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摘要：目前，我国火力发电厂正处在飞速发展的阶段，对于我国的电力发展具有十分重要的推动作用。加强对火力发电厂常见电气故障问题的研究，并提出相关的解决策略对于我国电力的发展具有重要的促进作用。因此，本文通过对火力发电厂电气运行中的故障原因分析并提出改善措施。
关键词：火力发电厂；电气运行；故障原因
一、火力发电厂电气运行中存在的主要故障与原因
1.发电厂电机温度过高的问题
火力发电的最大特点就是发电机运行时间较长，这就会使其在运行中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。导致发电机温度上升过快、温度过高的原因就是在长时间的运行过程中，电机上的铜和铁损耗较大，从而使电机获取大量的热能，电机的温度过高，且长时间得不到良好的释放，电机的制冷设备不完善，且运行状态不佳，最终导致电机设备的温度长时间过高，降低了电机的工作效率与使用寿命。
2.发电机电压超出允许变动的范围
电压是供电质量的标准之一，过高或过低都会对用户、电力运行系统以及发电厂带来影响。具体来说，当电压较高时，发电机容量不能保持稳定的状况下，必然要增加发电机的励磁，即增加转子电流，这样会使转子绕组的温度升高，加快它的老化，高压超过额定值还会使铁芯温度升高，加快铁芯的耗损。而当电压过低时，就会降低发电运行的稳定性，使发电机定子绕组铁芯在不饱和状态下运行，容易造成震荡或失步，严重的低压还会影响并列运行的稳定性，使其负责带动的常用机械设备转速下降、做功下降，有时电压较低还可能使定子绕组的温度超过允许值，电压再次升高时还可能会造成定子绕组温度异常。
3.电气运行中备用电源的切换问题
火力发电厂在电气运行中发电机都有必要的备用电源，其主要作用是防止原发电机在长时间的运行中发生突然断电、没电、电机损坏等现象。火力发电中备用电源的数量和高、低压情况与电厂中机电设备的台数、单机运行的容量、接线形式、电源的控制方式有关。但当接通备用电源后，系统突然接收到一个高电压，该加压过程必定会对系统的电机造成极大影响，且系统中不同电机容量的发电机组受到的影响也会不尽相同。
4.发电机的滑环碳刷故障
发电机在高速运转时，经常会出现滑环碳刷失火的状况。这时如果不及时的发现并采取措施，任火势蔓延，若整个碳刷环全部着火，就会导致发电机在高速状态被迫停机，这样不仅损失巨大，还会使发电机机身造成重大损害。
5.发电厂电气接地情况
在火力发电厂中实行正确接地操作是确保工作人员生命安全的一个重要措施。近年来，随着电力行业不断发展，火力发电厂中电流负荷量增加，电压等级显著升高，增加了发电系统故障情况发生，如短路情况，严重威胁电机设备安全使用和工作人员的人身安全。接地故障发生类型主要有交流和直流接地故障。交流接地是指绕组接地，也就是电动机接地。出现故障问题是因为绕组出现潮湿情况，或是电机外壳和绕组设备出现接触等情况造成。直流系统出现某些部位接地时，因为尚未导致短路情况，此时熔断器没有发生熔断，还能继续工作。若运行或电气检修人员工作过程中不仔细，遇到故障情况没有及时解决，容易出现接地短路现象发生，引发严重安全事故。
二、火力发电厂电气运行障碍的改善途径
1.阻止发电机过热，恰当选择冷却方式
发电机在运行过程中肯定会产生大量的热能，热能的主要来源是生产损耗。长时间运行过程中会让各个机械部件都出现发热的情况，发电机的绝缘系统应该长期处于允许温度范围内运行，因此需要将发电机运行过程中产生的热量进行合理排除。通常来说，在处理多余热量时采用的方式包括氢气冷却、水内冷却、密闭式空气冷却等，这三种方式在真正使用时都有各自的优缺点。
