火力发电厂电气运行中的故障原因及应对措施

2015-03-26徐洪莉

河南科技 2015年18期

徐洪莉

（郑州荣奇热电能源有限公司，河南郑州 452481）

目前，随着人们生活水平的不断提高，人们对用电量的需求越来越大，新型火力发电厂不断涌现，这也对火力发电的设备管理和技术提出了更高的要求。但是，为了保证火力发电厂发电的稳定性，有必要认识到火力发电厂电气设备运行中的故障［1-3］。因此，对火力发电厂的工作人员来说，为了确保火力发电的安全运行，尤其应该注意发电运行过程中可能存在的故障。

1 火力发电厂电气运行过程中出现故障的原因

1.1 发电机电压值超出允许范围

为了保证火力发电厂的电气系统能够正常运行，首先应该将发电机的电压输出控制在允许的范围内。对火力发电厂来说，在发电过程中一定要将额定电压上下浮动的范围控制在5%以内，一旦火力发电机的电压过高，就会导致发电机的容量超出额定范围而导致发电不稳定［4-5］。尤其当火力发电机的转子处于高速运转状态时，其转子的流量会大幅度增加，这样反而会加速设备的老化。但是，一旦发电机的电压过低，并且低于额定电压的90%时，反而会导致转子的转速过低，这样也会影响到发电设备运行状态。因此，火力发电机的电压值超出允许范围会直接影响电气设备的运行质量。

1.2 发电机升温过高、过快

一般情况下，火力发电厂的电气设备都会长期处于运行的状态下，由于火力发电机长期处于运行状态下，就会导致发电机升温过高和升温过快［6］。同时，在火力发电机运行的过程中，一些铁质部件一直处于高速的工作状态，这样就会导致火力发电机在发电过程中产生大量的热能，进而导致发电机温度过高。一旦火力发电机一直处于这种高温运行状态，这样会加速电机的老化。因此，火力发电机的升温过快和过高也是导致火力发电厂电气运行中出现故障的原因之一。

1.3 备用电源出现了异常自动切换现象

在火力发电厂电气运行中，火力发电厂都会配置相关的电源设备一旦发电机出现突然断电的现象，需要及时进行切换，确保火力发电系统的正常运行［7］。但是，即使发电厂配备了足够多的备用电源，备用电源的性能还是与原本电源相差很大。在火力发电机的母线切换到出现故障的电机设备时，就需要备用电源的及时接入，这时火力发电厂的电气设备就会处于缓慢的运行状态。当然，随着电压的逐渐增大，就会直接影响电机的正常运行。因此，在启用备用电源后，由于电机无法及时做出调整，就会导致发电机的状态出现混乱，从而影响电气系统的运行。

1.4 存在电气接地问题

目前，在火力发电厂内，电气接地主要包括直流接地和交流接地两类。近年来，随着用电量的不断增大，使得我国火力发电厂的用电负荷急剧增加，这样就会导致火力发电厂的电压值不断增大，所以，在电阻一定时，就会提高发电厂的电流。因此，为了提高火力发电厂的安全性，将电气设备接地是很有必要的一个环节。当然，为了避免火力发电厂运行中出现故障，还需要及时对电气设备进行检修，旨在提高火力发电厂故障人员的人身安全。

2 火力发电厂电气运行障碍的改善途径

2.1 避免出现电压不稳的情况

在现有发电技术的条件下，造成火力发电厂发电不稳的因素很多。为了保证火力发电厂电气系统电压的稳定性，火力发电厂的电气系统还需要安装各种保护装置，尽量避免不必要的故障出现［8］。

2.2 阻止发电机过热，恰当选择冷却方式

在火力发电机发电运行的过程中，不可避免地会产生大量的热，进而导致火力发电机的各个部件发热。所以，只有将火力发电系统在发电过程中产生的热量排出，这样才能保证火力发电厂稳定运行。由于火力发电厂的发电系统一般都是处于恶劣的环境下运行，这就要求电厂企业采用必要的保护措施以保证设备的正常运行，从而导致火力发电成本偏高。因此，在冷却系统的选择时，火力电厂既要考虑系统的效率，也要考虑其成本。对不同的火力发电厂，需要根据不同的需要选择冷却系统，只有采用针对性较强的冷却系统，才能满足不同火力发电厂的冷却目的。

2.3 做好电气设备的检修

在火力发电厂运行的过程中，经常会出现发电机自动跳闸的现象，在这种情况下切换备用电源会影响到发电系统的运行状态。一般情况下，火力发电机出现自动跳闸后切换到备用电源的情况并不多，但是作为专业技术人员也要对自动跳闸现象有一个全面、清醒的认识，以防突发事故的发生。一般造成跳闸情形的原因有：发电机内部出现不良状况导致发电机运行不畅，如发电机的定子出现短路或与大地相连接；发电机的外部连接装置或是保护系统出现故障，如连接发电机的母线短路，发电机的智能保护系统失灵等。自动跳闸不但影响了电气设备的正常运行，而且损害了火力发电的稳定性，为电厂企业造成了不小的经济损失。因此，做好自动化设备的维修工作是排除系统故障的关键环节。另外，一旦出现电机跳闸的现象，火力发电厂的工作人员要做好检查工作，确保火力发电厂发电系统的正常运行。最后，还需要做好对火力发电设备的保养和维护工作，这样才能保证火力发电系统长期处于正常的工作状态，避免在火力发电的过程中出现故障。

2.4 科学合理的设计接地线

在火力发电厂进行发电的过程中，需要科学合理地进行接地处理，这是确保火力发电厂工作人员安全的必然保障。在火力发电厂电机设备带电的情况下，一旦工作人员触电而没有进行接地保护，会对工作人员造成更大的损伤。在火力发电厂的电气设备进行接地保护后，应该尽量选择环路式接地线，这样能够降低接地电压，从而提高火力发电系统的可靠性。同时，为了保证火力发电系统能够处于正常状态下运行，还应该保证火力发电厂的电气系统不仅包括直流系统，还需要包括交流系统，从而避免发电故障的产生。