摘要：现今，国内采用的火力发电机械设备大部分是大机组类型，这大大提升了电厂总发电水平，但另一个方面也给大机组设备带来一定的不良影响，使大机组容易出现故障。一个大型火力发电厂是一个系统庞大、运行复杂、操作环节众多的工程，因此在运行过程中故障及异常时有发生。这些故障及异常都会对电厂的正常安全运行造成一定影响，严重者还会导致重大安全事故发生。对电厂在运行中发生的一些故障问题进行分析，探究故障发生的影响因素，然后针对这些故障，综合技术人员的工作经验提出一些解决对策。
关键词：火力发电厂；电气运行；故障及措施
经济的快速发展，对用电量的需求不断增加，发电厂不断涌现。新建电厂的大机组电气设备普及率高，这样一来对电厂的技术要求和设备管理就提出了更高的要求。电气设备的安全、高效运转，就成为每个电厂发展的第一要务。火力发电厂的事故损害及后果都是不可估计的。因此对电厂电气运行的故障分析尤为重要，以便于找到问题根源，铲除安全隐患，确保电力系统的安全。
1 发电厂在运行过程出现故障类型及成因分析
1.1电厂发电机组电压数值大于电压允许改变的数值范畴
发电设备电压值是确保供电质量的一个重要依据，电压太低或是太高均会对电力运行、用户和火力发电厂造成不良影响。当电压值稍高时，不能维持发电机容量具有的稳定性，给发电机添加励磁装置，使转子电流增大。最终导致转子绕组温度不断升高，促进绕组老化，当电压远远超出了某个额定电压值时，会增加铁芯温度，从而使铁芯耗损情况更加严重。电压数值太低也会抑制发电机正常运行的稳定水平，使发电机定子铁芯以及定子绕组在不佳情况下运行，极易出现震荡情况。情况严重时，低压也会对并列运行过程中的稳定性造成影响，使与其相连接的机械设备运行速度变慢、效率降低；也会使定子绕组设备温度逐渐升高，温度一旦超过某定值，电压第二次出现升高后，有可能导致定子绕组设备发生温度异常情况。
1.2运行中发电机升温非常快、温度超标
发电厂中使用的发电机通常工作时间都比较长，使其在工作中发生铁和铜损耗，损失的能量可以部分转化或是完全转变成热能，这就是发电机温度升高的原因所在。发电机如果长时间运行在高温情况下，容易使绝缘体材料发生老化现象，其老化速度随着发电机温度逐渐升高为加快。尤其是火力发电厂中发电机设备很长一段时间均处于某高温环境中运行，绝缘体发生老化情况就更加严重，速度也随之加快，严重威胁发电机正常工作。造成发电机升温的影响因素有：①工作过程过长；②热能不能得到有效、及时释放；③铁和铜出现严重热消耗；④发电机帮助冷却系统运行状态不佳，效果令人不满意，从而造成温度升高严重。
1.3在运行过程中备用电源出现异常自动切换情况
备用电源设备的配备目的是预防发电机经过长时间工作后出现异常断电情况，或是在运行时突然发生没电情况时用来暂时代替原发电机工作。通常情况下，火力发电厂装备高压、低压备用电源台数都会与单机容量、发电机数量和主接线类型等相关。如果低高压电源设备由于某些原因而导致停止工作，在启动备用电源前，有一段时间与母线直接连接的电机设备都均处于减速工作状态。在备用电源接入母线正式工作时，突然增加一个电源给电机设备，其是一个电压不断增加的过程，会对电机产生严重影响。而容量不相同的发电机设备，在进行电源切换时对其产生的影响程度也会有差异。若备用电源开启所需时间太长，或者是没能及时开启，会使发电机组设备降速严重，阻碍锅炉正常工作。另一方面，在发电机第二次开启运行时会发生一定阻碍，情况严重者会使发电机出现停工情况。
1.4发电厂电气接地情况
在火力发电厂中实行电气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。若技术检验工作者工作过程中不仔细，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。
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2 火力发电电厂电气运行中故障的应对措施
2.1加强设备检修，保证电气设备正常运行
