发电厂电气运行过程中的常见故障及应对措施

张国军++范勇强

摘 要：在发电厂的运营和管理工作中，电气设备无疑是最需要重点关注的对象，然而电气设备在运行过程中存在的故障，对于设备和工作人员的安全有很大的威胁。本文对发电厂电气运行过程中的常见故障进行了详细的介绍和分析，并针对这些故障，提出了合理采取冷却手段、加强电气设备的维护工作、加强对电压稳定性的监控三大应对措施，希望能为发电厂实现安全运营提供借鉴意义。

关键词：发电厂；电气设备；备用电源

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.156

0 引言

社会的稳定发展离不开电能，电能质量的好坏对社会和人们的生产生活有着直接的影响，优质、稳定的电能是维持社会良好秩序的重要保障。发电厂是持續生产和供应电能的源泉，在电力负荷与用电要求持续上涨的今天，如何实现电器设备的稳定、安全运行，已经成为了摆在发电厂及厂内技术管理人员面前的核心问题。想要确保电能在生产和输送过程中一直符合规定的安全标准，就必须尽量避免设备故障的出现。

1 发电厂电气运行过程中的常见故障

1.1 发电机温度过高故障

发电厂为了保障电能在生产和传输过程中的质量，使其持续不断地产生并输送给电能用户，需要让发电机的运行处于不间断的状态。而发电机在长期不间断的运行中将会发生大量的物质消耗，其中铜元素与铁元素的耗费较为严重，这个过程中会有大部分的能耗转化为热量，导致电气设备的温度超出了发电机所能承受的范围，加重冷却系统的负担。当热能达到一定程度时，冷却系统就无法将这些热能充分排除，从而使发电机长时间处于高温运行的状态，使内部的绝缘体过早老化，当老化程度到达极限时，绝缘体会出现破损，使发电机的运行受到严重影响。

1.2 备用电源切换故障

发电机在实际的工作中，可能会遭遇许多无法预测的突发情况，如发电机设备突然失灵、停电、断电等等。所以，发电厂需要提前做好预防措施，并对可能出现的事件作出有针对性的解决方案。一般来说，发电厂要提前准备好两种电源用于临时供应，分别是高压备用电源和低压备用电源。理想情形是，若由于电源被切断使发电机的运转出现停止，则备用电源快速实现自动切换。但实际上，备用电源尚不具备如此迅速的切换能力，其切换过程时间较长，当切换完成之后，电压会立刻增大，电压的突变产生的冲击会使得电气设备受到严重的影响和损害。

1.3 发电机电压故障

电压的稳定性及持续性，是实现发电厂电气稳定安全运行需要重点考虑的问题。如果电气在运行中出现了电压过高或过低的现象，就会使设备出现运行故障，所以电压值必须控制在额定值的5%以内。若电压超过了额定数值，则会使电气设备的容量出现变动，加大转子电流，造成温度提升，加快设备老化速率[1]。若电压没有达到额定数值，就会使设备的稳定性降低，发电机的部分部件无法正常运转，例如绕组铁芯等，同时机组会出现异常振动情况。

2 发电厂电气运行故障的应对措施

2.1 合理采取冷却手段

为了避免发生高温故障，就必须让发电机处于一个合适的温度范围内运行，而只依靠发电机自带的冷却系统显然是行不通的，发电厂必须采用其他的冷却手段来处理多余的热量。目前，发电厂主要有三种较为常用的冷却手段。第一种是密闭空气冷却法，这种方法需要消耗较高的成本，一般适用于一些结构复杂、环境较差的发电厂；第二种是氢气冷却法，这种方法在发电机降低物质消耗、减少热量散发方面有着非常突出的效果，发电效率会有效得到提高，但是容易发生易燃易爆等危险；第三种是水内冷却法，这时目前受到应用最多的冷却方法。由于水具有极强的散热能力，因此使用水来进行冷却的效果非常明显，且与前两种方法相比，水内冷却法的成本较低，且不会出现任何安全隐患。

2.2 加强电气设备的维护工作

电气设备在实际工作中，可能会由于种种原因产生自动跳闸、接地线短路等故障，为了避免这些故障的发生，发电厂的管理人员必须时刻做好电气设备的维护工作，定期检查电气设备的质量和安全性。在检查时，对于拥有故障隐患的设备，要及时进行维修处理，并对检修内容加以记录，使其在今后的工作中起到借鉴和参考的作用。而对于那些没有发现故障隐患的设备，也要进行一定的护理和保养。以母线短路这一内部故障为例，若在检查时没有发现其他明显的问题，则只需对短路部分加以处理，并在处理完成之后重启该设备的主电源，以达到升压的效果，但若在检查时发现有外部故障同时存在，则必须将该电气设备进行隔离处理，避免对其余设备造成干扰。

2.3 加强对电压稳定性的监控

电压的稳定对于电气设备的安全运行有着极其重要的作用，但在发电机的实际工作中，电压不稳的状况经常会发生，且原因各不相同，这使得解决电压不稳问题变得十分棘手。因此，最好的应对措施就是加强对电压稳定性的监控，从根源上消除可能导致电压不稳的因素。在日常的监控工作中若发现电压出现异常状况，要及时对其进行检修，并确定异常状况发生的原因[2]。同时，发电厂可以采取一些相应的预防措施，例如使用电压保护装置，将其安置在电力运行时经过的线路上，每隔一定距离就安置一个，使其保护范围覆盖整个电力运行线路，对电压起到保护的效果，确保电压时刻处于稳定状态。

3 总结

综上所述，随着我国电力行业的不断发展和壮大，以及电力技术的飞速进步，许多新型的电力设备受到了广泛应用，这些新型电力产能在应用的同时，也给发电厂及电网等企业带来了更多的风险与隐患，电力设备在运行时发生的故障也越来越多，这些都严重困扰着电力企业的正常运营。因此，发电厂需要构建新的电气设备运行模式，采取一定的应对措施，才能解决这些故障问题，防范这些故障再次发生。

参考文献：

[1]徐魁，孙玉新，宋大龙.分析发电厂电气设备运行中的常见故障和相关解决策略[J].化工设计通讯，2017，43（04）：108.

[2]郭启禄，张坤.发电厂电气设备运行中常见故障及应对措施[J]. 科技经济市场，2015（01）：113.