摘要：当前，我国火力发电厂在电气运行中存在很高的危险性，且近年来各种电气事故时有发生，该问题不仅影响火力发电厂的正常运行与安全生产，还对人们的正常 生活造成很大威胁。本文主要对火力发电厂电气运行中的故障原因进行了探讨，并提出改进措施。
关键词：火力发电厂；电气运行；故障原因；改善措施
1、电气运行中的主要故障
1.1 发电机本体温度失常，电压系数浮动
发电机本体定、转子线圈与铁芯往往会出现温度过高的现象，主要原因是发电机长时间的工作运行，损耗过大使得绝缘老化，导致机器的不断损毁和摩擦，越来越多的热量被生产出来，造成发电机机组的温度不断上升。随着热量越积越多，如果不能及时进行疏散，会导致发电机组的设备损毁，绝缘老化，设备的寿命会大大的减少，无法继续常规的运行，同时还会造成电压系数的浮动。当电压起伏不定时，会对电力系统造成很大的潜在危险，如果不及时发现问题并解决，会使发电机机组完全损坏无法继续使用，进而造成无法弥补的损失。
1.2 发电机的滑环碳刷故障
发电机的滑环碳刷故障通常变现为碳刷发热打火，抖动碎裂，铜辫子烧红现象，甚至严重时会造成滑环环火故障，本厂#2机组就曾发生过一次滑环环火处理不当造成被迫停机的事故。产生这种现象的主要原因是发电机一直处于高速运转的状态，而由于滑环表面和碳刷本身及其附件的一些缺陷未及时处理，使得碳刷电流增大，发热严重，频繁打火。如果局部打火得不到有效控制，相邻碳刷又出现火花时，就会出现滑环环火现象。当环火发生时，工作人员要及时发现火源，采取一定的措施阻止火势的继续扩大，如果没在第一时间处理现场的情况，将会造成发电机的被迫停运，导致发电厂损失很多利润，同时还会缩短发电机的使用寿命。
1.3 发电厂厂用电自动切换的问题
厂用电自动切换相关问题作为发电厂普遍出现的故障。当发电厂断电时，备用电源要及时切换，否则会延长启动的时间或者超过安全启动的时间，甚至可能会造成机组的停止运行。发电机机身寿命的长短会受到电压突然增加的影响。
2、故障发生的主要原因
2.1 发电机本体温度异常升高的原因
发电机本体定了转子线圈与铁芯温度上升的原因主要是因为发电机的长时间不间断运行，损耗增大，绝缘老化；负载不正常，三相电流不平衡，电流过大使得铜损增加；电压太高会增加铁损，根据公式Q=I2RT，发热量与损耗电流的平方成正比，这就会造成定转子温度升高；励磁电流过大，也会影响转子线圈的温升。另外冷却水堵塞不畅，通风不足，风道被堵塞，导致进风温度过高，冷却效果降低；机内积灰，粉尘和油污比较严重的地区，使电机定子线圈散热困难，也会引起温度升高。此外还与设备各处零件的使用情况有一定的关系。
2.2 滑环碳刷起火原因
当发电机一直处于高速运转的状态，会造成刷头一定的损害，如碳刷磨损严重，发热碎裂，积粉脏污，碳刷抖动等，另外由于长时间高速运行，碳刷压簧的受热变软造成刚度不足，压力不当，分配不均匀，滑环表面及刷窝油污积粉过多，以及设备方面的原因如滑环表面不平整，有毛刺，电刷在刷窝内卡涩，机组轴承振动大，不同型号的电刷混用，或误换了允许电流密度较小的电刷等，这些都会造成电力的分布杂乱无章，造成电刷运行中接触不良，振动加大，电流过大且分布不匀，发热量增大，涡流损耗增大，根据Q=I?Rt，发热量跟电流的平方成正比，积聚的热量无法散发出去时，温度急剧升高，电刷与滑环接触面就会产生火花。另外火花产生后，使电刷工作环境更加恶劣，从而恶性循环，使电刷冒火花更严重，几个电刷都有这种打火情况，严重时就会发生环火。
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2.3 发电厂电源的切换原因
发电厂使用电源的切换，大部分情况是因为出现断电或者电压系数浮动。对于难以发现的故障要研究它的继电器各种数值，如果事态比较严重的话，要迅速进行静态电源的切换操作，避免发电机在电压高的情况下运行时的电压碰击
3、改善火力发电厂电气运行中存在故障的主要措施
3.1为发电机选择有效的冷却设备
为减少发电机组在运行中产生的热量，降低电机的损耗，就必须将大量的热能释放掉，以保证发电机的绝缘系统可以长期处在许可温度范围内。当前，我国机 电系统的冷却工作一帮采用三种方式，分别为水冷却、氢气冷却和密闭式空气冷却。对于大型的发电机组建议采用水冷却的方法，散热速度快、效果明显。对于发电 机组的通风损耗建议采用氢气冷却，氢气可以有效提高发电机组的通风效率。对于环境恶劣的火力发电厂建议采用密闭式空气冷却方法，该方式可以避免发电设备与 空气相接触，降低堵塞的影响，但该方式的耗费成本较高。发电厂应根据本身的实际情况来科学选择冷却方式。
3.2严密监视，果断避免电压不稳问题
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，保证电压在正常的情况下工作，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。
3.3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。
3.4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。另外设计电气设备的接地线，保证工人安全
3.5火电厂电气设备的接地线可以有效避免安全事故的发生，确保工作人员的生命安全。当电气设备带电时，工作人员会与接地线形成并联电路，如果接地线的电 阻较小，流过人体的电流也就会较小，这样就可以起到保护人身安全的作用。因此，当发电厂设计接地线时可以选择环路式的设置方法，该方法可以有效降低 对地电压，提高接地装置的可靠性，即便是某处的接地线无法正常使用，也可以将系统的危险降到最低。
结束语：火力发电厂的电气系统十分复杂且非常庞大，一旦操作不当，在运行中就会产生各种各样的问题，留下安全隐患。因此，应加大对电气设备的检修工作，分析发生电气故障的具体原因，并针对不同的问题提出相应的解决措施，以确保发电厂的电气系统正常运行。
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[3]蔡艺.分析火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施[J].电源技术应用，2012，8（11）：79-80.
论文作者:张欣玉
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/17
标签：发电机论文; 碳刷论文; 电压论文; 火力发电厂论文; 故障论文; 电刷论文; 发电厂论文; 《电力设备》2017年第8期论文;