单澎
南京凯盛开能环保能源有限公司，江苏 南京，210000
摘要：本文研究重点探讨了现阶段我国火力发电厂在运行过程中的电气故障，并针对上述故障提出了解决方案及应对措施，对于本领域的工作人员具有重要的指导意义。
关键字： 火力发电厂，电气运行，故障原因
我国经济社会快速发展，人民生活水平逐步提升，与之对应的是，居民生活和工业生产对资源和能源的需求也逐年提升。电能作为现阶段的清洁能源，在诸多领域得到广泛的应用，我国的电力供应以火电为主。近年来我国政府和行业内对火电发电厂的投产和运行提出了更多的要求，火力发电厂的运行涉及多个领域，对运行维护有着极为严苛的要求，准确的判断火力发电厂电气运行的故障，并在短时间内明确故障原因，找到相应的解决对策，对于稳定我国能源供给，提升能源安全具有重要意义。
1 火力发电厂电气运行中的故障原因分析
1.1 发电机温度过高
对于一个火力发电厂来说，它的发电量并不是固定的，而是随着电网的负荷而改变，这样才能保证火力发电厂电气的安全运行。只有发电厂电气设备超负荷运行的时候才会产生更多的电量来供大家使用，这时的电网处于高负荷的状态。虽然发电厂电气设备超负荷运行可以在电网过负荷状态时对电气设备的运行有一定的保障，但是如果长期、频繁的对火力发电厂的负荷进行调整，必然会影响其中的设备，严重时造成设备的损伤。在负荷调整过程中，发电机过度使用，可能会造成发电机的发热，加速设备老化，发电效率逐年下降，影响发电厂的正常运行。
1.2电气接地问题分析
电气设备接地是避免触电，保护工作人员及设备安全的有效措施之一。电气设备接地质量直接影响设备的运行及相关工作人员在工作时的安全。我国近年来用电负荷逐年上升，尤其是在夏季及冬季供暖期间，在高负荷运转条件下，难以避免的会存在设备短路的风险，一旦电气接地出现问题，必然影响发电厂的安全运行。现阶段我国发电厂的电气接地问题主要包括直流接地故障和交流接地故障两类，相关人员在处置和预防过程中应首先分清故障类型，选择合适的措施。通常情况下，接地故障主要发生在发电机壳和绕组范围内，主要的原因是绝缘层故障。
1.3 发电机电压不稳问题分析
火力发电厂的电气系统故障是严重影响发电厂正常运行的因素，发电机电压不稳或者电压超出设定值常见的故障类型。一旦电压超出限定值，会导致在发电厂电气运行过程中励磁上升，转子电流随之增加，进而绕组温度升高，加速绝缘部分的老化。与之相反的，如果电机的电压值低于规定范围，绕组在不饱和条件下运行发电厂的电气设备无法预定作用，引发一定的运行隐患。
1.4 备用电源切换异常分析
在火力发电厂运行过程中，设置备用电源是保证设备正常运行，提升安全等级的重要措施。备用电源主要是在电机损坏或者突然断电时进行自动切换，可有效应对突发状况，不同的火力发电厂在进行自动切换设置时，采用的间隔时间不同，启动时间差非常容易导致切换过程中的故障。在主电源无法供电后，虽然没有能量供给，但是发电机仍然以较高的速度运转着，在此情况下接入发电厂的备用电源，发电机所承受的电压波动较大，负荷激增。现阶段火力发电厂常用的备用电源包括柴油发电机、蓄电池或者外接电网的高压备用电源，如使用自备的柴油发电机，即使是突然断电或者发电机出现故障时，也能保证基本的设备运行。虽然增设备用电源能在电机故障时发挥电能供给的作用，但是初始电源和备用电源的性能差比较大，在主备电源切换的过程中是电场运行中较为危险的时刻，如果程序设置失当或者操作人员发生失误，则可能导致电气设备的运行紊乱，影响发电厂的正常运行。
1.5 压簧问题分析
压簧问题是火力发电厂电气运行过程中的常见故障之一，火力发电厂使用的压簧生产厂家，规格参数和使用年限不同，所能承受的最大压力也有所区别。在大电流通过环滑刷弹时，压簧承受的极限压力值较大，若此时压簧出现质量问题，很可能导致压簧断裂，进而产生电火花和火灾，一方面影响火力发电厂的正常供电，另一方面造成严重的经济损失。
