杜炳剑
国能丰城发电有限公司 江西省丰城市 331100
摘要：社会经济的快速提升，对于用电量需求度也不断增加。大机组类电气设备广泛应用于电力生产中。火力发电厂的生产系统及运行程序复杂，涉及到较多操作环节，极易引发电力运行故障，还会对发电厂的生产运营造成影响。此次研究主要是探讨分析火力发电厂电气运行中故障原因，同时提出有效的应对策略，希望可以全面提升电气运行效率与质量。
关键词：火力发电厂；电气运行；故障原因
在市场经济体制下，公众需求能够促进市场发展。我国各地区开始出现大量火力发电厂，持续提升电气设备规模与使用效率。发电厂内部电气设备容量不断增加，且设备科技水平持续提升，出现较多现代化机械设备。机组功能的强化发展，必须做好电气设备运行管理与维护，以此确保火力发电厂的工作质量与效益。图1为火电厂发电流程图。然而，电力设备运营中，因运行维护人员技能水平低下、设备运行制度不完善等原因，导致电气设备运行管理与维护存在较多问题，严重影响电气设备的技术性与安全性，还会加剧火力发电厂的安全隐患。所以，电力人员应当强化设备安全意识，明确设备运行存在的故障隐患与问题，全面提升故障设备的检测与处理能力，以此维护生产安全。
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图1火电厂发电流程图
1、火力发电厂电气运行中故障原因分析
1.1发电机温度异常
为了使电网始终处于安全运行状态，随着电网负荷变化，火力发电厂发电量会持续变化。电网处于高负荷状态时，为了保证供电量充足，电气设备和发电机处于过负荷运行状态。由于发电厂属于电网调峰机组，尽管整改电网能够确保电气设备正常运行，然而长期运行会导致发电设备运行温度过高，从而造成设备元器件老化，降低电厂发电效率，还会缩短设备使用寿命，致使发电厂电气出现异常问题。
1.2电气接地不良
电气接地可以防护触电危害，能够保证电气设备系统运行安全性，还可以维护电力人员的安全。在火力发电厂发展进程中，逐渐加大用电负荷，提升供电电压等级，致使火电厂电气运行时容易发生短路故障，危害电气设备运行人员安全。电气接地属于常见故障问题，主要涉及到交流接地故障和直流故障。直流系统运行期间，当一个环节发生接地问题，尽管不会直接导致系统短路，也不会使熔断器熔断，但是会由于电气人员误操作所致系统接地短路，使发电厂承受较大经济损失。交流接地为绕组接地，属于电动机接地。由于电机壳和绕组接触，会加速绝缘老化，从而引发击穿接地问题，严重威胁系统运行安全性。
1.3发电机电压值不稳
电气设备运行过程中，电压不稳定、大于极限值时，将会造成电气系统故障，严重影响用电用户和发电设备。比如在生产运行中，发电机电压值高于额定值5%时，会加大发电机励磁与转子电流，转子绕组温度持续增加，加速绝缘体老化、当发电机电压小于额定值5%时，发电机定子绕组处于不饱和状态，因此会发生震荡问题，对发电设备运行性能影响较大，还胡危害负载设备运行。
1.4备用电源切换异常
在电气设备运行过程中，为了避免外部因素所致发电机断电、失电和损坏问题，需要安装电源设备，切换电气运行，维护电气设备运行的稳定性与安全性。一般情况下，发电机电厂运行安装备用电源，涉及到柴油发电机、高压厂用备用电源、蓄电池。柴油发电机主要是发电机发生故障后，机组会断电，此时会自动启动柴油发电机，维护发电机组停运安全。高压常用备用电源主要是发电机组停运后，能够为厂内用电提供电源，实现集散控制系统的紧急供电。虽然电气设备运行的备用电源配置较多，然而备用电源性能与初始电源性能差距明显。发电厂母线切换至故障电机设备后，必须及时接入备用电源，此时电气设备运行速度缓慢。当电压持续升高时，电机无法快速调节，此时就会导致发电机状态混乱，严重影响发电机运行。
2、火力发电厂电气运行故障的应对策略
2.1合理选择冷却方法，减少发电机异常发热
为了使发电机系统处于适宜温度运行状态，应当合理选择冷却方法，降低发电机热量，避免出现过热情况，影响系统运行效益。目前，火电厂发电机冷却方法包括氢气冷却、水冷却、密闭空气冷却。其中，氢气冷却法是利用氢气，降低发电机组通风损耗，以此提升电气设备供电效率。然而氢气具有易燃易爆炸特点，因此应用限制较大。水冷却法是借助水的强散热能力，具备明显的冷却效果，属于火电厂常用冷却方式；密闭空气冷却法是利用封闭循环系统，控制需冷却介质与空气接触的污染，减少由于堵塞所致异常发热问题，此种应用多应用于恶劣环境，设备造价高昂，无法推广应用。
2.2加大安全保护力度，科学设计接地线
通过应用接地线，可以对火电厂电气人员安全予以保护，工作原理如下：通过人体电阻与接地电阻并联，确保电气设备带电，可以将流向人体的电流和接地导线电联形成反比，维护工作人员安全。在此种情况下，工作人员需要使用环路式接地线方式，安装电气设备接地装置。当系统发生故障，无法安全稳定运行时，可以适当减少对地电压，全面维护电气设备运行安全与可靠性，降低安全事故发生率。比如火电厂为了维护设备运行安全，确保接电线设计安全，需要应用（40×4）mm扁钢作为接地连接线材料。部分接地需要检测地面土壤情况，之后再开展接地连接线。土壤酸碱度较高时，将会导致接地连接线生锈，从而影响发电机组设备运行安全性。所以，电力人员应当在接地连接箱表面涂刷防锈产品，避免扁钢生锈，造成连接地线损坏，对电厂设备运行效益产生效益。检修人员定期检查接地连接线与环境，将接地连接线置于通风、干燥环境内。电气人员需要及时更换生锈接地线，保证接地连接线正常使用。
2.3密切监测，防止电压不稳
发电机电压不稳，将会影响发电机使用期限。火电厂运行期间，工作人员必须密切监测发电机运行状态，当发现电机电压不稳时，应当全面检查发电机与电气设备，可以切断部分负电荷，尽快恢复电压。为了使电气设备处于稳定运行状态，应当全方位检修保护装置，以此发挥出保护装置的作用，维护电气设备运行安全与可靠。
2.4注重设备检修，维护电气设备运行效益
火电厂电气运行系统、设备维护管理属于复杂项目，为了全面做好电气设备运行检修质量，管理人员应当制定设备检修机制，遵循标准制度规定，开展定期检修与维护，全面落实工作职责与责任。比如，对于电气设备中的燃气系统、发电机组、汽水系统，管理部门应当派遣专业技术人员，专职负责检修和维护设备运行状态。检修与维护工作结束后，应当做好详细记录，便于日后检修与维护。此外，电力人员应用计算机点检系统与科技设备，对电气设备运行状态进行检修，联合人工判断方式，综合分析相关参考数据，以此确保电气设备故障诊断准确性，同时为管理人员提供决策依据，加强电气设备检修质量。
3、结束语
综上所述，火电厂电气设备构成复杂，发生电气运行故障时，对电气设备的运行效益影响非常大，还会降低电能供电质量，威胁人员生命安全。所以必须尽早预防和控制电气设备运行问题，做好数据信息反馈，为电气设备检修与管理提供参考依据。
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