发电厂电气运行中常见故障之浅见

摘要：发电厂的电气系统作为一个比较复杂系统，在发电过程中存在诸多的不足和纰漏，极大不利于电厂的安全生产。因此，电气运行人员应当针对突出的问题和故障，积极采取有效的措施进行处理，确保电气设备的安全运行，才能促进企业长远稳定发展。本文主要对发电厂电气运行中常见故障进行了分析探讨。

关键词：发电厂；常见故障；解决方法；管理措施

中图分类号： TM6 文献标识码： A

一、发电厂电气运行出现故障的原因

1、发电机电压值超出允许范围

发电厂的电气系统想要正常运行，需要将电压维持在固定值之上。将额定电压上下浮动5%作为标准界限，如果电压过高，超过额定电压值5%，为了保证电机容量能够趋于稳定状态，发电机的电机转子就会脱离常态进行高速运转，相对于正常状态，其转子电流就会大幅度增加，使得机组温度上升，设备加速老化。如果电压过低，低于额定电压值90%，状态就完全相反。因此，我们不难看出电气设备的运行质量会受到发电机电压值的直接影响。

2、发电机升温过高、过快

一般来说，发电厂发电机都需要长期处于运行状态下，特别是大型发电厂，需要更多的融入运行时间，日常工作的高速运转导致发电机升温过高、过快。再加上运行过程中，铜部件、铁部件的高速工作，在运转中的机械能就会转变成热能，导致发电机组温度升高。由于绝缘部分长时间处于高温状态，会逐渐老化，也会降低其绝缘性。总体来说，发电机升温过快、过高的原因是因为机组工作时间太长、冷却系统无法有效工作。无论是哪一类原因，都会降低工作效率，导致电气系统受到损坏。

3、备用电源出现了异常自动切换现象

在电气系统运行中，电厂都会配备备用电源，如果发电机出现突然断电现象，就能够及时接替，确保发电机组的正常运行。一般来说，备用电源与原本设备的配置数量、性能都相差不大。一旦母线上某一个电机设备出现故障，就需要备用电源接入，各个设备都暂时处于缓慢运转的状态中，等待备用电源接入，随着电压的突然增大，电机的正常工作就会受到影响。在备用电源启动之后，母线设备会迅速提升运转速度，电机无法及时做好调整，就很容易出现混乱，导致电气系统受损。

4、存在电气接地问题

电气接地主要分为直流与交流两类。随着最近几年用电量的大幅度增加，也使得发电厂的用电负荷急速上升，随着电压值的升高，在电阻一定时，就会提升其电流，为了确保人员的安全，就需要检查其电气接地状况。在直流接地之后，电动机不会因为短路而被迫停止，因此，为了避免电容熔断，就需要做好及时的检修。交流接地一般都是因为老化、受潮或者腐蚀引起的，这样也会影响到人员的人身安全。

二、发电厂电气运行中主要问题的解决方法

1、合理选择系统发电机冷却系统

发电机在发电过程中，发电机在满负荷条件下运行必然会因线圈的损耗而发热，而过多的热量不能及时被带走就会造成发电机升温，继而加大发电机线圈损耗，形成恶性循环。因此，在实践生产中，应当加强冷却系统的冷却能力，通过降低电机温度来减少线圈的损耗，提高设备的使用性能。目前发电厂发电机采用的冷却系统包括密闭式水内冷却、空气冷却、氢气冷却等三种，其中水内冷却利用水与发电机的温度差来达到降温的目的，具有冷却效果显著的特点，通常被应用于大型发电机；空气冷却方法是采用空气作为介质，通过抽风机或鼓风机的作用，将发电机的热量带走而达到降温的目的；氢气冷却是目前我国大型发电厂中最常用的冷却方法，其冷却效果显著，可以有效的减少发电机的损耗，提高发电效率，但由于氢气是易燃易爆物质，存在较大的安全隐患，且成本较高。在实际生产中，电厂应当结合生产的情况和设备的规格选定最合理的冷却系统，才能达到最佳的经济效益。