在气体成分中，氢气属于最轻的气体，它能够明显降低发电机的通风耗损，从而保障发电机效率的稳定提升，可是氢气本身是易燃易炸气体，因此在使用氢气冷却时具有一定的危险性；水内冷却可以让电机设备迅速散热，达到快速的冷却效果，该方式安全可靠，因此在较大或大型的发电机组中会比较依赖于这种方式；密闭式空气冷却需要在封闭的循环系统内完成，这种环境能够让冷却介质与空气之间不发生直接接触，从而缓解了堵塞的情况发生，但是这种方法所需要的生产成本较高，因此当火力发电厂的建设环境非常恶劣时可用该方法。按照火力发电厂的实际情况和建设环境来选择合适的冷却设备，从而达到最佳的冷却效果。
2.避免出现电压不稳的情况
发电机的电压情况直接影响到电机的使用寿命，发电机电压不稳，会让电机使用寿命大幅降低。而在当前社会科学技术不断发展的条件下，导致发电机电压不稳的原因众多。因此，为了解决这些问题，必须在发电厂的日常工作中对电机进行密切监控，保障运行电压一直处在平稳的状态下。若一旦监测到电压不稳，则应及时对电机的运行情况和设备情况进行检查与维护，若有需要还可切断部分用电负荷，从而让电压恢复正常状态，或是直接拉下紧急电闸，从而保障整个火力发电厂的安全运行。此外，还可使用其他类型的保护装置来保护电压维持稳定状态，或是利用当前发展较为成熟的保护装置。以上都能避免出现电压不稳的情况而为火力发电厂的运行带来严重损害。
3.强化设备检修，保障电气设备安全、正常运行
火力发电厂电气运行过程中所使用的电气运行系统和相关的设施设备相当复杂，因此维护保养和管理工作也需要系统性的规划来完成，尤其是对火电厂电气设备的维修保养工作，更需要一套健全的制度。火电厂负责人需建立健全整个电厂设备的检修机制，并按照检修机制定期对各设备进行检修和维护，将检修责任落实到个人，明确员工工作职责。比如火电厂的燃气系统、汽水系统、发电机组等设备，火电厂管理部门就需派遣业务能力高、综合素质强的优秀技术人员对这些重要设备进行检修和维护，针对每次检修维护工作的具体情况做好记录分析，以便日后检修维护工作的进一步开展。
此外，当前信息技术的快速发展，对各行各业的影响明显增大，火电厂也可利用计算机对其余科技设备和点检系统等进行检修，确保各设备都在正常运行范围内，利用计算机来辅助检修，还能与人工分析的数据进行对比，并将参考数据进行汇总分析，从而提高电气设备故障判断的准确性，从而达到电气设备检修效率的稳定提升，利用计算机来进行检修还能降低工作人员的工作量，让更多工作实现智能化。
4.关注滑环碳刷使用情况
密切的关注滑环碳刷的使用情况，使碳刷能够平稳的运转，让电量分配达到均匀的效果。防止碳刷的磨损造成摆幅过大，震动摩擦也是诱发起火的原因，要避免碳刷的振荡。另外注意及时清洁转轴周围的油污，有过多可燃物的堆积也是极易起火的。
5.科学合理的设计接地线
设计合理的接地线可以保障火电厂电气运行过程中各工作人员的人身安全。这主要是由于接地线可以让接地电阻与人体电阻实现并联，当火电厂电气设备通电以后，流入接地导线的电流和流入人体的电流同他们各自本身的电阻刚好形成反比，若接地线中的电阻偏小，那么通过人体的电流也会偏小，如此就能保障工作人员的人身安全，让工作人员在十分安全的环境下开展相关工作。因此，火力发电厂的电气设备在选择接地装置时可以利用环路式接地线，如此能让对地电压有效降低，从而提升其安全可靠性，若是某一处接地线不能正常开展工作，则可以选择将故障调至较低的水平。
此外，还需保证直流系统和交流系统持续运行的可能，如此才能保障电气系统长期处于安全正常的运行状态下，从而避免各类安全事故的存在，火电厂相关工作人员还要对接地系统的报警引起足够的重视，针对火电厂中存在细微的问题做好及时排查，并对问题进行科学理性的分析，提高火电厂的安全系数，避免各大安全事故的存在和发生。
结语
火力发电厂的电气运行和安全管理是一项十分复杂的工作，即使是一个十分小的问题也可能导致整个火力发电厂电机设备的瘫痪，影响供电的顺利进行，如果处理不当，严重时还会对工作人员的人身安全构成威胁。所以在电厂电气运行过程中，相关人员要做好检查检测工作，各部门人员各司其职，对可能出现的问题进行预防，对产生的问题进行解决，保证电厂安全运行。
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