乔木，付盈盈，曲文秀
中国船舶集团有限公司第七〇三研究所，黑龙江省哈尔滨市 150078
摘要：随着社会经济的发展和人民生活水平的不断提高，企业和居民的用电量大幅增加，大型机组的电气设备在电力生产过程中得到广泛应用。火电厂庞大的生产系统、复杂的操作程序和众多的操作环节是引发电气运行故障的因素，阻碍了火电厂的安全生产和正常运行，甚至导致重大事故，造成严重的经济损失。由此可见，分析火电厂电气运行中容易发生的故障，研究影响故障发生的因素，进而结合生产实际情况提出科学合理的改进策略，具有重要意义。
关键词：火力发电；电气运行；故障原因；改善策略
火力发电系统占我国总发电量的80%，是国家的重要经济支柱，是国民经济发展的生命线。火力发电虽然有很大的优势，但在实际生产过程中容易产生很多故障。因此，认真分析火电厂电气运行中的故障，积极探索解决这些故障的好方法势在必行。
1火力发电厂电气运行中的故障类型及原因
1.1电气设备的电压值超过规定的电压值范围
保证供电质量稳定的重要依据是发电设备电压值的控制，而对用户、电力运行和电厂本身影响最大的因素是电压值的不稳定。一般来说，当电气设备的电压值变化超过规定值的5%时，会影响电气设备使用性能的稳定性。当电压值过高时，会破坏发电机容量的稳定性，发电机励磁强度增大，转子电流增大，导致电气设备温升，加速设备老化程度，缩短使用寿命。
当电压值极低时，电气设备运行不稳定。当电压值低于额定电压的90%时，发电机的运行环境处于不饱和状态，定子绕组铁芯容易出现振荡、失步等现象，降低了运行设备的工作效率。再者，当电压值过低时，定子绕组温度超过允许范围，电压值又高，容易造成定子绕组温度紊乱。
1.2电气设备运行过程中升温过快，温度超标
由于电气设备的工作时间一般比较长，发电机在工作过程中温度升高的主要原因是铜和铁损失的能量部分或全部转化为热能。发电机长期高温运行，会加速绝缘子材料的老化程度，老化进度与温度的升高成正比，对发电机的安全运行有重要影响。影响发电机温度上升的因素有几个:
①工作时间过长。
②热能不能及时有效释放。
③铜、铁热损失严重。
④发动机冷却系统性能差。
1.3异常备用电源切换
备用电源的作用是在设备长期运行过程中，因停电或停电而中断生产时，临时更换原发电机，避免影响生产效益。在火力发电厂的电气运行中，单机容量、发电机数量、主接线类型等诸多因素决定了备用电源的数量。当高低压电源因某种故障切断时，在备用电源启动前，母线上的所有电机设备都处于减速运行状态，减速运行的幅度随着时间的增加而减小。当电源与母线连接时，电压的升高会对电气设备的运行产生很大的影响。备用电源不能正常启动，或者启动时间长，启动不成功，都会影响设备的正常运行，使发动机很难再次启动，甚至会产生停止运行的严重后果。
1.4电气接地故障的发生
在火力发电中，保证工人生命安全的重要措施是电气接地操作。随着社会经济的发展和用电量的增加，火力发电的电压水平和电流负荷都在增加，这就为安全事故埋下了隐患，对工人的人身安全和电气设备的安全使用构成了威胁。接地故障有两种类型:DC接地故障和交流接地故障。当DC电路发生接地故障时，不存在短路现象，因为电容器没有被熔断，发电机仍然可以运行。交流接地故障的主要原因是绕组受潮，绕组设备与机电外壳接触不良。
在火电厂电气运行过程中，要求技术检查人员及时处理和解决故障。如果不严重，缺乏责任感，电气接地非常容易发生，导致安全事故。
2完善火电厂电气运行中的故障策略
