（大唐贵州野马寨发电有限公司 贵州六盘水 553011）
摘要：发电厂的发电效率的提高，很大程度依赖于人力资源、依赖于科学技术。因此加强对电气运行故障的科学分析，使用现代科技手段降低故障的发生概率，引起先进的发电机械设备，实现科学化的发电管理。本文笔者根据工作实践经验对火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施进行了分析探讨。
关键词：火力发电厂；电气运行；故障原因；应对措施
1.对火力发电厂电气运行故障的原因分析
1.1发电机高温故障
火力发电厂的发电机处在高速运转的情况，不能处理好发电机周边环境以及发电机本身温度控制，容易造成发电机温度超标。发电机在超长时间的运转下，没能得到替代休息，而发电机本身的铜铁材质也在超长时间的损耗，损耗的能量没能转化成电能，而是转换成热能，造成发电机机身发热，温度过高。而且部分发电机存在老化现象，绝缘体通过多次摩擦失去了绝缘电能的作用，加速了发电机机身铜铁材质运转。同时，发电机所处在高温作业的运转环境，时刻需要冷却系统对发电机降温，当冷却系统运行出现状态存在缺陷，散发的热量不能完全的冷却，更易造成发电机温度上升。
1.2电气接地故障
在发电厂中，为了保护工作人员的人身安全，通常采取电气接地的方式，电气接地的操作是一项有技术含量的接地操作。随着我国家庭电子设备增加，对电力需求加大，加速了电力系统的运转，过大的电力需求，增加了电力系统的用电负荷和电压等级，容易造成电力系统内部短路故障。根据电流分为直流电和交流电的两种形式，接地故障分为直流接地故障和交流接地故障。直流接地故障指的是由于直流系统内部某个位置出现的短路情况，但仍不影响整个直流系统的运行，这时候如果工作人员采取不恰当的接地操作，增加了工作人员的安全风险。交流接地故障出现原因是由于发电机长时间运转，部分绝缘体失去保护作用，导致发电机的交流系统出现绕组接触，或是发电机机身外壳相互接触，造成交流系统短路。
1.3备用电源的切换故障
发电厂对每个发电机都会准备备用电源，以防发电机电源出现故障，及时采用备用电源进行持续发电。而备用电源在启动过程中都是自动切换，自动切换过程中产生的时间差是造成备用电源切换故障的主要原因。发电机异常断电后，发动机并未马上停止运转，高速运转的发动机在接入备用电源母线这个时间内，增加了一个电源的负荷，这个时间差内相当于两个电源接入发动机，容易增大发电机的电压，造成高负荷运转的异常故障。同时，我国的高低压备用电源都是采取统一标准，备用电源的数量受到发电机数量、主接线类型等因素的影响，正确无误的选择备用电源的切换，是对发电机异常断电时实现补救措施一大挑战，如果自动切换备用电源出现不适应，极大的影响了电气的顺利运行的。
1.4电压值的波动故障
电压值的稳定性是保证发电质量的关键。在一般情况下，电压值是在波动的范围内是可控的，在允许范围内电压波动是电压值稳定性的具体表现。然而当出现电压波动故障时，既电机的电压值上下波动超过允许范围内的额定电压的5%，容易造成电机本身发电异常，影响发电质量。具体而言，当电压值过高，会增大电机的转子电子流，加速运转的转子电子流进而导致电机电流温度升高。当电压值过低，电机的定子铁芯运转速度减缓，运转效率低下会导致电机内部震荡，不利于电机的发电运行。
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2.火力发电厂电气运行故障的对策分析
2.1采取科学合理的冷却方法
