火力发电厂电气运行中故障原因分析及改善措施

    王瑞强

    摘 要：我国正处于经济发展的快速阶段，在中华民族上下五千年的底蕴涵养下，建国以来的国力一直保持着持续稳定的发展。但这一切离不开中国各种丰富的能源支撑，火力发电厂作为中国人民电能量的主要提供方式，在供电行业拥有着首屈一指的地位。但最近几年来国家一直大力支持风力发电和太阳能发电侧面反映出火力发电并非没有缺点。火力发电虽历史悠久且发展成熟，但却对能源有巨大要求，消耗能源多且不环保，不符合中国坚持可持续发展的理念。

    关键词：火力发电；运行；故障原因；改善措施

    DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.167

    0 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中华人民共和国发展的几十年来，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。故本文通过对火力发电厂电气运行中的故障原因分析并得出改善措施。

    1 火力发电厂中电气设备存在的故障原因有哪些

    1.1 发电厂规定的电压值脱离正常范围

    通常在发电厂内的电气设备会设定一个范围内的电压值上下浮动幅度，这个幅度在正常电压值的上下百分之五。之所以设定这个电压值，是为了保证电气设备的正常运行。电压值脱离正常范围的表现有两种：一是电压值高于正常电压值的百分之五，一旦电压值出现过高的情况，发电设备本身会选择增加励磁来维持稳定，但这样会引起电流速度增快，进而引起机身温度增高，从而加速发电设备老化。二是电压值过低，当电压值过低时机身自身会在不饱和的情况下工作，这样会引起铁芯出现震荡现象或者是失步现象，降低设备的工作效率，是机器受损增加。

    1.2 备用电源进行切换时出现的故障表现

    备用电源是为了在发电设备出现故障时或者是其他原因引起停电时切换接入电源从而维持供电的装置。故障通常出现在电源切换时。当出现突然停电的情况时系统会自动接入备用电源，由于发电设备连接多个方面以及其他设备，如控制方，这部分设备在切换备用电源时会降低运行速率等待备用电源接入，等备用电源成功接入后，母线会带动机器快速运转，此时各部分回因为频率无法一致而引起混乱。或者是备用电源在切换过程中耗费时间太长或是供电效果差强人意都会引起故障。另外电源切换时出现故障的概率还与电气设备的机身容量有关。

    1.3 过高的电气设备的机体温度

    发电设备在日常的高速且持续的运转，容易出现机身温度过高的现象。机体本身会设置绝缘体导出产生的热能量。但发电设备在高强度的运转下产出热能过多，造成绝缘体老化，降低结缘导体热速率，同时会造成机体内部的铜和铁的耗损增加。综合以上，当电气设备的温度过高时，会引起机体各部分的耗损，进而引起机器老化加速。

    1.4 交流或直流电电气接地引起故障

    随着居民数量的增加，所需的电力也就更多，对设备的耗损也就越大，就有可能引起短路的问题。如果是直流电接触地面基本不会引起问题，但会累积损耗。如果是交流电接触地面，危险系数较大。绕组受潮加上绝缘体部分老化导热降低，以及磨损会加剧故障，带电问题会引起很严重的电气故障问题。

    2 关于火力发电厂电气设备的改善措施

    2.1 首当其冲的便是解决电气设备温度过高的问题

    火力发电机在运行过程中产生的耗损同样会转化成热能和原本机器运行产生的热能一起加重机器负荷。解决电气设备温度过高的问题可以从及时更换磨损配件入手。可经常更换会磨损老化的绝缘体，还有内部耗损较大的铜铁部件。其他降低电气设备温度的方式包括氢气降温和密闭空气降温还有水降温法，在使用这几种降温方法时要注意根据不同条件区分选择。如一般来说使用较多的是水降温法，可靠且安全性高，散热快，适用于大型机械。密闭空气冷却一般用在发电厂处于极端恶劣的环境之中。氢气的使用需要格外注意，虽然可以增快运行速率，但氢气不稳定，容易引起爆炸。

    2.2 进行科学的接地线的规划

    接地线的布局与规划十分重要，这关系到工作人员的生命安全以及发电厂的稳定。接地线能保证人身安全的原因在于电阻，线路里的电阻与人体的电阻呈反向，且线路中的电阻越低越安全。在发电厂中最安全的接地线布局是环路式线路，这样可以降低线路对地面的电压，从而提高可靠性。另外，工作人员还需格外注意交流与直流电问题，经常检查交直流电的系统设备。

    2.3 完善关于电气设备的管理与检修

    首先要制定好关于电气设备的规定，建立完善的责任制度，做到责任到个人，并不断完善。其次要配备相关的专门人员，对其进行知识普及及讲解，使其充分学习自我保护的方法，在解决故障的时候首先可以保护自身安全。要求该部分工作人员必须具备相应的专业技能，必须熟悉电气设备的方方面面，在出现故障时能第一时间拿出解决方案，或者是抑制故障发生。关于检修，电气设备的故障通常出现在自动跳闸或者是突然切换到了备用电源，机组来不及反应出现故障，但也并不经常发生。当出现此类故障时，首先检查内外故障，以及相关一切设备的检查，防止再出现此类故障。

    2.4 关于电压不稳问题的解决方法

    由于电气设备使用耗损过多，用电用户较多会引起电压不稳，但会引起电压不稳定因素有很多，为了及时发现电压不稳定的原因，可装配监控设施以及时发现问题。一旦发现出现电压不稳定问题立刻对其进行维修。在必要时候可以通過切断部分电荷来控制电压，或者可以采用紧急拉闸来维持电厂的稳定运行。除此之外，还可以加上安全保护装置来维持安全性，可以采用安全系统的自启动装置，在故障发生的第一时间做出反应进行抢修。

    3 总结

    总而言之，电气发电仍是重中之重，而导致火力发电厂电气设备故障的原意也有很多。这提示我们要做好监督以及完善工作，安装一些保护装置。只有保证了电气设备的安全与稳定，才能为广大用电用户提供电源，才能促进电厂发展。