火力发电厂电气运行中故障原因分析及改善措施

发表时间:2021/5/14   来源:《当代电力文化》2021年4期   作者:徐涛
[导读] 通辽热电有限责任公司 内蒙古通辽市科尔沁区028000
        徐涛
        通辽热电有限责任公司 内蒙古通辽市科尔沁区028000
        摘要:随着经济的飞速发展,电力已经成为人们生产生活中不可或缺的部分,电量需求不断增长,这也为我国电力企业提出了更高的要求。但是当前,我国的火力发电厂正在面临严峻的考验,其发展运行中存在较多的问题。如何提升火力发电厂运行效率,产出更多的电能,已经成为火力发电厂管理人员重点考虑的问题,本文针对火力发电厂运行中存在故障的原因进行分析,并找出应对措施。
        关键词:火力发电;运行;故障原因;改善措施
        前言:火力发电是我国目前支持国民用电的主要来源,因此坚持火力发电是必然且必须的。在火力发电设备伴随我国发展的几十年来,其核心发电设备也在不断进步,我国目前火力发电厂的核心设备是电气设备。电气发电摒弃了火力发电的高污染高浪费的缺点,是目前来讲相对清洁和节能的资源。因为电气设备在火力发电中重要性,所以保证电气发电设备的正常运行也就成了重中之重。
1、分析火力发电厂电气运行常见故障的原因
        1.1发电机发热问题
        在整个电气系统中,发电机组是非常重要的一部分,在长时间的运行中,难免会出现发热现象,探究其原因主要是因为发电机在长时间的运行中,产生铁和铜的损耗,同时并将损耗转为热能,倘若发电机组冷却系统无法快速带走热量,对会让发电机迅速升温,在高温环境下长期工作,发电机的使用寿命必定会缩短,发生各种系统安全故障,让整个系统的安全运行收到极大危害。
        1.2发电机电压波动问题
        在电气系统中电压超出供电指标的范围,电力不稳定是较为较常见的问题,严重影响发电系统的正常运行,比如,欠压会导致供电不足、压会造成线路短路等,一般来说,发电机在正常运行过程中,电压值正负在5%左右,如果电压值超过额定值电压后,增会大大增加发电机励磁,同时也会增加转子电流,升高转子绕组的温度,迅速老化绝缘体。一旦发电机组电压迪低于额定电压时,就会让定子绕组在不饱和的状态下运行,导致发电机组失步和振荡,进而让相关联负载设备的做功效果受到较大影响。
        1.3备用电源出现异常切换
        为避免因为各种因素导致的电机突然电机损坏、断电以及失电等问题,在当前的火力发电厂电气运行中,都会设置一些备用电源设备,进而确保发电系统顺利有序进行。火力发电中备用电源,通常都是一些火力发电厂自备用蓄电池。柴油发电机以及外接电网的高压厂用备用电源等,在这其中,蓄电池的作用主要就是为了保证,火力发电厂电机用电失去后对DCS等系统及时提供紧急供电。柴油发电机所发挥的作用,主要就是为了机组发生事故断电后,迅速的启动机组,确保其安全停运。高压备用电源的作用就是为机组停运后,及时提供电力,上述这些备用在异常切换,或多或少都会对发电机组造成安全隐患,导致电气设备安全运行收到影响,最终让电网的安全运行受到影响。
        1.4电气接地问题
        火力发电厂的设备和电气接地设施的安全,同工作人员的安全有着直接关系。电气接地设施是人员和设备安全的保障,近年来,随着社会的不断发展,社会大众的用电需求量日益增大,进一步提高火力发电厂的输电电压和负荷,因此,经常会出现断路故障,严重影响了工作人员和设备的安全性。一般来说,我们根据电压的类型接地故障可将其分为以下两种,第一,交流接地故障,第二,直接接地故障。交流接地又被称之为电动机接地,这种故障主要是因为绝缘层出现老化、发电机机壳绕组发生受潮所导致的。


2、火力发电厂电气运行中对故障的应对措施
        2.1合理的设计接地线
