薛凯
身份证号:15222119961228****内蒙古锡林郭勒白音华煤电有限责任公司铝电分公司 内蒙古锡林郭勒 026200
摘 要：随着时代的进步，火力发电装置也在持续更新，当前火力发电厂内关键设备为电气设施。电气发电克服了火力发电的一些弊端，是当前比较节能与绿色的资源。所以，电气设施的火力发电方面有重要意义，需确保电气发电设施的稳定运转也十分关键。基于此，文章介绍了火电厂电气运行故障产生的主因，并阐述了有效的改善措施。
关键词：火力发电；运行；故障原因；改善措施
火电厂若出现严重的安全故障，会提高经济亏损与员工伤亡概率，而电气设施与相关机组在设置、运行阶段极易出现很多异常情况，给火电厂电气运转带来巨大隐患及风险。因此，火电厂操作人员要提升专业素质，严格监控火电厂内多种设备机组，在产生故障时立即切断故障位置和其他部位的关联，及时检查与维修。火电厂操作人员还应定时检查电气设施与相关机组，使电气设施与相关机组有较好的性能，防止电气运行阶段产生风险，消除电气设施运转阶段的安全隐患。
1 火力发电厂中电气设备存在的故障的原因
1.1 发电机发热问题
在整个电气系统中，发电机组是非常重要的一部分，在长时间的运行中，难免会出现发热现象，探究其原因主要是因为发电机在长时间的运行中，产生铁和铜的损耗，同时并将损耗转为热能，倘若发电机组冷却系统无法快速带走热量，就会让发电机迅速升温，在高温环境下长期工作，发电机的使用寿命必定会缩短，发生各种系统安全故障，让整个系统的安全运行受到极大危害。
1.2 发电机电压波动问题
在电气系统中电压超出供电指标的范围，电力不稳定是较为较常见的问题，严重影响发电系统的正常运行，比如，欠压会导致供电不足、低压会造成线路短路等，一般来说，发电机在正常运行过程中，电压值正负在5%左右，如果电压值超过额定值电压后，会大大增加发电机励磁，同时也会增加转子电流，升高转子绕组的温度，迅速老化绝缘体。一旦发电机组电压低于额定电压时，就会让定子绕组在不饱和的状态下运行，导致发电机组失步和振荡，进而让相关联负载设备的做功效果受到较大影响。
1.3 电气接地问题
火力发电厂的设备和电气接地设施的安全，同工作人员的安全有着直接关系。电气接地设施是人员和设备安全的保障，近年来，随着社会的不断发展，社会大众的用电需求量日益增大，进一步提高火力发电厂的输电电压和负荷，因此，经常会出现断路故障，严重影响了工作人员和设备的安全性。一般来说，我们根据电压的类型接地故障可将其分为以下两种，第一，交流接地故障，第二，直接接地故障。交流接地又被称之为电动机接地，这种故障主要是因为绝缘层出现老化、发电机机壳绕组发生受潮所导致的。
1.4 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。
1.5 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。
1.6 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保证接地线规划科学规范
为处理上述分析的火电厂运转过程的直流母线电压现象，火电厂先要有效保障接地线规划的科学规范，如此方可更好保障火电厂运转的安全性、稳定性。接地线运行原理即依靠人体电阻与接地电阻联合，但为保障其可以真正提高火电厂运转的可靠性，此处提出了设计和故障处理两种改善对策：①科学规划。操作人员要采取环路式接地线形式设置电气设施接地设备装备，而且，还应当设置接地网报警器。例如，某火电厂为提高自身运转可靠性，选择4cm×4cm的扁钢用作接地衔接线重要材料，但在实际操作前的检查发现，现场的土壤酸性很高，为防止接地材料被腐蚀而下降接地的可靠性，施工方在接地衔接想上涂刷了抗腐锈物质，并确保了器在干燥、通风条件下运转，该火电厂中接地故障出现概率明显下降。②故障处置。尽管通过科学规划可以有效下降接地故障产生的几率，但因为这个故障不能从根本上消除，所以，完善的接地故障处置方法也要引起相关工作者的关注，“拉路法”、“复合法”都是比较常用且使用效果明显的火电厂接地问题处置途径。
2.3强化运维、养护记录管控
直流母线电压异常问题的改善需要获得运维、养护记录管控工作的职称，此处的记录目的在于保障工作人员可以直观了解火电厂设备的具体运行与零构件更换状况，以迅速处置故障与高效防范故障。而且，运维、养护记录还可以直观判定故障的产生是否和零构件应用超出设计应用期限有联系，如此就可以推动直流母线电压异常问题的解决[2]。同时，直流母线电压异常问题的处理环节，还要处理好负荷试送和监控电压、检测硅整流一次电力与保险，如此方可更好减小该故障的产生几率。
2.4 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。
2.5 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。
参考文献：
[1]王瑞强.火力发电厂电气运行中故障原因分析及改善措施[J].山东工业技术，2019（10）：178.
[2]宋强.探究火力发电厂电气运行中的故障原因及改善措施[J].科技与创新，2017（24）：75-76.
[3]樊建俊，范宜鹏，郁胜杰.试析火力发电厂电气运行中的故障原因及改善策略[J].科技创新与应用，2016（27）：181.
[4]褚建.火力发电厂电气运行中故障分析及对策[J].科技资讯，2017，15（21）：33-34.
[5] 范宜鹏，郁胜杰，樊建俊.浅论火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施[J].科技创新与应用，2016（27）：180.
作者简介：薛凯，身份证号:15222119961228****