发电机长时间的运转损耗的能量没能得到利用，变成了热量，提高了发电机本身的温度，因此，采取科学合理的降温方式，运用准确的冷却方法，对热能进行转换，降低周围温度，疏散多余的热量，保持发电机在恒温的理想状态。定期对绝缘材料检修，出现绝缘材料老化、失效的情况，及时更换，避免因绝缘材料的运转摩擦产生热量。通常来说，发电机冷却有三种方法：空气冷却、氢气冷却和水内冷却。每种冷却方法有其优缺点，结合发电机的大小、数量、型号、性能等特殊情况选择对应的冷却方法。空气冷却法是基于环保安全考虑的方法，具体就是在发电机所处的环境形成封闭的空气循环系统，冷却介质与外界空气隔离，避免因冷却介质与其他介质发生反应而造成的环境污染和安全事故。氢气冷却法有较好的冷却效果，但由于氢气的危险系数较高，易发生爆炸，因此该冷却法对人员操作要求高。水内冷却法是一种对大型的发电机组有突出的冷却效果的方法，但对水存量要求高，冷却之后的水利用是值得思考的问题。
2.2加强接地线的前期设计
接地线保证工作人员人身安全的原理是，利用人体电阻和接地电阻并联，利用电阻与电流成反比的原理，保证流经人体的电流最小，进而保障人员安全。因此，接地线的设计尤为重要，接地线的路线类型设计，决定着接地电阻的大小，进而影响并联电路中经过人体电阻的电流大小。科学合理的接电地线设计，应采用环路式的接地线设计，这种类型接地线设计，可靠性能高，不仅能减少电压值，还能降低故障损耗。加强对直流电接地和交流电接地两系统的报警保护，一旦故障，出现接地程序异常，同时启动报警程序，人员处理不妥当，报警系统自动运行，使用现代化的手段降低对人身安全的影响。
2.3定期进行发电设备的检修
发电设备由于发热、短路等各种情况造成内部故障，自动跳闸系统启动，从而切换至备用电源。即使是切换至备用电源，能保持电气的持续运行，但切换电源这一过程必定是带来一定不可避免的损耗，对发电机组就是一种损害，这是不能控制的损耗因素。定期检修发电设备成为了一项基础性的工作，电厂的人员必须重视此项基础工作，从前期准备阶段减低设备跳闸的风险。分析发电设备跳闸的原因，通常是短路故障造成，若是外部故障，则分析母线短路成因，采取对应的解决措施；若是内部故障，则分析分析定则绕组接地等短路原因；若是一般的可控制故障，及时采取设备维修操作，保持设备使用固有电源继续稳定运行，减少使用备用电源的频率，降低低切换备用电源带来的突发电压升高的风险。
2.4加强对电压值监视
电压值的异常波动是可控的，必须加强对电压值波动的严密监视，即使在我国部分发电厂中已经采用自动化技术对电压值的稳定性进行操控，但不可避免的出现系统崩溃等问题，导致自动化程序异常，没能起到对电压值实时监控的目的。因此，强化人为的监视作用，才能保证电压值的波动在可视范围内，随时进行异常状况的紧急处理。这种严格的监视强调了人的作用，必要时加强对工作人员的应急能力的培训，一旦电压波动异常，可采取切断部门的负电荷、拉闸等手段，把电压值控制在稳定范围内，同时启用电压保护程序，发挥保护装置的作用，避免再次出现电压不稳的情况。
2.5加强设备检修，确保电气设备正常运行
火力发电厂电气运行系统与设备维护、管理是一项复杂且系统性项目，要想做好电厂电气设备运行的检修工作，负责人应建立完善一整套电厂设备检修机制，严格按照相关制度定期检修、维护电气设备，并明确工作职责，将责任落实到部门、负责人、职工手中。另外，工作人员使用计算机点检系统和其他科技设备辅助检修各个电气设备运行状态时，应借助人工分析来判断，然后通过有关参考数据进行综合分析，以此提升电气设备故障诊断的精确度，为电气设备管理工作人员决策提供依据，从而提升电气设备检修效率。
结束语
总之，电气化的平稳运行，要求发电厂建设一支技术丰富的发电技术队伍，培养技术人员安全责任意识，牢记安全发电是发电厂重要的工作原则，既能保证工作人员安心工作，又能促进发电厂更好的发展。
参考文献：
[1]李涛.浅谈火力发电厂电气运行中的故障及应对措施[J].大科技,2013(33).
论文作者:李建波
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/15
标签：发电机论文; 电压论文; 故障论文; 电源论文; 火力发电厂论文; 电气论文; 接地线论文; 《电力设备》2017年第21期论文;