发电机自动跳闸，甚至切换到备用电源状态，对电气设备运行来说都是一种很大的损害，一般情况下在运行过程中不会经常出现这种问题，但有时会遇到跳闸的情况，这样的问题一般是由发电机发生内部或外部故障造成的。发生这种情况时，工作人员应详细的检查电机的一切设备，如果未发现问题可恢复主电源供应，持续升压，正常使用。如果发电机是出于外部设备因其保护，待发电机与故障隔离后，即可将发电机正常运行。此外，还应要求工作人员要严格遵守相关操作规程，避免出现严重的安全事故。另外继电保护可以保证发电厂的运行更加安全、稳定。但是目前我国继电保护技术仍较落后，整定计算存在过多人工操作，计量精度低，损耗大；电厂二次方面问题易导致机组保护动作错误；对继电保护的管理不够等，都是继电保护中存在的问题，需要有针对性地解决。
2.2选用合适的冷却方法，防止发电机过热
为了确保发电机的绝缘系统在允许的温度下长时间运行，就必须采用合理的方法将热量排除掉，而对发电机的冷却可以根据具体情况采用不同的方法。常用的冷却方法有：密封式空气冷却、氢气冷却和水冷却三种。不同的火力发电厂可根据各自的情况需要选取合适的冷却设备，最终达到合理高交换的使用冷却系统的目的。
2.3严密监视，避免电压不稳问题
发电机电压不稳会严重影响电机的使用寿命，电压不稳可能是多种原因造成的，在现有技术条件下解决电压不稳是个系统而又复杂的工程，在日常火力电厂工作中对电机要进行严密的监控，保证电压在正常情况下工作，一旦出现电压不稳问题应当立即检查电机运行情况和各个设备的运行是否正常，必要时可切断部分负电荷，以此来恢复电压，当切实有必要时，应采取紧急拉闸措施，以保证发电厂的安全运行。另外为了保护电压的稳定还应当充分用好各种保护装置，发挥保护装置的有效作用，当保护装置启动条件成熟时应当立即启动，以免造成不必要的损失。
2.4加强安全措施，保证接地线设计科学合理
接地线所以能够有效保护电厂工作人员的安全，就是利用了人体电阻与接地电阻的并联这一原理，在电气设备带电的情况下，流向人体的电流和流向接地导线的电流与各自的电阻成反比，当接地线的电阻比较小时，流经人体的电流就会相对变小，所以能保证工作人员的安全。因此电气设备接地装置应该采用环路式接地线，可靠性就变得相对较高，可以降低对地电压，如果某一接地线出现问题不能工作时，可以使故障程度减到相对较低程度，此外保持直流系统和交流系统的可靠才能保证电厂电气系统的正常稳定运行，才能从根本上杜绝安全事故的发生。工作人员还应该重视接地系统的报警，及时排查处理微小问题，做出正确的分析，避免酿成大的安全事故。
3 火力发电厂继电保护的必要性
在火电厂供电系统中，电气设备间的连接一般遵循发电机组、变压器组单元、高压或是超高压电网的顺序完成供电作业的。按照这种供电工作过程，若是发电机组或变压器装置出现任何故障问题，则直接威胁到整个供电系统的正常运作。尤其是功率较大的发电机组，其是发电厂中的核心装置，在进行维修时需耗费较多的费用，加大电厂运营负担。因而，在发电厂中配置继电保护装置便尤为重要，是实现其他设备安全正常工作的保障。继电保护的基本目的是最大化地降低发电厂中发电机组或是变压器组的故障影响力及系统停机频率，实现供电系统高效稳定运行。其主要功能体现为及时检测出供电装置可能出现的异常情况，并采取一定的措施预防故障问题。继电保护对故障的诊断极强，系统在供电过程中若发生异常，可通过继电保护装置快速跳闸，隔离故障源，切断其与其他设备间的连接，保证其他设备尽量不受影响，从而降低整个系统运行的故障风险。
4 结束语
造成电气运行事故的原因有很多，这就要求我们需要高水准的技术本领和业务素质，快速地定位问题，探究原因，并拿出切实可行的应对措施。要求我们在日常的工作中，尽量提高技术水平，克服以往的不良工作习惯，提高运行操作人员的责任意识，严格按照工作的规定程序执行。注重人才队伍的建设，定期的培训和学习，建立一支技术过硬、素质超强的骨干队伍。对设备的检验检修要定期进行，发电厂机电设备数目繁多，一要做好分类管理，检测闭锁装置，及时更换磨损件和老化的绝缘零部件。电气运行的过程中，加强监督和管理，责任到人，分工配合，各司其职，使安全意识牢记心中，确保电厂的高效、有序、稳定运行。
参考文献：
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[3]王诗文.火力发电厂的电气自动化技术系统[J].黑龙江科技信息，2011 年10 期.
论文作者:郭满
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/9/10
标签：发电机论文; 电压论文; 火力发电厂论文; 电厂论文; 故障论文; 设备论文; 情况论文; 《基层建设》2018年第23期论文;