摘要：火力发电厂属于我国重要发电来源，其生产系统较为庞大，相对应的运行程序也很复杂，拥有多种操作环节，这样也就导致电气运行故障频发，影响火力发电厂正常运行，情况严重的还会出现重大事故，造成不可估量的经济损失。因此，本文将重点研究导致火力发电厂电压运行故障的主要原因，并采取合理策略解决这些问题。
关键词：火力发电厂；电气运行；故障原因；改善策略
一、火电厂电气运行安全的重要性
火力发电厂的正常运行依赖于各种电器设备以及相关的机组。在火电厂中，电气设备和相关机组组成复杂，工作环节众多，任何一个组成部分的性能下降，任何一个工作环节出现问题，都会对火电厂的发电效率造成影响，引起发电成本增加，火电厂的整体经济效益降低。如果发生严重的安全事故，还会造成巨大经济损失和人员伤亡。电气设备和相关机组在安装、运行的过程中也容易产生一些问题，给火电站的电气运行带来风险和隐患。所以，火电厂的工作人员必须提高自身的专业素养，保持对火电站各种设备机组的严密监控，在出现故障时及时切断故障部位与其他部位的联系，第一时间进行检查和维修。
二、火电厂当中的常见故障类型及引发原因
2.1发电机电压不正常
为了确保用户的用电安全和火电厂本身的运行安全，发电机的电压必须保持在一个稳定的范围内。如果电压超出限定值过多，或者低于限定值超过一定范围，都会对火电厂的运行安全造成威胁。在我国，发电机的电压值变动要保持在限定值周围正负5%之内，一旦超过这个范围，则说明发电机的运行已经不够稳定[1]。如果发电机的电压过高，发电机的励磁强度就会出现几何式增长，发电机转子的转速大大加快，通过转子的电流量大大增加。电流在通过转子的时候产生的巨大热量会导致发电机温度升高，加快发电机的老化程度，降低发电机的使用寿命。如果发电机的电压过低，则说明发电机处于不饱和运行的状态，定子绕组在这种情况下会发生剧烈的震荡，导致铁芯脱落，发电机无法正常运转。引起这种现象的原因可能来自于多方面，比如电线接线松动、调压器调试不良、电网不稳定、补偿不足等。
2.2发电机温度过高
在火力发电的过程中，会随着用户用电量的高低来对设备的运行情况进行调整。如果处于用户用电高峰期间，发电机就要长期处于高负荷的工作状态下，造成发电机温度升高。发电机的温度升高会造成绝缘材料的老化加快，发生破损，绝缘性能大大降低甚至被破坏，发电机内的各种元件也会由于高温发生熔化、形变，降低发电机的各项性能。发电机在以下几种情况下会发生温度过高的状况：工作时间太长，工作负荷过大；工作地点散热条件不好，不能有效释放热能；发动机内部的铜铁元件受热损耗严重；发电机的冷却系统性能下降。
2.3备用电源切换异常
在火力发电的过程中，为了防止发电机突然断电，都会准备一些备用电源设备，在主电源发生异常情况的时候切换到备用电源，保持发电系统的正常运行。这类备用电源可以是蓄电池、柴油发电机，也可以利用外接电网的厂用高压电源。这些备用电源的具体用途有着细微的差别：柴油发电机主要是在机组电源出现故障，不能正常供电时，为机组运行提供足够的电能；蓄电池提供电源的主要对象则是发电厂内的计算机控制系统；而厂用高压电源则是在厂内用电被切断以后为火电厂内的所有用电设备提供电能。火电厂的备用电源数量与单个发电机容量、发电机数量、主接线类型都有关系。如果在主电源出现故障之后，备用电源的切换又出现了异常，就会导致电气设备和机组启动失败，发电机停止运作，整个火电厂的电气运行陷入停滞状态。
2.4电气接地故障
电气接地为是一种常见的电气设备故障类型。火力发电厂的电气接地分为直流接地系统和交流接地系统。在用户用电量大，电气设备工作负荷大的情况下，火电厂的电流值也要随之提高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是电流值的提高会威胁工作人员的生命安全。为了确保工作人员的生命安全，火电厂的电气设备和机组往往要采取接地措施。在直流接地系统出现故障时，电容器中的电阻丝还没有发生熔断，发电机能够保持正常运行，如果工作人员不加以注意，就容易造成触电。在交流接地系统出现故障时，电机的绕组会发生位置移动，接触到发电机的外壳，越过绝缘区域，直接危害到工作人员的生命安全。
