火电厂电气运行安全管理与故障处理

火电厂电气运行安全管理与故障处理

韩涛 1 刘苗苗 2

国能长岭生物发电有限公司 吉林 长岭 131500

国能巨野生物发电有限公司 山东 巨野274900

摘要：近年来，随着科技水平的不断提高，工业领域得到蓬勃发展，我国社会总体生产力逐年稳步提升，电力能源消耗量及需求量也在持续激增。火力发电厂是电力事业的重要组成部分，将可燃物作为燃料生产电力能源，是保障电力能源稳定供应的重要环节，对电力事业与工业领域的发展有重要意义。当前火电厂运营管理中，电气故障问题频繁发生，难以达到预期电能生产效率。

关键词：火力发电厂；电气运行故障；应对措施

1. 火力电厂运行过程中的安全隐患

1.1发电机升温速度较快，温度也比较高

由于为了满足人们工作与生活中对电能的需要，所以一般情况下火力发电厂都是24小时不停歇，而在这种高负荷的生产强度下，很容易出现机械设备组成材料老化与磨损严重的问题，尤其是铁线与铜线的损伤更为明显，在受损过程中其还会放出大量热量，而这种热量上的短时间变化会对发电机周围的设备产生不良影响，从而影响整个设备机组的正常运转；并且发电机温度始终处于较高水平，发电机绝缘层也会受到其影响，发生老化故障，长此以往，发电机内部很容易形成一种区别于其它设备的高温环境，在这种环境中设备会变的非常不稳定，随时会导致安全问题的发生。

1.2发电机电压波动

电压作为评判供电质量的重要衡量指标，如若实际电压值低于或高于额定值的一定比例，都将对用户用电体验、电力系统运行稳定性造成负面影响，有可能引发线路短路、供电不足等故障问题的出现，在直接与间接层面上造成严重的经济损失。例如，当发电机实际电压值高于额定值的5%时，将导致发电机励磁以及转子电流有所增加，最终导致转子绕组的工作温度升高、加快老化速度、缩减实际使用寿命。当发电机实际电压值低于额定值的5%及以上时，将导致定子绕组铁芯长时间处于不饱和工作状态，可能出现失步、震荡等异常现象。同时，在问题较为严重时，还将对关联负载设备的运行状态造成负面影响，如做功效果变差以及转速下降等。而在发电机电压值出现异常升降现象、电压波动幅度较大时，也将以此为诱因导致定子绕组工作温度处于异常现象，引发一系列电气运行故障问题，造成更大损失。

1.3切换备用电源时发生故障

在一般的火力发电厂中，为了确保机械设备的正常运转，通常都会配备有备用电源以备不时之需，在现有电源出现问题后能及时投入工作，保障发电机能继继续完成生产任务，但是在如今的火力发电厂中，大多数备用电源都是采用自动切换的办法，所以在实际运用过程中，其会存在一定的启动时间差，因此就非常容易导致切换过程中出现问题。在发电机设备因故障问题的产生而断电时，虽然没有了能源供给，但在惯性作用下发电机以及以较高的转速运动着，这时介入备用电源，在一段时间内所插入的电源数量为两个，所以这个时候发电机所承受的电压就会不断升高，大大增加其电压负荷，在这种超负荷情况下非常容易出现故障问题。其实在高压备用电源的设计与选择上，我国是有明确标准与要求的，因此有关人员在实际工作过程中应结合实际情况来合理选择备用电源数量，有效提高备用电源设计的科学性与适用性，尽量避免备用电源对发电机正常运转产生不利影响，在实现电源切换效果的同时，保障电气系统的安全性与稳定性。

2火力发电厂电气运行故障的有效应对措施

2.1合理选择冷却手段，做好发电机温控工作

在发电机组长时间、超负荷运行过程中，时常产生铜、铁磨损问题，损耗能量逐渐转换为热能。而部分发电机组的冷却效果不理想，无法高效排出所产生的热能，最终导致发电机组工作温度异常升高，加快设备老化速度、削弱运行稳定性能。为了有效解决这一问题，企业应重点强化发电机组的冷却性能，选择恰当的降温技术及配套设施。目前，较为常见的发电机组降温技术分为氢气冷却技术、密闭式水内冷却技术以及空气冷却技术，各项技术的应用要求、适用范围、技术特点与冷却效果都有所不同，应结合实际情况选择恰当的冷却技术。

