摘要：本文主要对火力发电厂电气设备安全运行面临问题及解决对策进行分析与探讨，以供参考。
关键词：火力发电厂；电气设备安全运行；面临问题；解决对策
一、前言
近年来，随着电力技术的不断更新，各发电企业各种新技术和新设备也得到了广泛的应用，这就对电气设备各种要求变得越来越高。随着现代化水平的不断提高，对于设备的检修与维护也提出了更高的要求。下面就对火力发电厂电气设备安全运行面临问题及解决对策进行分析与探讨，以供参考。
二、火力发电厂电气安全运行面临问题原因
（1）发电机电压值超出允许范围。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。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）发电设备温度过高、温度大范围波动。火力发电厂为保证电网安全，发电量会随电网负荷的高低而增减。高负荷时为提供足够的上网电量，厂内的电气设备和发电机往往会短时间处于过负荷运行，而火力发电厂作为当今电网的调峰机组，负荷的大幅调整也成为新常态，长此以往，就会造成发电设备的高损耗和温升高，加快设备元件的老化，降低发电效率，使用寿命大大缩短，进而导致电气设备在运行中出现故障。
（3）备用电源出现异常切换现象。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。
（4）电气接地问题。电气接地问题也是造成电气设备故障的常见因素之一。在火力发电厂中，电气接地通常分为直流系统接地和交流系统接地两大类。我们知道，用电量越多，用电负荷就会越强，电压也就会越高。因此现阶段在电阻一定的情况下，我们往往必须提高电流来与之协调，而过高的电流就会对工作人员的生命安全带来极大的威胁。直流接地事故发生时，电气系统没有形成短路，往往还会继续运行，如果此时工作人员没有留心注意到这种情况，极易操作失误，随之产生严重的后果。而交流电接地问题则主要表现在电机的绕组可能会接触到电机外壳，进而造成绝缘区域的老化现象。这些都对电气设备接地提出了更高的要求，电气设备接地时必须要尽可能地保证电厂内人员安全，正确的接地方式能够有效地避免发电厂经济效益受损及保障居民安全用电。
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三、火力发电厂电气安全运行面临问题的解决对策探讨
（1）科学合理布线，优化接地线结构。布置地线是电力系统中不可或缺的一部分，其直接关系到相关人员的生命安全，因此在不能撤销地线的前提下，应尽量减少地线故障给电力系统带来的影响。在发电厂运行过程中，合理可靠的接地方式是保证运行设备及工作人员安全的有效措施。电厂内接地网最好选择环路式的，这种方法更为合理、安全，能够有效地减小接地线电阻，当出现接地故障时，能够有效的降低对地电压。目前接地故障监测设备已非常成熟，通过在发电厂设置一套完善的接地监测报警装置，就能够在发生接地故障时，迅速的指出故障线路、位置，指导维修人员进行故障消除。
（2）合理选择冷却方式，对设备采取散热措施。发电设备发热虽然是正常现象，但为了避免由于温度过高引起故障或发生安全事故，对于变压器、发电机、电动机的运行温度应定时巡检、记录，同时可根据设备自身情况选择恰当的冷却方式。对于油浸变压器冷却方式有自冷、强迫风冷、强迫油循环强迫风冷等多种方式；对于干式变压器冷却方式有自然空冷和强迫空冷；对于发电机冷却方式主要有水冷、密闭式空气冷却及氢气冷却三种；对于电动机冷却方式有风冷、强迫风冷、强迫水冷等多种方式。不同的冷却方式有着不同的优缺点，应根据实际情况进行合理的选择。
（3）定期维护和保养相关设备。对于任何设备来说日常保养和维护都是非常重要的，不但可以增加设备的使用寿命，也能够及时了解设备中存在的问题或潜在问题，以便于能够及时发现和处理，电力系统中发电机跳闸现象虽然并不多见，但一旦发生此种现象对电力系统正常运行来说是非常不利的，而能够导致发电机跳闸的原因主要是设备发生故障，因此在今后的工作中相关单位应加强对相关设备的维护和保养，可以在发电厂内部定制管理制度，使工作人员对设备安全有足够的责任心。同时，为了更好的保证检修维护质量，维修人员应不断提高自身检修技术，在积累丰富经验的同时，通过利用新设备、新技术对设备常见问题妥善解决。在检修管理过程中，管理人员应制定恰当合理的检修计划，随着状态监测技术的发展成熟，对影响系统运行的重要设备运行状况进行实时监测，针对性的制定检修计划。
（4）提高设备故障处理能力，加强电气设备管理。现阶段，在DMS系统以及故障定位系统与现场更新不到位情况下，要加大DMS系统与故障定位系统的现场更新力度。检修人员在进行检修时对经常出现的问题要加强关注，对检修工作中出现的不合理检修情况进行避免。另外，加强电厂电气设备的管理工作，提高电气设备运行效率是保证电厂正常供电和良好运行的基础。对电气设备检修的优化管理，有助于提高工作效率，确保工作人员的人身安全，提高供电系统运行的安全可靠性。例如：浙江北仑发电产，对于北仑发电产1号炉故障问题，其检修人员不断进行定期检修，加强设备管理，利用DMS系统对故障定位，最终合理解决设备问题，提升运行效率。
四、结束语
总之，火力发电厂的电气系统是较为复杂的综合体，一旦某个环节出现错误或者操作不当，都可能对整个电力系统的运行造成不利影响，更埋下了安全的隐患，极易造成电气设备故障，威胁工作人员及整个发电厂的安全性。因此，相关人员一定要提高对电气设备的检修重视程度，及时发现问题、处理问题，确保火力发电厂内电气系统的正常运行。
参考文献：
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[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）.
[3]颜冬兰.发电厂电气设备运行中常见故障及应对措施[J].江西建材，2015，（6）.
论文作者:韩竹生
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/7/26
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