火力发电厂的正常运行依赖于各种电器设备以及相关的机组。在火电厂中，电气设备和相关机组组成复杂，工作环节众多，任何一 个组成部分的性能下降，任何一个工作环节出现问题，都会对火电 厂的发电效率造成影响，引起发电成本增加，火电厂的整体经济效 益降低。如果发生严重的安全事故，还会造成巨大经济损失和人员 伤亡。电气设备和相关机组在安装、运行的过程中也容易产生一些 问题，给火电站的电气运行带来风险和隐患。所以，火电厂的工作人 员必须提高自身的专业素养，保持对火电站各种设备机组的严密监 控，在出现故障时及时切断故障部位与其他部位的联系，第一时间 进行检查和维修。火电厂的工作人员还要定期对电气设备和相关机 组进行检查，让电气设备和相关机组保持良好的性能，规避电气运 行过程中的风险，消灭电气运行过程中的安全隐患。
一般来说，造成火电厂电气故障的因素有三个:运行中电气设备的丢失、工作人员对电气设备的维护不足、管理疏忽等。因此，为了从根本上消除电气运行中故障的发生，我们应该从上述问题中找到切入点，制定有效的改进策略。
2.1加强监管解决电压不稳定
发电机电压不稳定对电机设备的使用寿命有很大影响，造成电压不稳定的因素很多。在我国电力领域现有的技术条件下，解决电压不稳定是非常困难的。火力发电机构应当借助先进的科学技术和科学方法，提高机电设备的使用寿命。高紧密度、实时监控的监控机电设备可以在机电系统的整体运行中投入使用，可以保证机电设备的稳定运行环境，始终处于安全状态，从而改善机电设备的电压不稳定性。当监控机电设备的电压不稳定或波动时，设备会自行发出报警信号，以启动监控功能，供工作人员尽快检修故障问题。针对高电压现象，可以切断部分电压，尽快调整周期电压，保证电气设备安全运行。
2.2选择有效的冷却方法，防止发电机过热
为了在运行过程中释放发动机机组的热量，减少机组在安全生产过程中产生的热量，减少电机的损耗，保证绝缘系统在前期允许的温度范围内。目前，机电系统的冷却方式有三种，即氢冷却、水冷和空气闭式冷却。氢气冷却适用于发电机组的通风损失，氢气可以提高发电机组的通风效率。水冷适用于大型发动机机组的生产过程。水冷方式散热速度快，散热效果明显。闭式空冷适用于工作环境恶劣、工况要求高的火力发电厂，可以阻断发电设备与空气的接触，减少堵塞带来的影响。这种方法的缺点是消耗材料成本高。因此，电厂应根据社会环境和自身实际，科学选择冷却方式。
2.3做好维护工作，确保设备正常运行
在正常电气运行中，自动跳闸的机会很小，但发电机自动跳闸或备用电源切换对电气设备的使用质量危害很大。为了保证机电设备的安全运行，应及时有效地对设备进行检查和维修。相关人员应深刻理解电气系统中容易发生的故障，保持电气设备的仔细检查和正常维修，将故障问题消灭在萌芽状态。机组自动跳闸对电气设备的安全生产构成严重威胁。针对这类故障，通过设备的日常维护，可以随时发现并解决。同时，在实际工作中，要求员工严格遵守规章制度，约束和规范自己的行为，为机电系统的安全运行提供人力保障。
3结束语
从我国火力发电系统的发展现状来看，火力发电厂的电气运行仍然存在许多高风险因素。在社会经济快速发展的今天，这些高风险因素已经成为我国经济发展和电力系统进步的绊脚石。加强电气设备的维护。分析研究电气设备运行中存在的问题，针对故障制定科学合理的改进策略，促进我国火力发电的科学发展，任重道远。
参考文献：
[1]贺连奎.电厂电气运行常见故障及其应对措施探究[J].电子世界,2014,(18).
[2]严奉莲.发电厂电气监控系统及其测控单元的研究[D].青岛:中国海洋大学,2007.
[3]黄金亮.发电厂电气设备检修方案优化研究[D].杭州:浙江大学,2005.