摘要：发电厂的电气系统主要由发电机、主变压器、厂用电主接线、配电设备、开关设备、保安电源、通信设备、照明设备等组成，是发电厂的重要组成部分，由于发电厂的电气系统在长期运行中，需要承受机械负荷和电力负荷的双重压力，这些压力会对电气设备的的安全运行、使用寿命等造成严重的影响，因此，分析发电厂电气系统常见的故障原因，对发电厂的正常运行有极其重要的意义。本文首先分析了发电厂电气运行过程中的常见问题，然后有针对性的阐述了常见问题的解决对策。
关键词：发电厂；电气运行；备用电源；接地；电压
一、发电厂电气运行过程中的常见问题
（一）发电机滑环碳刷冒火
滑环碳刷在发电机运行过程中容易冒火，直接威胁安全运行。造成这一现象的原因有很多，首先机组使用时间、质量、压簧压力不尽相同，碳刷和滑环接触点阻值有差异，某些碳刷的电流负载大压簧受损严重。再者，即便碳刷型号相同，碳刷阻值和电流配比也不一样，压簧易发生热变形。另外碳刷在刷盒中较长时间往复运动，磨损较快，刷架和刷盒也易失火。检修不细心也会加重碳刷冒火。
（二）电气设备接地问题
电气接地是保证设备正常运行和人身安全的重要保证。我国电力系统一般用钢材作为接地材料。接地体连线和引下线多用40mm×4mm扁钢，有的电厂甚至用规格更小的25mm×4mm扁钢。由于未充分考虑接地体的腐蚀影响，导致发电厂因接地线锈蚀产生严重安全事故。
（三）备用电源自动切换故障
1、快速切换存在的问题
有的机组将高压厂电源切换设计为无时限切换。由于断路器是少油式开关，合闸时间大约为0.2s，再加上继电器反应时间，切换时间在0.3s左右，这个时间显然太久很不安全。
2、慢速切换存在的问题
3、国产机组高压电厂也常使用慢速切换，设计时采用低压检定辅助时间闭锁，切换有两个：一是母线电压下限界定；二是切换想限制在某一个既定时间内。现阶段的问题是，如何保证时间闭锁继电器和低压检定继电器保证一次切换成功，而且尽可能减小高压厂电动机的电压冲击，并在电机的电压承受范围实现尽快切换。
二、发电厂电气运行常见问题的解决措施
（一）技术措施
1、发电机滑环碳刷冒火
对于滑环碳刷冒火问题，发电厂应做到预防检查工作，有效规避该类问题的发生。首先是保证滑环所使用的压簧属于同一型号，然后对其进行严格的压力测试，不断进行调试，最终保证每个碳刷集电环压力相等，无法统一时立即进行更换。每隔一小时发电机滑环、碳刷和压簧的运行状况，做到及时发现冒火问题的苗头，从而做出正确的处理决策，避免冒火问题乃至环火问题的出现。其次，发现发电机碳刷的长度比新碳刷长度的2/3还短时，立即更换，而更换的碳刷也必须进行电阻值的测试，在安装前进行研磨，保证其与滑环有70% 以上的接触面积，避免卡涩现象的出现。再次，推广使用恒力矩电刷装置，部分发电厂使用该装置取得了良好的效果，有效预防了滑环碳刷冒火问题。
2、电气设备接地问题
努力提高电气接地的可靠性、安全性，在设计之初考虑各种因素对接地体的腐蚀影响，采取加大钢材面积、防腐处理等来延长接地体的使用寿命，保证电气接地的稳定和可靠。定期检查已安装接地系统的锈蚀情况，不能仅仅采用测量接地引下线接地电阻来判断接地系统的锈蚀情况，因为引下线的接地电阻不可靠，在其未锈蚀时，接地电阻一般是合格的，而当 通过很大的接地电流时就可能出现熔断现象。所以，应挖开地面，用敲打的方式检查接地系统的锈蚀状况。
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3、备用电源自动切换问题
第一，快速切换。在处理时，应先改变已投入运行机组的切换方式，将母线上的电源开关更换成合闸速度快的真空断路器，有效缩短合闸时间，从而实现电源的快速切换。另外，还可以给快速切换确定一个时间值，如：当快速切换时间超过150 m /s 时，其自动转换成慢速切换，这样有助于保证发电机运行的安全。第二，慢速切换。针对慢速切换的问题，必须在发电机组投产运行前进行谨慎的试验，确定合理整定值。比如说：在机组正常运行情况下，电源跳闸时厂用母线残压随着时间的变化，绘制变化曲线，然后据此求得某 一低电压检定继电器整定值下的闭锁时间，求得继电器的整定值。
