摘要：在发电厂的运营和管理工作中，电气设备无疑是最需要重点关注的对象，然而电气设备在运行过程中存在的故障，对于设备和工作人员的安全有很大的威胁。本文对发电厂电气运行过程中的常见故障进行了详细的介绍和分析，并针对这些故障，提出了合理的应对措施，希望能为发电厂实现安全运营提供借鉴意义。
关键词：发电厂；电气设备；运行故障；应对措施
前言：电气设备是影响发电厂生产的主要组成部分，为提高设备运行安全性以及可靠性，必须要从实际出发，对存在的问题进行分析。然后以提高设备安全运行效率，增加电厂经济效益为目的，从多个方面进行分析，争取能够推进发电厂的进一步发展。
1发电厂电气设备常见故障分析
发电厂是将化石能源转化为符合传输要求的电能的单位。发电厂的工作主流程为供用电流程，涉及的电气设备有发电机、变压器等。此外，发电厂的正常运转还需要厂用电流程的支撑，厂用电流程用于场内综自设备、继保设备等的控制以及照明、事故应急等场合，其涉及的设备有配电器、开关等。由于发电厂设备振动大、磨损快，环境中粉尘多，因此电气设备出现故障的概率较大，需要作细致分析。
1.1备用电源自动切换故障
为应对各类不确定情况，在发电厂厂用电流程设计中往往引入备用电源。例如，为保障发电机的持续、稳定运转，其驱动系统一般是双路供电（一主一备）。根据电压等级，备用电源一般可划分为高、低压两种类型。
鉴于发电机在发电厂的重要地位，现主要就发电机备用电源切换异常造成的影响进行阐述。
发电机备用电源选型方面的考量因素有：（1）发电机容量；（2）控制模式；（3）发电机数量；（4）接线模式。
由此可见，给发电机配置备用电源是一项复杂工作，若配置不当，会引发各种问题。
（1）备用电源启动是需要时间的，对于发电机这类高速运转的设备体系，一旦失去主供电源，相关设备个体将立即转入降速运转态势，且降速幅度与启动所需时间呈正相关。
（2）如果启动时间超过额定值，就会导致锅炉不能正常运转（受相关电气设备减速影响），严重情况下甚至导致发电机不能再次运转。
（3）由于突然加压对发电机不利，即使备用电源在额定时间内接入母线运转，也有可能引起电机故障。
1.2发电机温度过高
发电机的持续工作周期一般较长，长期持续运转必然耗费大量金属（铁/铜），并附带产生大量热能，这样就可能使相关电气设备累积热能而导致温度骤升，长此以往将有损该电气设备的表层绝缘体（老化加快），最终致使电气设备的运行年限缩减。根据相关研究，以上过程的进展速度与设备温度呈正相关，特别当温度越过临界点温度后，老化速度加快，不但对发电机正常运转造成威胁，还可能引发人身安全事故。
1.3电气设备接地故障
对电气设备作接地处理是保障设备正常运行和作业人员安全的必然措施，但接地体系若出现短路故障，将带来很大的安全隐患。
发电厂接地故障主要形式有：（1）直流接地故障。当直流发生接地故障但不短路时，因其熔断器不会熔断，使检修人员误认为一切正常，忽视相关操作注意点，导致故障扩大。（2）交流接地故障。如电动机绕组受潮而形成的接地故障。（3）接地失效。当前的接地材料和接引线以扁钢为主，而扁钢在长期运行后会出现腐蚀及磨损现象，可能造成接地失效。
1.4电气设备电压超载故障
稳定合理的电压值对电气设备效能的发挥至关重要。一般要求电压波动不超过额定值的5%。对于发电机设备体系来说：
（1）当电压高于额定值时，励磁会提高（因设备容量发生变动），促使转子电流加大，这样就进一步增强温升效应，从而带来加速老化和铁/铜损耗增加等不利后果。
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（2）当电压低于额定值时，绕组铁芯等发电机部件的稳定性变差，表现为不能正常运转，导致机组异常振动。电压过低还会引发相关机械设施的非正常运转。
2发电厂电气设备运行中常见故障应对策略
2.1优化接地线结构
优化接地线结构不仅可以有效保护设备及工作人员的安全，更可以有效的提升设备的运行稳定程度，对接地线结构的优化使用可以有效的降低地面电压，最大程度的降低设备故障所带来的安全隐患及对设备的影响。考虑到接地线的重要性，应对接地设备进行实时的监控过程，一旦接地线发生故障应进行及时的故障排查，降低其引起的危害。此外，对于接地线的有效运行还需要配备相应的报警装置，一旦接地线发生故障则可以通过报警装置进行预警，将可能发生的损害降至最低，提升接地线结构的安全性和稳定性。
2.2合理选择冷却手段
针对电气运转中的热量过高的现象应使用合理的冷却手段，以保证电气设备的稳定运行。通过对发电机等设备优化冷却系统，促进热量的及时排除并进行设备的冷却。当前发电厂中电气冷却的常用手段包括水冷方式、氢气冷却方式、密封空气冷却方式等。三种方法对热量的传递和散去均有极为明显的效果，对设备降温过程极为有效。第一种是室内冷却方式，此种方式的应用较为简单，在发电量较大的机组中应用较为频繁。第二种为氢气冷却方式，此种冷却方式效果非常好，但是因为氢气为可燃气体，因此对于环境的要求较为严格，而且容易存在安全隐患。第三种为密闭式空气冷却方式，其可以形成较为密闭的环境，降低冷却介质与外界的接触，有利于其冷却功能的发挥，较适合于发电环境比较复杂的发电厂应用。设备的热量排除对热备的稳定运转及保障使用寿命有极为重要的意义，因此应合理选择冷却手段以加强热量的排除。
2.3定期做好电气设备的检修维护工作
电气设备故障对发电厂的负担极重，做好故障排除工作可以为发电厂及国家节省大量的时间及电力能源，因此应定期做好电气设备的检修维护工作，根据电气设备的运行情况及使用要求，制定严格的操作制度及相关责任，工作人员严格按照操作规程进行定期维护检查工作，做到责任落实到人。同时，还要对工作人员的检修工作予以考核，保证每个人都能够以积极的心态对待设备的检修，保证检修工作的有序进行。对故障的原因及维修过程做好记录工作并整理成工作笔记，便于维护工作的进行及故障防护过程。
2.4实时监控，保障电压稳定
电压的稳定是保障发电机设备高效运行的重要前提，因此应对电压状态进行实时的监控过程，保证电压持续稳定。一旦设备电压出现超载现象应进行及时的检查与故障排除，避免由于电压不稳定现象造成设备运作不稳定并减低使用寿命。对电压的实施监控并合理使用保护措施，是提供稳定电压的重要手段。
3结语
综上所述，随着我国电力行业的不断发展和壮大，以及电力技术的飞速进步，许多新型的电力设备受到了广泛应用，这些新型电力产能在应用的同时，也给发电厂及电网等企业带来了更多的风险与隐患，电力设备在运行时发生的故障也越来越多，这些都严重困扰着电力企业的正常运营。因此，发电厂需要构建新的电气设备运行模式，采取一定的应对措施，才能解决这些故障问题，防范这些故障再次发生。
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论文作者:林振良
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/24
标签：发电厂论文; 电气设备论文; 故障论文; 发电机论文; 设备论文; 电压论文; 接地线论文; 《基层建设》2019年第18期论文;