丁海刚

摘要：当前我国正处于经济发展的快速阶段，飞速发展的经济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。在火力发电厂的电气运行中，很容易发生各种事故或者是异常现象，这对电厂的稳定运行、安全运行产生了影响，甚至会造成严重的安全事故。本文首先分析了火力发电厂电气运行中可能面对的故障原因，从而提出对应的改善措施，希望能够快速解决故障。

关键词：火力发电 电气运行 故障原因分析 改善措施

1引言

近年来，在经济快速发展的新形势下，各行各业对电能的需求不断增加，这也为火力发电厂的发展带来了良好的机遇。目前，我国的火力发电厂广泛使用大中型机组的重型发电设备。这些设备在长时间运行过程中容易出现各种故障，影响电厂生产运行的稳定性。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，确保大型火力发电厂机组安全可靠运行，促进其稳定发展。

2火力发电厂中电气设备故障原因分析

2.1电机运行时电压波动问题

发电厂的发送电压过高、过低都会对用户或电厂本身产生极大威胁。一方面，发电机在发电厂的实际运行中需要稳定的电 压来维持正常工作状态。另一方面，一旦电压超过或低于额定电压的5%时，就会对发电厂电气系统的正常运行造成巨大影响。 当发电厂的电压过高时，电机内转子组的温度不断升高，加速其老化。而当电廠的电压过低时，电机的绕组铁芯在运行时长期处于不饱和的工作状态，就会出现严重的震荡现象，甚至会影响整个电气系统的稳定运行。

2.2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。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。发电机运行时间较长，会产生各种各样且不同程度的损耗，例如铜损耗、铁损耗等，而这一过程会将损耗的能量基本转化为发电机本身的热能，致使电机温度急 剧上升。电机的制冷设备不完善，且运行状态不佳，最终导致机电设备的温度长时间过高。

2.3电气接地故障

电气接地是保证火力发电厂电气设备系统安全运行的有效手段，其在工作人员安全的保护中也发挥着关键性作用，但笔者在实际调查中发现，由于近年来我国各地火力发电厂普遍出现了用电负荷增加的情况，这就使得短路现象出现的频率不断提升。短路可以分为直流故障和交流接地故障，两种故障的出现原因为：一是直流故障。直流系统运行过程中的某个环节出现接地问题后，在多数情况下不会造成短路事故的出现;但如果具体维护过程出现问题，则易导致熔断器的熔断，火力发电厂很容易因此承受较大的损失。二是交流接地故障。交流接地的实质是电动机的接地，绕组和电机壳的接触、空气潮湿、尘土等均有可能成为引发这一故障出现，由此造成的绝缘老化速度加快便会引发击穿接地问题，火力发电厂的平稳运行将受到影响。

2.4备用电源自动切换问题

火电厂发电机用备用电源自动切换（备用电源自动投入），中国设计有两种方式：一为无时限快速切换，二为低电压闭锁限时切换（即慢速切换）如切换时间过长，一方面机组辅机转速降低过多，造成锅炉运行工况的变坏。另外，母线残压过低，切换后电动机自起动困难，都可能造成机组的运行工况大的扰动甚至停运，这是不希望的。 慢速切换存在的问题。国产机组高压厂用电自动切换采 用慢速切换的也不少，设计采用低电压检定加时间闭锁的切 换方式，即切换条件有两种：①母线电压低于某值才允许切换;②切换限定在某整定时间内完成。现在的问题是低电压 检定继电器和时间闭锁继电器如何整定。既要保证切换一次 成功，又要保证高压厂用电动机在切换中不受到过电压冲击， 并在电动机允许承受的电压下实现尽快切换。

2.5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。

3火力发电厂中电气设备故障改善措施

3.1改善电压不稳

为改善机电设备的电压不稳这一问题，发电厂应采用当前先进的科学技术，在整个机电系统的运行中引入监控机电设备，该设备具有较高的严密性与实时监控性，始终确保机电设备处于安全、稳定的电压下， 当电压出现波动或是不稳的状况，该设备就会自动发出警报， 督促相关人员对机电设备进行快速检修。如果电机设备在运行过程中电压不稳定，会对设备的使用寿命产生很大的影响。在日常运营过程中，火力发电厂需要重视现代先进技术的应用，全面提高机械和电气设备的性能。同时，对机电设备进行实时监控也是为电气设备创造良好运行环境的必要条件。它不仅能有效降低设备的电压不稳定性，而且对设备运行的安全性也具有十分重要的意义。

3.2完善接地线设计保证人身安全

接地装置的连接应可靠，接地线应为整根或采用焊接。接地体与接地干线的连接应留有测定接地电阻的断开点，此点采用螺旋连接。接地线的焊接应采用搭接焊，其搭接长度;偏钢应为宽度的两倍，应有三个领边施焊;圆钢塔接长度为直径的六倍，应在二侧面施焊。焊缝应平直无间断，无夹渣和气泡，焊接部位在清理焊皮后应涂刷沥青防腐。接地线与电气设备连接时，采用螺栓压接，每个电气设备都应单独与接地干线相连接，严禁在一条接地线上串接几个需要接地的设备，确保人员生命安全。

3.3选择有效制冷方式

当水源充足、水温较低时，电站降温宜采用水冷式，即以水为冷媒，对发电机组机房内的空气进行冷却处理 。设计水冷电站的条件是，要有充足的天然水源;如井水、泉水、河水、湖水等或其他可以利用的水源;水质要好，无毒、无味、无至病细菌、对金属不腐蚀;水中泥沙等无机物和有机物的含量应符合标准要求;水冷要低，柴油发电机组机房温度与水冷却水温度之差宜大于 15 摄氏度，最低不小于 10 摄氏度。如果水温高了，则送回风温差小，送风系统大，必然要增大建设投资及运行费用。

3.4完善电气设备的检修

如果电气设备正常运行，自动跳闸的概率会很小，但是发电机的自动跳闸或备用电源的开关会严重损坏电气设备的质量。为了提高机电设备的运行效率，应经常检修电气设备，相关人员应进一步了解电气系统中容易发生的故障，确保电气设备的正常运行，防止故障的发生。一旦发生发电机跳闸，将严重破坏电力设备的安全运行。因此，必须做好日常的维护工作，及时发现问题。

4结语

总而言之，作为火力发电厂的重要设备 ， 一旦电气设备发生故障，就会给电厂的安全造成很大的影响 ， 并给总体范围的供电稳定性以及持续性造成不利影响。这提示我们要做好监督以及完善工作，安装一些保护装置。

参考文献

[1] 潘宝良.浅论火力发电厂电气运行中故 障原因及应对措施[JL科技资讯，2012， 14（20）：135 — 136.

[2] 蔡艺.分析火力发电厂电气运行中故障 原因及应对措施[J].电源技术应用， 2012，8（11）：79-80.

[3]杨阳 . 火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施[J]. 中国高新技术企业 ，2016（20）：133～134.