4、其他技术措施
（1）对发电机及时的进行降温冷却
发电机在长期运行过程中会产生大量的热量，因此，发电厂要采取有效的降温冷却措施，对发电机进行有效的降温处理，确保发电机的正常运行。在实际生产中，常用的冷却降温措施有冷水降温、输入氢气、密闭空间进行空气冷却等，不同的发电厂要根据自身的实际情况选择合适的冷却降温措施，确保发电机的正常运行。
（2）加强电压监控，防止电压不稳定
发电机电压不稳定是导致发电机不稳定工作的重要原因之一，因此，要加强发电机电压的监控，及时的记录发电机运行情况，当电压浮动超过允许变动范围，检修人员要及时的对电气系统进行检查，寻找引起电压异常的原因，从而制定合理的解决方案，确保电气系统的正常运行。
（二）日常管理和维护措施
无论是什么设备，运行一段时间后总是会发生一些问题，如何不做好维修保养工作，就会给设备埋下许多潜在的安全隐患，进而在电气运行过程中出现问题。因此，发电厂必须派遣专业人员做好设备检查工作，制定检查计划，通过检查保证发电机组的正常运行。比如说：在电气设备安装之前进行各种指标的检测，确定其合格后方可安装，若是不合格，必须更换选择合格的电气设备。在电气设备的运行过程中，制定巡视检查、定期检修、状态检修等检查计划，在巡视检查中做到谨慎认真，切忌走马观花。工作人员养成检查设备的习惯，在检查时有所侧重，确定每次检查的重点，及时发现问题，并采取合适措施将设备问题掐灭在萌芽状态，防止电气故障的发生，保证发电厂的安全生产。
经常分析电压表和电流表的运行数据，防止漏检和错检的出现，采用红外仪、热像仪等设备检查电气设备，发现电气设备的异常发热部位，运用信息技术生成曲线图和温度场，对运行数据进行高效挖掘处理，发现电气设备的隐患。比如说，利用红外仪等设备检测电气设备发热部位的表面温度，并做好记录，然后根据电气设备的实际运行状况得出负载率，分析连接部分的接触电阻大小，对可能发生的电气事故作出科学、正确的分析 和判断，然后在此基础上采取合适的措施，保证电气设备的正常运转。环境温度和负荷的不同会影响到红外仪的温度判断结果，对此，可以采取相对温度法来排除这一问题，环境温度和负荷电流较小，设备的温度也没有超过限值时不代表设备没有缺陷，因此，要学会综合多项检查结果得出最为准确的结果，采取合适措施消除设备安全运行隐患，进而促进系统的正常运行。还可以采用同类比较法来判断设备的隐患，将同类设备的同一部位的温度进行对比，判断设备运行状况。
三、结语
综上所述，发电厂承担着为社会的发展提供电力保障的艰巨任务，发电厂的正常运行对社会的良好发展有十分重要的作用，由于发电厂电气系统在长期运作中，会产生各种故障，因此，分析发电厂电气系统故障成因，并采取有效的防治措施保证电气系统的有效运行，对发电厂的发展和建设有极其重要的意义，发电厂要加强电气系统的检修管理、科学的设置接地、对发电机及时的进行降温冷却、加强电压监控，确保电气系统的良好运行，为社会的发展和建设提供有力的电力保障。
参考文献：
[1] 王柏松；发电厂电气运行过程中的常见问题就；企业技术开发；2014年04期
[2] 王来宾；火力发电厂电气运行中出现故障的原因及对策分析；机电一体化；2014年04期
[3] 蒋存峰；浅析发电厂电气设备运行管理及维护要点；中国高新技术企业；2014年35期
论文作者:刘明阳
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/25
标签：发电厂论文; 碳刷论文; 电气论文; 发电机论文; 设备论文; 电气设备论文; 电压论文; 《电力设备》2017年第13期论文;