文/張馨宇，內(nèi)蒙古通遼發(fā)電總廠(chǎng)

火電廠(chǎng)電氣運(yùn)行故障產(chǎn)生的原因與應(yīng)對(duì)策略

文/張馨宇，內(nèi)蒙古通遼發(fā)電總廠(chǎng)

在發(fā)電廠(chǎng)的管理中,電氣設(shè)備是重要的組成部分,其運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行效率直接關(guān)乎到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。發(fā)電廠(chǎng)所安裝的電氣設(shè)備多種多樣,數(shù)量繁多,對(duì)這些電氣設(shè)備需要實(shí)施科學(xué)合理的管理模式才能夠保證其正常運(yùn)行。為了促進(jìn)發(fā)電廠(chǎng)更好更快地發(fā)展,面對(duì)電氣運(yùn)行中所存在的故障,就需要查明產(chǎn)生故障的原因,并采取相應(yīng)的技術(shù)措施解決。

發(fā)電廠(chǎng)；電氣運(yùn)行；常見(jiàn)故障；應(yīng)對(duì)策略

火力發(fā)電是我國(guó)傳統(tǒng)的發(fā)電方式，長(zhǎng)期以來(lái)在我國(guó)國(guó)民生產(chǎn)和生活中發(fā)揮不可替代的作用。近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，火力電力企業(yè)獲得了前所未有的發(fā)展機(jī)遇，特別是大型機(jī)組的投入使得電力系統(tǒng)的發(fā)電能力大大的提高，為我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)和居民生活提供源源不斷的電能。但由于火力發(fā)電采用重機(jī)型、大機(jī)組的大功率發(fā)電設(shè)備，在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中極易由于設(shè)備本身引發(fā)各種故障，給國(guó)家和企業(yè)造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。

1 火力發(fā)電電廠(chǎng)電氣運(yùn)行中故障發(fā)生的原因

1.1 發(fā)電機(jī)發(fā)熱問(wèn)題

發(fā)電機(jī)組是電氣系統(tǒng)重要的組成部分，在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象。主要是由于發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生銅和鐵的損耗，并轉(zhuǎn)化為熱能，如果冷卻系統(tǒng)不能及時(shí)帶走熱量，則會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)迅速升溫。如果電機(jī)長(zhǎng)期處于高溫環(huán)境下工作，其使用壽命會(huì)大大打折扣，甚至?xí)?dǎo)致系統(tǒng)的安全故障事故發(fā)生，極大的危害到整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

1.2 發(fā)電機(jī)電壓波動(dòng)問(wèn)題

電壓不穩(wěn)定或超出了供電指標(biāo)的范圍是電氣系統(tǒng)常見(jiàn)的問(wèn)題，給廣大用戶(hù)和發(fā)電系統(tǒng)帶來(lái)十分不利的影響，比如過(guò)壓會(huì)造成線(xiàn)路短路，欠壓會(huì)導(dǎo)致供電不足等。在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中，發(fā)電機(jī)電壓值會(huì)時(shí)常超過(guò)額定值的正負(fù)5%，當(dāng)電壓超過(guò)額定電壓時(shí)，會(huì)增加發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁，轉(zhuǎn)子電流隨之增加，轉(zhuǎn)子繞組的溫度升高，絕緣體迅速老化；當(dāng)電壓低于額定電壓時(shí)，發(fā)發(fā)電機(jī)定子繞組處于不飽和的運(yùn)行狀態(tài)，容易造成振蕩或失步，嚴(yán)重影響到相關(guān)聯(lián)負(fù)載設(shè)備的做功效果。

1.3 電氣接地問(wèn)題

隨著火力電廠(chǎng)不斷引進(jìn)和新增大型發(fā)電設(shè)備，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，提高電力生產(chǎn)能力，供電電壓等級(jí)不斷提高以及各種載電設(shè)備容量不斷加大，設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)工作人員的安全威脅也相應(yīng)加大。而電氣接地是保護(hù)電氣設(shè)備和人員安全的主要手段，但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，電氣接地故障問(wèn)題時(shí)常發(fā)生，使得系統(tǒng)安全系數(shù)大大降低。交流接地故障和直流接地故障是最典型的故障，交流接地故障通常是由于繞組與電機(jī)殼接觸故障，或是繞組受潮、絕緣體老化擊穿接地等原因造成的。直流接地故障多數(shù)是電力人員操作不當(dāng)造成接地短路，使系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。

1.4 備用電源自動(dòng)切換問(wèn)題

備用電源是緊急情況下接入系統(tǒng)使用的電源，比如主電源發(fā)生故障、線(xiàn)路分壓、電路斷電等情況，主要是為了防止母線(xiàn)上電氣設(shè)備斷電。當(dāng)高壓、低壓電源故障停止工作后，母線(xiàn)上的電氣設(shè)備進(jìn)入減速運(yùn)行的狀態(tài)，當(dāng)接入備用電源并啟動(dòng)后，母線(xiàn)上突然增加電壓，給減速運(yùn)行的電機(jī)組帶來(lái)強(qiáng)大的沖擊力，特別是過(guò)高的電壓對(duì)電機(jī)可造成的影響更嚴(yán)重。同時(shí)備用電源啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)造成發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速過(guò)低，影響發(fā)電效率，甚至?xí)?dǎo)致發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)困難而停止工作。

2 火力電廠(chǎng)電氣運(yùn)行應(yīng)對(duì)策略

2.1 合理選擇系統(tǒng)發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)