2、加强系统设备维修和保养工工作

在电气运行过程中，由于电气设备故障、线路短路、操作失误等原因导致线路跳闸，给企业造成不可估量的经济损失。因此，电厂应当建立设备安全运行责任制，完善设备安全操作规程，加强工作人员的操作技能，同时明确每台套设备的负责人，负责设备的保养、维修、运行跟踪、排查隐患等工作，确保设备安全运行。当电气设备出现故障时，电气运行人员应当认真检查并分析设备故障的原因，及时组织人员进行抢修，如果发现是由于外部原因引起保护装置跳闸，则可将故障电机进行隔离后即可恢复电力系统的运行。

3、及时处理系统电压波动的问题

在生产实践中，电压经常各种因素的干扰造成波动，比如过压或欠压，极大危害发电机的使用寿命，甚至会影响到整个电气系统的稳定运行。解决电压不稳定是一项复杂的工作，电气运行人员应当严密监视系统的各项控制指标，全面掌控系统的运行情况，一旦出现严重的电压波动，立即判断造成波动的原因，寻找解决的方法。比如线路负荷超出限定值，造成电压升高，可以采取切断部分负电荷的办法，减少线路负载达到降压的目的。另外出现紧急情况时，可以采取紧急拉闸的措施保护系统的安全。

4、科学合理设计系统内接地线路

电厂中接地保护是一项关乎设备和人员安全的重要工作，针对上述直流和交流接地故障的问题，电厂应当合理科学的设计接地线路，确保设备和人员的安全。比如，根据人体电阻和接地电阻是并联的原理，采取环路式接地线，降低对地的电压，从而减少设备电压通过设备和人体的流量，从而达到保护设备安全和人员安全的目的。此外，应当合理设计接地报警系统，避免大事故的发生。

三、实例分析

某大型发电厂电气设备所出现的故障主要特征主要有[3]：x1（机组振动大），x2（电机过热），x3（励磁发生跳闸），x4（电源输出为0），x5（导线发生绝缘故障），导致故障发生的主要原因可归结为以下几类：y1（三相不对称），y2（熔断器发生了熔断），y3（调速器的电源出现了故障），y4（定子绕组出现了短路），y5（绕组的温度过高），y6（传感器故障）。某发电机机组电气设备在实际运行中所出现的故障现象有以下3个：x1，x2，x5，严重程度分别为0.6，0.2和0.5，即故障模糊的向量为X=(0.6,0.2,0.5)。对上述故障进行计算，所得的结果如表1所示。

表1故障原因分析表

四、发电厂电气设备管理措施分析

1、加强电气设备的检修，确保电气设备稳定运行

如果发电机出现故障，导致其产生了自动跳闸的状态，则对发电厂的电气设备会造成非常大的冲击和损害。对这种情况的预防应从检查电机设备外观入手，同时持续观察其电压变化情况，良好地完成电机的日常保养工作。

2、严格监视，有效管理电机的电压

如果发电厂电机两端的电压不稳，则其不但会对电机的工作寿命造成严重的影响，而且还会导致发电厂电气设备出现严重的损坏。在对发电厂电机电压进行管理时要确保对其进行严密的监控，一旦确认出现了电压不稳问题则可以采取切除部分负荷的方法来进行解决。要充分利用各种保护设备，确保其充分发挥应有的作用。

3、加强地线管理，确保接地线的合理性

接地线能够有效保障发电厂电气设备运行人员的安全，因此在对电气设备进行布置时要充分利用相关的接地线，提高整个发电厂电气设备的安全性，有效地降低其对地电压，同时还要可靠保障发电厂电气中的直流系统正常运行，从管理上提升发电厂电气设备运行人员对接地报警的重视，确保接地时其能做出正确的分析，避免事故的扩大。

结束语

发电厂电气系统属于复杂而又庞大的系统，但是不同的发电厂电气系统安装所需要的外界条件也是不同的，这也是事故发生的原因之一，因此，保障电气设备的安全运行，就是发电厂关注的焦点。在发电厂的日常运行中，就应该安装多种机组保护设备，注重安全运行，尽可能减少故障的出现，这样才有利于发电厂稳定、持续的发展。

参考文献

[1]尹健辉.试论火力发电厂常见电气故障处理与维护措施[J].科学之友,2013.

[2]潘宝良.浅论火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施[J].科技资讯,2012.

[3]华鑫.浅谈火力发电厂电气运行中出现故障的原因及解决对策[J].科学之友,2013.