李晓红

【摘  要】随着我国现代经济的快速发展，电力促进了工业的快速发展。发电厂，作为工业发展的重要组成部分，作为电力来源，满足人们不断增长的电力需求，对电力负荷的增加，发电设备性能要求越来越高，电气设备的高强度的跑步，这是一个为电厂发展机会，这是一个前所未有的挑战。如何保证电力的正常运行，是大型电厂关注的焦点。而在发生故障时，保护正确动作，维护系统稳定，确保厂用电源是非常重要的，因此正确判断电厂设备运行故障是非常重要的。

【关键词】电气设备;常见故障;重要性;应对策略;

我国作为能源大国，对能源的质量和数量方面的要求很高，电能作为当今世界主要的清洁能源广泛地应用在生活、生产等各种领域中。缺少了电能，将严重影响人们的生活及企业的生产状况，因此发电厂的电气设备的稳定运行就显得尤其重要。

一、发电厂电气设备正常运行的重要性分析

就发电厂来说，在不断推动当地经济发展，提供人们电力能源的同时，也在逐渐深化对发电厂电气设备的保护，但由于能源需求的增多，发电厂近些年已经不断引入更多的电气设备，应用过程中越来越多样化和复杂化，各个设备之间相互联系，很多小部件的安装和调试都对整个电厂的电力稳定状况产生影响。因此，在引进的设备安装调试环节，工作人员必须做到准确无误。毫无疑问，电力的存在让电厂所设地区甚至是全国的经济都处于高速发展的态势，给人们的日常生活提供了重要的保障，这充分说明了电气设备正常运行的重要意义。深入地对各种应用设备的维护与管理进行分析，对故障排除的手段进行研究，对维持电厂电气设备的稳定安全运行有保障的作用。

二、发电厂电气设备常见故障分析

发电厂是将化石能源转化为符合传输要求的电能的单位。发电厂的工作主流程为供用电流程，涉及的电气设备有发电机、变压器等。此外，发电厂的正常运转还需要厂用电流程的支撑，厂用电流程用于场内综自设备、继保设备等的控制以及照明、事故应急等场合，其涉及的设备有配电器、开关等。由于发电厂设备振动大、磨损快，环境中粉尘多，因此电气设备出现故障的概率较大，需要作细致分析。

1.备用电源自动切换故障。为应对各类不确定情况，在发电厂厂用电流程设计中往往引入备用电源。例如，为保障发电机的持续、稳定运转，其驱动系统一般是双路供电（一主一备）。根据电压等级，备用电源一般可划分为高、低压两种类型。鉴于发电机在发电厂的重要地位，现主要就发电机备用电源切换异常造成的影响进行阐述。发电机备用电源选型方面的考量因素有：（1）发电机容量;（2）控制模式;（3）发电机数量;（4）接线模式。由此可见，给发电机配置备用电源是一项复杂工作，若配置不当，会引发各种问题。1）备用电源启动是需要时间的，对于发电机这类高速运转的设备体系，一旦失去主供电源，相关设备个体将立即转入降速运转态势，且降速幅度与启动所需时间呈正相關。2）如果启动时间超过额定值，就会导致锅炉不能正常运转（受相关电气设备减速影响），严重情况下甚至导致发电机不能再次运转。3）由于突然加压对发电机不利，即使备用电源在额定时间内接入母线运转，也有可能引起电机故障。

2.发电机温度过高。发电机的持续工作周期一般较长，长期持续运转必然耗费大量金属（铁/铜），并附带产生大量热能，这样就可能使相关电气设备累积热能而导致温度骤升，长此以往将有损该电气设备的表层绝缘体（老化加快），最终致使电气设备的运行年限缩减。根据相关研究，以上过程的进展速度与设备温度呈正相关，特别当温度越过临界点温度后，老化速度加快，不但对发电机正常运转造成威胁，还可能引发人身安全事故。