        施工人员在进行接地操作的时候,要根据火力发电厂自身的特点,制定一套科学、合理的接地线措施。首先是确定电气的安全性,包括受否存在设备损坏、漏电等问题的出现,发现没有任何问题的时候,才可以对电气设备的外壳进行接地处理。其次是对接地装置可以采用“环路式”的接地线,这样既可以降低电压,又能为保证操作人员的人身安全提供保障,当某一处的接地线出现问题时,“环路式”接地线就会将故障的影响降到最低。最后,相关人员要在接地系统中做好报警装置,能够及时对问题进行排查,最大限度的确保电力系统的安全运行。除了“环路式”接地线的连接方式,还可以利用“便捷式”接地线连接装置。例如某发电厂出于经济与实用方面的考虑,会让接地装置长时间处于一个比较恶劣的工作环境中,导致接地装置受到土壤和电化学的腐蚀。或者在接地装置的选择上,利用镀锌碳钢的材质。所以,选择合适的接地材质与方式,可以有效的降低电压,提高接地设备的安全性,做好各项控制措施,在发生故障的时候,能够及时、有效的作出最准确的判断,这样也能将危险系数降到最低。
        2.2加强设备检修保养
        发电机出现自动跳闸,或者切换到备用的电源上,这对电气设备的运行来说是一种极大的损害,通常情况下运行中不会常常出现此类问题,偶尔会遇到跳闸的情形,通常是由发电机内部或者外部故障所造成的。对于这一原因,技术人员应该详细的检查发电机的一切相关设备,未发现问题时可以恢复主电源的供应,并持续升压,正常的使用。而如果发电机是由于外部原因造成的,等发电机和故障二者隔离后,发电机就会正常运行。同时,相关技术人员也要严格按照相关操作规程,防治出现十分严重的事故。
        2.3选择恰当的冷却方式,避免发电机过热
        在长时间的工作状态下,火力发电设备不可避免的会有大量热能累积,倘若这部分过量的热能无法及时有效地排散,则十分不利于整个电力系统的安全运行。目前,我国大部分火力发电厂常见的电力系统冷却方式主要有强制环境通风冷却、发电机的氢冷却UI水冷却。其中,强制环境通风冷却主要是对发电设备的运行环境进行强降温,适用于工作在恶劣环境下的发电设备;氢气冷却主要是作用于发电机内部的定子铁芯与转子表面,能够有效的通风降温;水冷却主要作用于发电机内部的定子绕组,通过水循环内冷却达到降温效果。面对发电机过热的情况时,可采用高效的自动冷却方式去解决,其中关键因素就在于保证整个冷却系统的自动性与准确性,无论是氢冷却还是水冷却,都要对发电机的温度进行严格的监控,保证其工作温度在允许范围之内。
        2.4及时处理系统电压波动
        在实践生产中,电压经常受各种因素的干扰造成波动,比如过压或欠压,极大危害发电机的使用寿命,甚至会影响到整个电气系统的稳定运行。解决电压不稳定是一项复杂的工作,电力工作人员应当严密监视系统的各项控制指标,全面掌控系统的运行情况,一旦出现严重的电压波动,立即判断造成波动的原因,寻找解决的方法。比如电路负荷超出限定值,造成电压升高,可以采取切断部分负荷的办法,减少电路负载达到降压的目的。另外出现紧急情况时,可以采取紧急拉闸的措施保护系统的安全。
结语:火力发电厂对我国经济发展有着十分重要的作用,火力发电厂运行中存在的各项问题会对人们的生产生活产生影响,因此必须定期对电气系统运行情况进行和维护,提前排除故障,保障设备设施顺利运行。
参考文献:
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        [2]宋强.探究火力发电厂电气运行中的故障原因及改善措施[J].科技与创新,2017(24):75-76.
        [3]刘丽梅,辛建华.对火力发电厂节能环保的有效综合补充方法的再探讨[J].中国新技术新产品,2018,(20):137.
        [4]范宜鹏,郁胜杰,樊建俊.浅论火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施[J].科技创新与应用,2018,(27):180.
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