行的检修工作，负责人应建立完善一整套电厂设备检修机制，严格按照相关制度定期检修、维护电气设备，并明确工作职责，将责任落实到部门、负责人、职工手中。例如对于电厂电气设备中的发电机组、燃气系统和汽水系统等设备，电厂管理部门应安排高素质、高水平的专业技术人员对这些设备运行状态进行检修、维护，每次检修与维护工作完成后，应做好相关记录，方便为日后检修与维护提供参考。另外，工作人员使用计算机点检系统和其他科技设备辅助检修各个电气设备运行状态时，应借助人工分析来判断，然后通过有关参考数据进行综合分析，以此提升电气设备故障诊断的精确度，为电气设备管理工作人员决策提供依据，从而提升电气设备检修效率。

2.5 加强对技术人员的培训

电气设备的使用、管理不当会引发电气设备出现故障，但究其根源还是维护不当或运行维护不规范，违规操作导致。因此，电气技术人员需要提升自身素养和技能，提高对电气设备故障的预防能力和应对能力。

2.6 优化基本保护措施

发电机、锅炉、汽轮机等设备联系紧密，任何部件故障，可能造成电厂运行波动，产生安全隐患。所以，必须做好电气设备的防护。确保电气设备的保护措施安全有效，发生故障时保护有效启动，降低对系统的影响。其次，做好设备运行维护管理，尽可能降低设备故障率。最后，用先进、科学的运行体系进行监控。

3、结语

总之，电气设备在安装和运行中存在缺陷，会给电厂生产系统埋下安全隐患，因此必须从电气设备的故障源头抓起，大力提高技术人员的综合技能，一方面，能够对电气设备故障起很好的预防作用，另一方面在发生故障时能及时准确消除故障，恢复电厂正常生产。

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