氢气冷却技术是在发电机组外壳结构内部装设氢气冷却器，将氢气作为冷却介质。氢气具有密度小、导热效率高、机械损失小等优势，在氢气循环输送、使用过程中，起到冷却作用。但是，氢气作为一种易燃、易爆气体，其化学特性不稳定，适用性较差。密闭式水内冷却技术是指在发电机组内构建密闭循环冷却水系统，将工业冷却水作为主要介质，在水冷却器运行过程中，冷却水经由泵输送至水冷却器内，起到冷却热工艺介质的作用。同时，对冷却水进行二次换热，在二次冷却器内降温为冷却水，再将其循环使用。这项技术的降温效果最为显著，且运行稳定，得到广泛应用普及。空气冷却技术是通过配置蒸发器、鼓风机与水冷却管等装置，在鼓风机运行中，持续将发电机组内的高温空气吸入空气冷却器内，再将经过降温冷却处理的冷空气送至机组内，从而起到循环降温的作用。

2.2稳定电压

从运行故障出现成因角度来看，发电机组电压不稳故障的出现成因及影响因素较为复杂，涉及诸多专业领域，多数中小型火电厂难以彻底解决这一故障问题。因此，基于现有技术条件，企业一方面应加强相关技术研发力度，持续完善技术理论体系；另一方面，为降低发电机电压不稳故障所造成的损失程度，保证火电厂发电系统的安全、稳定运行，应强化电机电压监测力度，在发电机工作电压高于或低于额定值5%时，及时上报问题，分析问题成因，并采取有效解决措施。这一目的的实现，可选择运用自动化与智能化技术，构建自动化发电机组电压监测系统。例如，在发电机组周边配置适当型号的传感器，传感器持续对机组电压信息进行采集，将采集数据提交至监测中心。当系统监测到发电机组电压值出现异常波动现象，或是过高与过低时，将自动向管理人员与维护人员发送预警信号，并基于程序运行准则采取有效控制措施，如切断部分负电荷。

2.3跳闸故障以及处理方法

在火电厂的电气运行中，跳闸故障也是一种较为常见的故障，对于此种情况不能盲目的关上电闸，以防止出现突发事故，而应该对各个位置进行详细的检查，主要从线路CT一直到出口位置进行逐一检查，然后再检查跳闸开关，消弧线圈等，而对于电磁开关则应将动力保险接触状况归纳为检查范围，而对于液压开关则应重点检查其压力，对于强簧开关要着重检查弹簧储能是否有什么异常，一旦这些所有检查完毕还有没什么问题才可以采取送电措施。此外，采用绝缘在线检测的方法实行安全管理。绝缘在线检测的方法主要针对的是发电机，它是利用色谱分析法来对绝缘油中的各种气体含量进行详细检测，从而分析出设备内的故障问题，因为在通常情况下强烈的局部放电会对绝缘强度造成影响，使其绝缘能力下降，因此在对正在运行的设备进行检测时，一旦发现局部放电达到了一定的限度就要对设备进行及时更换，避免漏电泄电的事故发生。

3 结束语

综上所述，我们不难看出在火力发电厂实际运转的过程中一定要做好把控-措施，才能有效避免电气故障问题的产生，只有这样才能在保障生产安全的前提下提供生产效率，为民众提供更多的优质电能资源。因此，相关工作者应在实践中不断总结经验，切实分析火力发电设备中电气问题的成因，采取更有针对性性的措施去有效解决故障问题，保障火电厂的安全稳定运行，努力达到供电目标，为我国的建设与发展提供助力。

参考文献：

1. 李泽明.火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施[J].内蒙古石油化工,2019,45(7):51-52.

2. 伏建国.发电厂电气设备运行中常见故障及应对措施研究[J].机电信息,2019(2):61-62.

3. 赖伟.关于火力电厂电气运行安全管理的思考[J].山东工业技术,2018(22):207.

4. 徐彩云.关于火力电厂电气运行安全管理的思考[J].科技资讯,2017,15(06):39,41.