涂以康、展宗波、苏陶
内蒙古岱海发电有限责任公司 内蒙古自治区乌兰察布市 013700
摘要：文章从发电机、备用电源、电气接地以及变压器等方面，对火力发电厂电气运行中故障原因进行分析，在此基础上，提出火力发电厂电气运行中故障的应对措施。期望通过本文的研究能够对火力发电厂电气运行稳定性的提升有所帮助。
关键词：火力发电厂；电气运行；故障
我国以火力发电为主，火力发电厂具有不可替代的地位和作用。随着人们对电能需求量的不断增大，使得火力发电厂的生产能效进一步提升。在这一背景下，电气设备的运行负荷显著提高，故障问题随之频发。当电气设备发生运行故障后，会导致生产中断，对电能供应的可靠性造成不利影响。为此，应当在分析电气运行故障原因的基础上，采取有效的措施加以应对。下面就火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施展开研究。
1火力发电厂电气运行中故障原因
火力发电厂（以下简称火电厂）作为电能生产的主要场所之一，在生产电能的过程中需要使用到大量的电气设备，如果电气设备运行中出现故障，则会导致电能生产中断。电气运行中常见的故障情况如图1所示。
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图1 火电厂电气运行常见故障示意图
1.1发电机温升过快
火电厂一般处于24h不间断运行状态，受高强度、高负荷的生产模式影响，电气设备材料的老化速度加快，磨损情况严重，尤其对于铜线、铁线而言受损情况更加严重[1]。在材料受损过程中，会在短时间内产生大量热量，这部分热量无法快速散失，导致发电机设备温度快速升高，影响发电机安全运行。发电机长期处于高温运行状态下，绝缘层老化，内部零件运行异常，易引发运行故障。
1.2备用电源故障
火电厂为防止出现突发性断电、停电问题，配备了备用电源维持不间断供电。一般情况下，火电厂的高压备用电源或低压备用电源需要根据电机数量、容量进行配置，当高压或低压设备受到外界环境因素影响出现设备运行骤停时，发电机设备会自动切换到备用电源，在启动的一瞬间，发电机会出现电压骤升，可能对发电机设备正常运行带来影响。尤其在发电机容量不同的情况下，电源切换产生的影响程度也有所不同。若发电机容量较大，备用电源不足，在启动备用电源时存在着启动不及时的问题，会对发电机的运行速度造成影响，易引发电气设备故障。
1.3电气接地故障
在火电厂电气运行故障中，电气接地是较为常见的问题之一。在分析电气接地故障原因前，应当对电气接地的用途加以了解，即防触电。在电能需求量不断增加的背景下，火电厂的生产能效随之提高，电气设备的运行负荷进一步加大。同时为满足供电要求，火电厂对供电电压进行提升，由此引起部分电气设备短路，电气接地成为火电厂设备运行中的常见故障。大体上可将导致该故障问题的原因归纳为以下两个方面：交流接地、直流接地。前者为绕组接地，一般都是由于绕组受潮或是电气设备的金属外壳与绕组长时间接触，因绝缘老化造成击穿，这样不但会影响设备运行，而且还可能诱发人员触电的安全事故。而直流接地基本上都是检修人员操作不当所致。需要着重阐明的一点时，直流系统发生接地故障后，熔断器有时并不会熔断，在这一前提下，系统会继续运行，若是无法及时发现，则会引起接地短路[2]。
1.4变压器故障
变压器是火电厂中较为重要的设备之一，它的运行稳定与否关系重大。在电气设备中，变压器具有电能枢纽的作用，可对运行中的电压进行有效控制，从而使设备始终处于平稳的电压下运行。当变压器发生故障后，会对电气设备的运行造成严重影响。导致变压器故障原因包括本身的质量存在缺陷、电流荷载过大、线路干扰等。
2火力发电厂电气运行中故障的应对措施
2.1发电机故障排除
火电厂在发电机长期处于异常高温的情况下要及时采取冷却措施，将发电机温度控制在合理范围内，避免因温度升高产生的故障隐患。当前，有效的发电机冷却方法包括以下三种：
（1）空气冷却法。火电厂建设密封性良好的循环系统，采用空气冷却的方式，对发电机温度进行有效控制，阻止发电机与空气接触。同时，空气冷却法还能够阻止空气中的粉尘颗粒对发电机造成阻塞，消除发电机故障隐患。但是，这种冷却方法对环境要求较高，适用于特殊环境下的发电机冷却。
（2）水内冷却。火电厂可以采用水循环的方式降低发电机温度，达到冷却目的，水内冷却是当前使用最为广泛的冷却方法[3]。
（3）氢气冷却。该方法利用氢气改变发电机通风消耗量，提高设备供电效率。由于氢气属于易燃易爆气体，所以易增加发电机冷却的安全操作风险。在实际冷却中，火电厂要根据发电机设备运行实际情况选择适当的降温冷却方法。
2.2备用电源故障处理
在备用电源故障处理中，要收集整理相关技术资料，掌握火电厂的实际运行情况，改进和完善备用电源的配置方案和实际切换方案。火电厂可聘请专家设计电源切换装置，以保证在发生电源故障时电气设备一次性快速切换备用电源，缩短切换时间；火电厂要定期评估备用电源性能，及时淘汰老化严重、性能不佳的设备，引入先进的备用电源设备提高电气设备的技术先进性，便于快速安全切换电源。
2.3电气接地故障处理
为有效预防火电厂电气接地故障问题的发生，应当采取合理可行的安全措施，并对接地线进行科学设计。通过接地线的设计能够为操作人员的人身安全提供保障，具体设计时，可以利用电阻并联的方法，即将接地电阻与人体电阻并联到一起，使电阻与接地线电流和人体电流成反比，这样当电气设备故障带电后，流向人体的电流非常小，能够达到保护人体安全的效果。此外，要保证交流和直流电气系统的运行稳定性，并根据接地系统报警，对故障问题进行及时处理。
2.4变压器故障处理
为确保火电厂中变压器的稳定、可靠运行，可以使用红外装置对变压器的温度进行检测，看是否过高；对外壳进行定期清理，将积灰和污垢清除干净，避免灰尘过多，引起故障；定期检查变压器油，发现问题及时更换，从而使变压器始终处于正常运行状态，降低故障发生几率，为电气设备安全运行提供保障[4]。
3结论
综上所述，火电厂电气设备在长时间运行中，故障发生几率进一步增大。当电气运行中发生故障后，应当分析其成因，并采取行之有效的措施加以处理，争取在最短时间内，使电气设备恢复正常运行，保证电能生产，提高供电可靠性。
参考文献
[1]李天鹏.火电厂电机接地故障引发全厂停电实例分析及措施[J].电力设备管理,2021(1):86-88.
[2]孙勇.火电厂电气运行的安全管理以及故障排除处理探析[J]. 决策探索(中),2020(11):5-6.
[3]陈万超.基于火电厂电气运行的安全管理及故障排除处理研究[J].电子世界,2019(10):118-120.
[4]刘运杰.火力发电厂常见电气故障处理与维护探析[J].中国设备工程,2019(9):89-91.