3.电气设备接地故障。对电气设备作接地处理是保障设备正常运行和作业人员安全的必然措施，但接地体系若出现短路故障，将带来很大的安全隐患。发电厂接地故障主要形式有：（1）直流接地故障。当直流发生接地故障但不短路时，因其熔断器不会熔断，使检修人员误认为一切正常，忽视相关操作注意点，导致故障扩大。（2）交流接地故障。如电动机绕组受潮而形成的接地故障。（3）接地失效。当前的接地材料和接引线以扁钢为主，而扁钢在长期运行后会出现腐蚀及磨损现象，可能造成接地失效。

4.电气设备电压超载故障。稳定合理的电压值对电气设备效能的发挥至关重要。一般要求电压波动不超过额定值的5%。对于发电机设备体系来说：（1）当电压高于额定值时，励磁会提高（因设备容量发生变动），促使转子电流加大，这样就进一步增强温升效应，从而带来加速老化和铁/铜损耗增加等不利后果。（2）当电压低于额定值时，绕组铁芯等发电机部件的稳定性变差，表现为不能正常运转，导致机组异常振动。电压过低还会引发相关机械设施的非正常运转。

三、发电厂电气设备运行中常见故障应对措施

1.优化接地线结构。优化接地线结构不仅可以有效保护设备及工作人员的安全，更可以有效的提升设备的运行稳定程度，对接地线结构的优化使用可以有效的降低地面电压，最大程度的降低设备故障所带来的安全隐患及对设备的影响。考虑到接地线的重要性，应对接地设备进行实时的监控过程，一旦接地线发生故障应进行及时的故障排查，降低其引起的危害。此外，对于接地线的有效运行还需要配备相应的报警装置，一旦接地线发生故障则可以通过报警装置进行预警，将可能发生的损害降至最低，提升接地线结构的安全性和稳定性。为了提升电气设备运维的智能化水平，宜给电气设备增配接地线报警装置，以实现对接地线情况的实时监控和故障快速排查。

2.合理选择冷却手段。针对电气运转中的热量过高的现象应使用合理的冷却手段，以保证电气设备的稳定运行。通过对发电机等设备优化冷却系统，促进热量的及时排除并进行设备的冷却。当前发电厂中电气冷却的常用手段包括水冷方式、氢气冷却方式、密封空气冷却方式等。三种方法对热量的传递和散去均有极为明显的效果，对设备降温过程极为有效。第一种是室内冷却方式，此种方式的应用较为简单，在发电量较大的机组中应用较为频繁。第二种为氢气冷却方式，此种冷却方式效果非常好，但是因为氢气为可燃气体，因此对于环境的要求较为严格，而且容易存在安全隐患。第三种为密闭式空气冷却方式，其可以形成较为密闭的环境，降低冷却介质与外界的接触，有利于其冷却功能的发挥，较适合于发电环境比较复杂的发电厂应用。设备的热量排除对热备的稳定运转及保障使用寿命有极为重要的意义，因此应合理选择冷却手段以加强热量的排除。

3.定期做好电气设备的检修维护工作。电气设备故障对发电厂的负担极重，做好故障排除工作可以为发电厂及国家节省大量的时间及电力能源，因此应定期做好电气设备的检修维护工作，根据电气设备的运行情况及使用要求，制定严格的操作制度及相关责任，工作人员严格按照操作规程进行定期维护检查工作，做到责任落实到人。同时，还要对工作人员的检修工作予以考核，保证每个人都能够以积极的心态对待设备的检修，保证检修工作的有序进行。对故障的原因及维修过程做好记录工作并整理成工作笔记，便于维护工作的进行及故障防护过程。

总之，发电厂电气设备是否能正常运行，关系到发电厂的发展，其操作系统又极为复杂，对其安全性和稳定性的合理控制是必不可少的。以及人们日常的需求，因此工作人员对相关问题必须予以高度的重视，积极采用有效的应对措施排除故障，做好检修维护，运行监护工作，以相关大数据统计为依托，详细分析发电厂电气设备故障，确保电气设备稳定安全运行