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摘要：一旦有电气事故发生，不仅会对火力发电厂自身运行形成负面影响，情节严重时还可能对整个电力糸统的安全稳定运行造成严重的破坏。故而加强火力发电厂电气设备运行的异常及事故的防控具有很重要现实意义。本文对火力发电厂电气设备运行期间常见故障类型、形成原因分析的基础上，探究几种应对措施，其对提升火力发电厂电气运行安全性有很高指导性价值。
关键词：火力发电厂；电气运行；故障原因；应对措施
中国电力统计，截止2011年全国累计发电量达到了47217亿千瓦时，火电发电量38975亿千瓦时，在发电总量中所占比例高达80.0%，火力发电依然是维持我国电力工业发展的主要发电形式，且火力发电具有很大的潜能可以挖掘。我国运行的火力发电设备基本在百万千瓦时以上，大机组尽管增强了电力系统的发电能力，但大机组出现故障也会对电力系统运行形成较大扰动。加强火力发电厂电气运行期间常见故障类型分析与研究，有针对性的实施应对措施具有很大现实意义。
1、火力发电厂电气运行出现故障的原因
1.1电压值超过允许区间
电压是用于评估供电质量的主要指标之一，电压水平偏高或偏低，均会对用户、电力运行系统及发电厂等形成不同程度的负面影响。在多种因素的作用下，经常会造成发电机运行过程中不能将电压水平维持在一个相对稳定的范围中，部分情况下发电机电压变化会超出额定值的±5.0%左右，这会明显干扰发电机安稳运行过程。当电压较高，发电机的容量无法维持稳定时，就需要增加发电机的励磁，即转子电流，此时就会导致转子绕组温度上升，加速设备绝缘老化速度，高压超出额定值会造成铁芯温度明显上升，促使铁芯损耗加快。电压过低，低于额定电压的90%时，就会削弱发电机运行的稳定性，此时发电机定子绕组铁芯处于不饱和状态的运行状态中，很可能引起振荡或失步。
1.2发电设备温度过高、温度波动明显
通常情况下，火力发电厂的发电机需长时间、连续性运转，且在运行过程中会直接形成铜损耗、铁损耗，损耗的能量整体或部分转化为热能，形成较高的温度，此时发电机较长时间内会在高温环境下运转，促进绝缘整体老化进程，且老化速度和发电机温度存在正相关性。诱导火电厂发电机温度过高的原因主要有连续运行时间较长、铜和铁热耗损量较大、温度难以得到有效释放、发电机冷却系统运行状态欠佳、冷却温度设置不合理等。
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1.3备用电源自动切换问题
在火电厂中，备用电源的作用是防止发电厂的厂用电源在运行期间出现断电，或在工作电源失电的工况下使厂用备用电源自动联动投入。火力发电厂中，发电厂装机数目、单机容量、主接线形式以及调控方法等是影响高、低压备用电源的数量高低的主要因素。若在某些因素的作用下，高压、低压电源出现停运情况，备用电源启动前的一段时间内，母线上全部设备均处于减速运转状态中，减压将伴随时间的推延而缓缓衰减。在备用电源开始接至母线后，将会有一个电压瞬间被接入母线上，加压过程会影响电机运行过程。若备用电源启动时间加长或未按时启动，将会导致发电机组运行速度缓缓降低，如果电压快速上升，将会导致电机不能在短时间内作出有效调整，运行状态混乱，情节严重时可能导致发电机组停运。
2火力发电厂电气运行中解决故障的应对措施
2.1稳定电压
造成火力发电厂发电不稳的成因较多，且具有复杂性，为降低电气设备故障发生率，延长其使用年限，电气管理人员首先要强化电压水平的相对稳定性，减少或规避由电压不稳造成电气设备故障。设备管理人员可以通过安设各种保护装置，并在较先进技术的支撑下，在电气系统的整个运行线或关键位点上进行“布控”。可以安装一些监控机电设施，其能实现电气运行状态的动态、全方监控，这样管理人员就能掌握电气运行期间电压指标变动情况，若出现电压不稳或过高、过低现象，监控机电就会自行传递出报警信息，借此方式去保证设备故障检修的时效性、针对性，管理与维修效率同步提升，若遇到电压过高的情况，可以将部分电源切断，进而保证电气系统安稳、有序运转。
2.2选择适宜的冷却方法
为确保电厂发电机的绝缘系统能在允许的温度下稳定运转，采用适宜的冷却方法将发电机产生的热量排除是有效方法之一。现阶段，国内火电厂发电机采用的冷却方法，依照使用方法的不同，可以将其细化为三种类型，即密闭式空气冷却、水内冷却与氢气冷却。其中，水内冷却和其他两种冷却方法相比较，散热能力处于更高的层面上，故而能获得更优良的冷却效果，成为国内大型火力发电厂频繁使用的水冷却方法。密闭式空气冷却主要是利用封闭循环系统，调控需冷却介质及其和空气接触形成的污染，减少由堵塞引起的故障的故障，通常该种冷却方式被用于工况恶劣的环境中，但设备成本投入偏高。氢气冷却方法的作用机制是通过氢气去减少发电机组的通风耗损量，有益于提升电厂电气设备的供电效率。但由于氢气属于一种易燃、易爆气体，因此使用期间有较大潜在的危险性。
2.3做好电气设备的检修维护工作
为优化电气设备的检修工作，火力发电厂应建设完善的设备检修制度体系。立足于火力发电厂的运行状况，定期、定量、定点对电气设备进行检查、维护与修理，保证权利、职责的明确性，责任落实到个人，特别是针对一些昂贵或重要的电气设备，应派遣技术水平、职业素质高的专业人员进行检修，并保证每次设备检修期间信息录入的详实性，为更有效的分析电气设备运行故障，为检修方案制定提供参照资料，也有益于同步提升电气系统管理、维修水平。采用计算机点检系统、他类科技设备对电气设备检修期间，还需要辅以人工分析法对其做出有效判断，多种方法联合应用，对各种数据进行整体分析，有益于提升电气设备运行故障诊断的正确率，协助电气设备故障管理人员编制更有效的检修方案，提升检修效率。笔者认为，火力发电厂电气系统及设备的维护是一项漫长工作，需要设备管理人员在实践中不断增强安全责任意识，真正做到未雨绸缪、防微杜渐。
结束语：
火力发电厂的电气系统是较为复杂的综合体系，若运行期间某个环节出现错误或操作不规范，均会对整个电力系统的运行效率形成负面影响，也埋下了安全隐患，增加电气设备故障发生的风险，对整个发电厂运营安全性构成威胁。正因如此，相关人员一定要从思想上重视电气设备的检修和维护工作，及时发现问题，并予以相应的处理方法，做好检修情况反馈工作，便于后续相似或相同问题的快速解除，推动整个发电厂电气系统安全稳定运行。
论文作者:高杰
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第10期
论文发表时间:2019/9/29
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