火力發(fā)電過(guò)程中，發(fā)電機(jī)在滿(mǎn)負(fù)荷條件下運(yùn)行必然會(huì)因內(nèi)圈的損耗而發(fā)熱，而過(guò)多的熱量不能及時(shí)被帶走就會(huì)造成發(fā)電機(jī)升溫，繼而加大發(fā)電機(jī)內(nèi)圈損耗，形成惡性循環(huán)。因此，在實(shí)踐生產(chǎn)中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)冷卻系統(tǒng)的冷卻能力，通過(guò)降低電機(jī)溫度來(lái)減少內(nèi)圈的損耗，提高設(shè)備的使用性能。目前火力發(fā)電廠(chǎng)發(fā)電機(jī)采用的冷卻系統(tǒng)包括密閉式水內(nèi)冷卻、空氣冷卻、氫氣冷卻等三種，其中水內(nèi)冷卻利用水與發(fā)電機(jī)的溫度差來(lái)達(dá)到降溫的目的，具有冷卻效果顯著的特點(diǎn)，通常被應(yīng)用于大型發(fā)電機(jī)；空氣冷卻方法是采用空氣作為介質(zhì)，通過(guò)抽風(fēng)機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)的作用，將發(fā)電機(jī)的熱量帶走而達(dá)到降溫的目的；氫氣冷卻是目前我國(guó)大型火力發(fā)電廠(chǎng)中最常用的冷卻方法，其冷卻效果顯著，可以有效的減少發(fā)電機(jī)的損耗，提高發(fā)電效率，但由于氫氣是易燃易爆物質(zhì)，存在較大的安全隱患，且成本較高。在實(shí)際生產(chǎn)中，電廠(chǎng)應(yīng)當(dāng)結(jié)合生產(chǎn)的情況和設(shè)備的規(guī)格選定最合理的冷卻系統(tǒng)，才能達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 加強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)備維修和保養(yǎng)工工作

在電氣運(yùn)行過(guò)程中，由于電氣設(shè)備故障、線(xiàn)路短路、操作失誤等原因?qū)е戮€(xiàn)路跳閘，給企業(yè)造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。因此，電廠(chǎng)應(yīng)當(dāng)建立設(shè)備安全運(yùn)行責(zé)任制，完善設(shè)備安全操作規(guī)程，加強(qiáng)工作人員的操作技能，同時(shí)明確每臺(tái)套設(shè)備的負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)設(shè)備的保養(yǎng)、維修、運(yùn)行跟蹤、排查隱患等工作，確保設(shè)備安全運(yùn)行。當(dāng)電氣設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，電力工作人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)真檢查并分析設(shè)備故障的原因，及時(shí)組織人員進(jìn)行搶修，如果發(fā)現(xiàn)是由于外部原因引起保護(hù)裝置跳閘，則可將故障電機(jī)進(jìn)行隔離后即可恢復(fù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行。

2.3 及時(shí)處理系統(tǒng)電壓波動(dòng)的問(wèn)題

在實(shí)踐生產(chǎn)中，電壓經(jīng)常各種因素的干擾造成波動(dòng)，比如過(guò)壓或欠壓，極大危害發(fā)電機(jī)的使用壽命，甚至?xí)绊懙秸麄€(gè)電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。解決電壓不穩(wěn)定是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，電力工作人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)密監(jiān)視系統(tǒng)的各項(xiàng)控制指標(biāo)，全面掌控系統(tǒng)的運(yùn)行情況，一旦出現(xiàn)嚴(yán)重的電壓波動(dòng)，立即判斷造成波動(dòng)的原因，尋找解決的方法。比如電路負(fù)荷超出限定值，造成電壓升高，可以采取切斷部分負(fù)電荷的辦法，減少電路負(fù)載達(dá)到降壓的目的。2.4科學(xué)合理設(shè)計(jì)系統(tǒng)內(nèi)接地線(xiàn)路

電廠(chǎng)中接地保護(hù)是一項(xiàng)關(guān)乎設(shè)備和人員安全的重要工作，針對(duì)上述直流和交流接地故障的問(wèn)題，電廠(chǎng)應(yīng)當(dāng)合理科學(xué)的設(shè)計(jì)接地線(xiàn)路，確保設(shè)備和人員的生產(chǎn)。比如，根據(jù)人體電阻和接地電阻是并聯(lián)的原理，采取環(huán)路式接地線(xiàn)，降低對(duì)地的電壓，從而減少設(shè)備電壓通過(guò)設(shè)備和人體的流量，從而達(dá)到保護(hù)設(shè)備安全和人員安全的目的。此外，應(yīng)當(dāng)合理設(shè)計(jì)接地報(bào)警系統(tǒng)，避免大事故的發(fā)生。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，火力電廠(chǎng)的電氣系統(tǒng)作為一個(gè)比較復(fù)雜系統(tǒng)，在發(fā)電過(guò)程中存在諸多的不足和紕漏，極大不利于電廠(chǎng)的安全生產(chǎn)。因此，電力應(yīng)當(dāng)針對(duì)突出的問(wèn)題和故障，積極采取有效的措施進(jìn)程處理，確保電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，才能促進(jìn)企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展。

[1]陳侃.電廠(chǎng)電氣運(yùn)行中常見(jiàn)故障分析及其應(yīng)對(duì)措施探討[J].科技與創(chuàng)新.2014(21).