火電廠電氣設備運行中存在的問題及防范對策

[摘 要]本文闡述了強化火電廠電氣設備安全運行管理的必要性，分析了火電廠電氣設備運行中存在的問題，提出了火電廠電氣運行故障的防范對策。

[關(guān)鍵詞]火電廠；電氣設備；必要性；問題；防范對策

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）25-0260-01

火電廠的電氣系統(tǒng)是較為復雜的綜合體，一旦某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯誤或者操作不當，都可能對整個電力系統(tǒng)的運行造成不利影響，更埋下了安全的隱患，極易造成電氣設備故障，威脅工作人員及整個發(fā)電廠的安全性。因此，科學防范電氣設備事故，提升電氣設備運行效率具有重要的意義。

1、強化火電廠電氣設備安全運行管理的必要性

電氣設備作為火電廠主設備重要的組成部分，在火力發(fā)電工作中扮演著不可替代的角色?；痣姀S的電氣設備配備相關(guān)的機組，情況往往較為復雜。首先，電氣設備工作狀態(tài)和設備的性能出現(xiàn)問題時都會直接或者間接地影響到發(fā)電廠的發(fā)電效率和發(fā)電量，增加發(fā)電廠的成本，難以保證發(fā)電廠的生產(chǎn)工作正常進行，最終會制約火電廠的經(jīng)濟效益，甚至重大的安全事故還會給社會效益和生態(tài)效益造成消極影響；其次，電氣設備從引進、安裝、運行到檢修和維護過程都比較復雜，給企業(yè)帶來了較高的操作難度。因此，火電廠的相關(guān)工作人員要通過科學的方式積極對電氣設備的安全運行進行維護和檢修，對其進行及時、有效的管理，保障設備性能的充分發(fā)揮，為企業(yè)節(jié)約成本，提高發(fā)電企業(yè)效益。

2、火電廠電氣設備運行中存在的問題

2.1 電氣設備接地引發(fā)的問題。電氣接地問題也是造成電氣設備故障的常見因素之一。在火電廠中，電氣接地通常分為直流系統(tǒng)接地和交流系統(tǒng)接地兩大類。當電阻一定的情況下，往往必須提高電流來與之協(xié)調(diào)，而過高的電流就會對工作人員的生命安全帶來極大的威脅。直流接地事故發(fā)生時，電氣系統(tǒng)沒有形成短路，往往還會繼續(xù)運行，如果此時工作人員沒有留心注意到這種情況，極易操作失誤，隨之產(chǎn)生嚴重的后果。而交流電接地問題則主要表現(xiàn)在電機的繞組可能會接觸到電機外殼，進而造成絕緣區(qū)域的老化現(xiàn)象，這些都對電氣設備接地提出了更高的要求。

2.2 備用電源出現(xiàn)異常切換問題。目前，在火電廠電氣運行中，火電廠都會設置一些備用的電源設備來避免由于各種原因造成的電機突然斷電、失電、電機損壞問題，為發(fā)電系統(tǒng)的正常運行準備好“替補”?；鹆Πl(fā)電中備用電源，多是一些自備的柴油發(fā)電機、蓄電池、外接電網(wǎng)的高壓廠用備用電源等；柴油發(fā)電機其作用即是當機組發(fā)生事故失去電源后，其快速自啟動保證機組安全停運；蓄電池是保證廠用電失去后對DCS等系統(tǒng)的緊急供電；廠用高壓備用電源是對機組停運后廠內(nèi)用電的電力來源。這些備用電源的異常切換均有可能對正在運行的發(fā)電機組造成安全隱患，影響電氣設備的安全運行。

2.3發(fā)電設備運行電壓超過允許值的問題。在日常運行中，發(fā)電機允許電壓值范圍必須按照規(guī)程要求合理調(diào)整的。通常情況下，發(fā)電設備電壓值的浮動范圍應在規(guī)定值的正負5%以內(nèi)，如果超出這一范圍就會導致用電設備出現(xiàn)問題。當電壓值過高時，發(fā)電機容量的穩(wěn)定性就會受到嚴重影響，發(fā)電機的勵磁強度會加大，轉(zhuǎn)子電流量也會升高，這樣就會促進電氣設備迅速升溫，設備也很容易老化，從而縮短了設備使用年限。當電壓值過低時，電氣設備就難以穩(wěn)定運行，一旦電壓值在額定電壓的90%以下時，發(fā)電機就會處于不飽和運行情況，其定子繞組鐵芯也會出現(xiàn)震蕩或失步現(xiàn)象，嚴重降低發(fā)電設備工作效率。

2.4 發(fā)電設備溫度過高的問題?；痣姀S為保證電網(wǎng)安全，發(fā)電量會隨電網(wǎng)負荷的高低而增減。高負荷時為提供足夠的上網(wǎng)電量，廠內(nèi)的電氣設備和發(fā)電機往往會短時間處于過負荷運行，而火電廠作為當今電網(wǎng)的調(diào)峰機組，負荷的大幅調(diào)整也成為新常態(tài)。在發(fā)電機冷卻系統(tǒng)不夠完善的狀態(tài)下，長期高溫工作時，會使發(fā)電機的絕緣材料出現(xiàn)老化及損壞，并老化的速度也會與隨著溫度的升高而加快，從而影響發(fā)電機安全運行。另外，發(fā)電設備的銅損耗、鐵損耗增加，致使發(fā)電機本體溫度急劇上升，降低設備元件的性能，影響發(fā)電機壽命及運行效率，易引起發(fā)電設備的事故。