三、改善火力发电厂电气运行故障的主要策略
3.1防止电压不稳
电压不稳会直接影响到电机设备使用年限。在我国电力行业中，现有技术条件可以顺利解决电压不稳情况。因此，对于火力发电厂来说，一定要应用现代先进科技不断提升机电设备的使用年限，保证所使用的设备具有良好的严密性与实时监控性，并保证电气设备一直处于良好运行环境中，这样就能使其运行更为安全，也有效减少了机电电压不稳情况。对运行电气设备进行监控，可以及时发现其中存在的问题，如果有危险存在，设备也会自动发出警报，方便相关工作人员及时抢修。如果出现电压过高情况就要及时将部分电压切除，并对时段电压进行调整，确保电气设备运行安全。
3.2选择合适的发电机冷却方式
为确保发动机组能够及时将热量释放，应防止机组在运行中产生大量热能，降低电机损耗，确保绝缘系统一直处于安全温度范围。现阶段主要用于冷却机电系统的方法有三种，分别为氢气冷却、水冷却以及空气密闭式冷却。氢气冷却通常被应用于发电机组通风损耗，这样也便于提升氢气通风效率。水冷却一般适用于大型发动机组中，这种冷却方式具有散热快、效果明显等优点。而空气密闭式冷却更适于火力发电厂使用，不仅可以防止发电设备接触到空气，还能减少堵塞情况，但这种方式也有一定不足，即消耗成本较高。因此，发电厂根据自身实际情况确定冷却方式。
3.3重视电气设备检修工作
如果电气设备一直处于正常运行中，那么出现自动跳闸的机率就会很小，但发电机自行跳闸或启用备用电源进行切换，就会严重损害电气设备质量。为了提升机电设备运行效率，应经常检修电气设备，相关工作人员也要进一步深入了解电气系统容易出现的故障，确保电气设备正常运行，同时防止故障发生。一旦出现发电机组出现跳闸情况，就会严重损害电气设备安全运行。因此，一定要做好日常维修工作，发现问题及时解决。此外，应严格要求工作人员的工作态度，依照规章制度办事，严禁出现违规操作行为，确保人机安全。
3.4做好接地线设计
由于人体电阻与接地电阻具有并联关系，因此一定要做好接地线设计工作，防止工作人员受到电击。当电气设备是使用中一定会存在带电情况，对于分别流向接地导线和人体中的电流，一般都与电阻成反比关系。当接地线电阻小的时候，经过人体的电流也会很小，这样可以保证人身安全不受威胁。因此，在火力发电厂中，通常都使用环路式接地线作为主要接地装置，不仅可以减少对地电压，还能有效提升其可靠性，如果一处接地线不能正常工作，那么也可以确保其故障处于最小程度。同时，应保证交流系统能够与直流系统构建良好关系，这样也会使电气系统能够在安全状态下运行，减少安全事故发生。
结束语
火力发电是我国电力行业的主要发电方式之一。由于社会用电量需求越来越大，确保电力运行安全已经成为了电力行业的主要研究课题。我国火电厂必须通过有效手段来稳定发电机的电压，防止发电机的温度过高，平时注意检修维护，提高我国电力运行的安全水平。
参考文献：
[1]杨阳.火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施[J].中国高新技术企业，2016，20：133-134.
[2]张佳德.火力发电厂电气运行中故障原因分析及改善措施[J].科技资讯，2014，27：85.
[3]贺连奎.电厂电气运行常见故障及其应对措施探究[J].电子世界，2014，（18）.
论文作者:桑博
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/16
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