摘要：火力发电厂中电气设备能否安全稳定运行，直接影响着发电机组运行。本文结合工作实践，首先分析了火电厂电气运行的常见故障及原因，然后指出相应的改善策略，最后阐述了电气设备的安全管理措施，以供参考。
关键词：火电厂；电气运行；故障原因；改善策略
占据全国发电总量的80%的火力发电系统，是国家的重要经济支柱，掌握着国家经济发展的命脉。虽然火力发电的优势很大，但是在实际生产过程中容易产生很多故障。因此针对火力发电厂电气运行中的故障进行细心分析，积极探索解决这些故障的良策势在必行。
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。火电厂的工作人员还要定期对电气设备和相关机组进行检查，让电气设备和相关机组保持良好的性能，规避电气运行过程中的风险，消灭电气运行过程中的安全隐患。
二、火力发电厂电气运行中导致故障出现的主要原因
2.1 发电机允许电压值超标
在供电过程中，发电机允许电压值在一定范围内就可以保证正常供电，但在实际工作中却发现导致电气运行故障的原因经常是发电设备允许电压值超标。通常情况下，电气设备电压值的浮动范围应在规定值的正负5%以内，如果超出这一范围就会导致用电设备出现问题。如果电压值过高，发电机容量的稳定性就会受到严重影响，发电机的励磁强度会加大，转子电流量也会升高，这样就会促进电气设备迅速升温，设备也很容易老化，从而缩短了设备使用年限。如果电压值过低，电气设备就难以稳定运行，一旦电压值在额定电压的90%以下时，发电机就会处于不饱和运行情况，其定子绕组铁芯也会出现震荡或失步现象，严重降低电气设备工作效率。
2.2 发电机升温过快
电气设备一旦投入使用就会处于长期不间断工作状态，在长期连续工作中，发电机的温度也会升高，究其原因主要是由于铜铁损耗了能量，致使能量转变为热能。长期高温工作，发电机的绝缘材料也会出现材料老化情况，而老化的速度也会与随着温度的升高而加快，从而影响发电机安全运行[1]。通过研究得知，导致发电机温度上升的主要因素不仅有长时间工作和热能得不到及时释放，还有冷却发电机系统不够完善。
2.3 备用电源异常切换
备用电源主要是为了防止设备因长期工作而出现故障或断电情况时，能够及时取代原发电设备进行工作，这样就有效避免了影响生产效益。火力发电厂所使用的电气设备在运行时，有多种因素在影响备用电源使用数量。如果高低压电源出现故障而发生断电情况，那么在备用电源正式启动以前，这些电机设备就会出现减速情况，其运行速度也逐渐降低，当备用电源接通以后，瞬间增加的电压也会影响电气设备。
2.4 电气接地出现问题
电气接地设备主要是为了保证相关工作人员生命不受威胁。随着人们对电力需求的增加，火力发电厂的电压级别和电流负荷也在增加，这样就为工作人员的安全埋下巨大隐患，严重影响到工作人员生命安全与电气设备的正常使用。在火力发电站厂中，常见的接地故障主要有两种，一种是直流接地故障，而另一种则是交流接地故障。如果发生直流接地故障，但却未出现短路情况，主要是由于电容器未被熔断，因此发电机也还可以正常运行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当发生交流接地故障时，基本是由于绕组受潮，加之绕组设备与机电外壳相接触引发故障。
三、针对电气运行故障的改善策略
3.1 选择冷却系统
为了避免发电机发热，应该合理选择冷却系统，有效降低电机温度，来降低内部元件损耗，提高运行质量。目前而言，火电厂使用的冷却系统，主要包括三种：一是密闭水冷却，二是空气冷却，三是氢气冷却。其中，密闭水冷却是利用水和电机之间的温差实现降温目标，具有良好的冷却效果，多用于大型电机中；空气冷却是利用风机，将多余热量及时带走。相比之下，氢气冷却的应用更为普遍，不仅冷却效果好，还能减少设备损耗；但缺点是氢气本身易燃易爆，使用成本高，存在一定安全隐患。对于火电厂而言，应该分析电力生产特点，选择最合适的冷却方式，实现经济效益的最大化。
3.2 完善防护措施
一方面加强环境控制。电气设备在停运时或使用中，都要对外界环境进行控制，包括通风干燥、防雨防晒等，避免导线过水损坏；操作室内保持干净整洁，及时清理滑轮油污，防止灰尘异物进入设备内部；还要从环境温度入手，保证定子测温元件正常运行，一旦温度升高及时报警。另一方面做好安全防护。设备使用过程中，发现隐患和问题要及时处理，避免影响系统内其他设备的运行。针对设备结构、元件进行合理改造，能提高运行性能，延长故障发生时间，例如：（1）包裹导线外层，对于接地设备扩大钢材接地面积，尤其做好防腐保护措施。（2）采用自动化检测流程，出现负电荷、定子绕组水路堵塞时，温度升高达到上限值，就能自动切断设备电源，避免造成严重损害。（3）设备中的一些元件不能人为接触，此时要利用自动防护措施，通过压力、温度等指标进行监测调节，出现故障发出警报，提示工作人员进行检修。
3.3 实施规范操作
在电力生产期间，工作人员操作不当，也是引起电气故障的重要原因。对此，首先领导要加强重视程度，加大安全生产宣传力度，组织员工接受培训学习，学习业务知识，提高操作技能。然后以国家法律法规为依据，制定满足企业发展需求的管理制度体系。以安全生产责任制为例，明确工作人员的职责，树立高度责任心，避免违规操作；针对设备的使用、检查、维修等，及时做好相关记录。最后要实施奖惩机制，落实绩效考核，将考核结果和薪酬待遇、评优晋升等相挂钩。针对绩效突出的员工，给予物质奖励和精神奖励，充分激发员工的积极性，提高对企业的归属感。
3.4 定期维修保养
电气设备在使用过程中，定期进行维修保养，能保证设备正常运行，延长使用寿命，保护工作人员的安全。具体来说，要求检修人员具备扎实的专业知识，依据丰富的工作经验，针对电压、电流、压力、温度等进行检测，发生故障后及时找出故障原因，制定解决方案。针对无法解决的故障，要汇总资料信息上报，寻求专业修理或返厂大修，将故障带来的损失降至最低。其中，电压是控制重点，要保证电压的稳定性，以电路电压超出限定值为例，可以切断部分电荷，通过减少电路负载实现降压目标。
结论
火力发电厂属于我国电能主要来源，但其电气系统却十分复杂，同时又较为庞大，但由于发电厂电气系统所处安装环境不同，因此引起事故发生的因素也就不同。电气设备是发电厂不可缺少组成部分，一旦其在运行期间出现故障就会影响整个地区供电情况，因此，确保其安全运行也就成为火力发电厂重点关注内容。为保证火力发电厂正常运行，一定要增加电机组设备数量，并做好安全运行工作，只有这样才能减少安全事故发生，这样也会更有利于发电厂发展，同时也能减少用电用户损失，促进我国国民经济增长。
参考文献：
[1]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）.
[2]葛磊.浅谈火电厂电气运行故障及处理措施[J].军民两用技术与产品，2016，（22）：137.
[3]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）：85-85.
论文作者:刘浩雨
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/4/1
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