2 电气运行故障解决方案及应对措施
2.1 优选电机冷却方式，避免电机过热
要想稳定火力发电厂的电气运行，避免绝缘系统失效，则要保持正常的发电系统温度，避免电机过热。选择合适的冷却方法至关重要，现在常用的发电厂电机冷却方式包括氢气冷却，水内冷却和密闭式空气冷却。可依据发电厂的实际功率和设备运行情况进行选择，如要避免冷却介质接触外界污染，降低冷却效果，可选用密闭式空气冷却；如要追求更好的冷却效果和散热能力，建议使用水内；有条件的发电厂可选用氢气冷，却该种方式可降低通风损耗，问题在于氢气具有易燃易爆性，应注意存储条件。
2.2 科学设计接地方式，加强安全措施
接地线部分情况下也可称之为安全回线，科学设计接地方式及接地线的走向，能够有效保证电厂工作人员和设备的安全。接地线最主要的作用是将额外的电压转移地面，现阶段常使用环路接线方式连接接地装置，在发电厂设备故障时，能够有效的降低对地电压，提升设备运行的可靠性，避免安全事故的发生。
2.3 加强巡检与测量，避免电压不稳
为保证电气设备的正常运行，应在发电厂运行过程中加强监测和巡检工作，时刻掌握发电机电压状态，一旦发现发电机电压不稳或超出设定范围，进行及时的上报，并尽快找出故障原因，采取相应的解决预案。稳定发电机电压，有利于延长发电机的使用寿命，同时提升安全运行能力。
2.4 加强设备检修
在火力发电厂的正常运行过程中，无论是主备电源的切换还是跳闸故障的解除，均会影响供电系统的稳定，严重时降低发电机的使用寿命。通常情况下发电机发生跳闸较为少见，一旦发生跳闸，大概率是保护装置损坏或者是母线短路，在此情况下，检修工作人员经仔细核查发电机的运行参数以及与之相连的线路。如导致发电机跳闸的原因来自于系统外部，则应切断发电机与外部设备，然后恢复供电。如导致发电机跳闸的原因来自发电机内部，则应首先替换发电机，然后进行故障的排除，直至发电机正常运转后再接入系统，实现正常的供电。维护管理人员加强设备的检修和维护，及时更换易损零部件，对核心设备采用24小时参数采集和监控措施，确保关键设备和流程正常的运行。
2.5 定期对备用电源进行检修
备用电源只有在主备电源切换时才能并入系统，调研发现，部分发电厂平时缺乏对备用电源的检修维护，在储备电源切换时，才发现备用电源无法完成既定工作，内部的零配件已经损坏。为此，发电厂的运行管理人员及设备检修人员应给予充分的重视，加强对备用电源的检修和维护工作，避免备用电源无法正常并入系统，影响整个供电系统的稳定。定期对备用电源检修和测试，掌握备用电源的实施情况，确保在故障发生时能够发挥应有作用。
3 结语
火力发电厂电气的安全、稳定运行，涉及诸多的领域和工种，即使是一个非常小的问题，也可能引发系统的整体故障，进而影响火力发电厂的安全供电。通过上面的分析可以看到，维持火力发电厂电气运行的安全稳定，必须熟练掌握主要的电气设备性能和常见的故障类型，制定相应的故障应急储备预案。这就要求相关工作人员结合实际情况，进行总结和归纳，针对性的开展故障分析工作，为提升我国的能源网安全运行做出应有的贡献。
参考文献：
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[2]许世春.火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施[J].电子世界,2018(18):184+186.
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