3、火電廠電氣運行故障的防范對策

3.1加強電氣設備接地線的合理設置?？茖W合理的設置電氣設備接地線是確?；痣姀S電氣工作人員安全的重要方式之一。在對火電廠的電氣設備進行接地保護時，環(huán)路式的接地方式一般能夠有效降低對地電壓，大大提高電氣設備接地裝置的安全性和可靠性，因此在火電廠地線設置中被廣泛采用。另外，火電廠的廠用電電氣系統(tǒng)應當具有可靠的交直流接地檢查設備系統(tǒng)，并對其進行有效管理，這樣才能更加有效地保障發(fā)電機組的安全運行。 比如，通過小電流接地選線裝置、計算機聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)控裝置、電機絕緣值監(jiān)控裝置、直流絕緣監(jiān)察裝置的綜合應用，電氣維護人員應時刻注意接收系統(tǒng)的報警，一旦發(fā)生事故，及時采取切實可行的措施，做出準確的判斷，降低發(fā)電廠的損失，提高電氣設備運行效率。

3.2 強化電氣設備檢修和維護。要做好電氣設備的檢修工作，火電廠應當建立完善而系統(tǒng)化的設備檢修制度體系；結(jié)合火電廠的實際情況，定期、定量、定點地對電氣設備進行檢修和維護，并且應當權(quán)責明確，責任到人。并要求對每次檢測或者維修做好記錄，以便于更好地分析電氣設備故障出現(xiàn)的原因或?qū)z修效果進行有效監(jiān)督，這些數(shù)據(jù)對于促進電氣設備維修和管理水平具有非常重要的意義，有利于對發(fā)電過程中電氣系統(tǒng)的運行進行全面的掌握控制與管理。此外，在利用計算機點檢系統(tǒng)或者其他科技設備對各電氣設備進行檢修時，還應當通過人工分析對其進行有效判斷，多種方法并行，然后再通過對相關(guān)數(shù)據(jù)進行綜合分析，有利于提高電氣設備故障診斷的準確性，從而確保電氣設備的健康水平及檢修維護效率。

3.3合理調(diào)整電氣設備運行電壓?；痣姀S發(fā)電不穩(wěn)的原因繁多復雜，不管是為了延長電氣設備的使用壽命，還是為了減少電氣設備故障，電氣運行相關(guān)管理人員首先要做的就是穩(wěn)定電壓，通過安裝各種保護裝置，利用較為先進的科學技術(shù)手段，在電氣系統(tǒng)的整個運行線上或者是關(guān)鍵節(jié)點進行“布控”，即安裝一些監(jiān)控機電設備，這些設備往往精密性高，能夠做到實時、全方位的監(jiān)控，這樣就可以有效確保電氣設備在運行中電壓是否穩(wěn)定，一旦出現(xiàn)電壓不穩(wěn)或者過高、過低現(xiàn)象，監(jiān)控機電設備就會自動報警，提醒設備管理人員進行及時、有針對性地檢修，提高了管理和維護效率。

3.4完善發(fā)電設備冷卻方式。火力發(fā)電設備在長期的運行中難免會產(chǎn)生較多的熱量，如果不能夠快速及時地將這些熱量想辦法排出去，就會給電力系統(tǒng)安全運行帶來較大的負面影響。火電廠對于電氣系統(tǒng)的冷卻方式選擇主要是強制環(huán)境通風冷卻、發(fā)電機的氫氣冷卻和水冷卻。強制環(huán)境通風冷卻能夠?qū)μ幱趷毫迎h(huán)境條件下的發(fā)電設備的運行環(huán)境進行有效降溫；氫氣被用作發(fā)電機內(nèi)部定子鐵芯和轉(zhuǎn)子表面的通風降溫；發(fā)電機定子繞組采用水循環(huán)內(nèi)冷卻比較有顯著效果。針對發(fā)電機溫度過高的問題，可以通過運用高效的自動冷卻手段解決。因此，發(fā)電廠應根據(jù)本身的實際情況來科學選擇冷卻方式。

4、結(jié)束語

電氣設備是發(fā)電廠重要組成部分，當電氣設備運行中發(fā)生故障時不同程度影響發(fā)電設備的供電可靠性及工作效率。在電氣設備故障處理工作中，運行維護人員應認真分析火電廠電氣設備運行中存在問題，提高安全防范意識，高度重視電氣設備檢修維護工作，深刻研究電氣設備故障的防范措施，有效避免電氣運行中的各種故障，確保電氣設備的安全健康高效運行。

參考文獻

[1] 蔡藝.分析火電廠電氣運行中故障原因及應對措施[J].電源技術(shù)應用，2012（11）

[2] 張佳德.火電廠電氣運行中故障原因分析及改善措施[J].科技資訊，2014（27）

作者簡介：孫寶龍， 男，蒙古族，本科學歷，1974年出生，工程師，現(xiàn)從事發(fā)電企業(yè)電氣技術(shù)工作。