简析发电厂电气设备运行中常见故障与对策

李海强

摘  要：火力发电厂作为我国较为常见的供电系统，电厂内每台电气设备运行自如，是保证日常发电、供电的关键。电气设备在实际操作时具有一定的危险系数，要求专业工作人员具备娴熟的技术与丰富的工作经验;电气设备体系复杂，出现故障后不易察觉与检修，也给维修人员造成不小的困难。本文意在简要分析电厂电气设备在运行时较为常见的几种故障，针对故障产生的原因，探索高效可行的对策。

关键词：发电厂;电气设备;运行故障;对策

电作为现代文明的象征，为城市的正常运转提供大量能源，在人们日常生活中扮演重要角色。电点亮世界，照亮每一处黑暗角落。电的发明使世界科技不断开拓新领域，使科学的探索道路愈发宽广;国家发展依托电的创造，令传统行业迸发新活力，成功将科技转化成为第一生产力，为推动国家经济发展发挥巨大作用。倘若生活中缺失电的存在，世界文明将后退一大步。发电厂责任重大，需要承担起生活发电、输电、供电工作。小到城市，大到国家的正常运作，都需要依托发电厂与电力行业从业人员不分昼夜的工作。电气设备作为发电厂生产环节的核心，设备的稳定顺畅是保证后续工作顺利开展的基础。

1、发电厂电气设备常见故障分析

发电厂电气设备常见故障主要来源于电厂环境对设备造成的破坏，空气中细微粉尘通过空气流通，落在电气设备机身中。电厂中的电气设备比较精细，一些发电厂疏于精心维护与保养电气设备，常年累月地灰尘积累，使设备中精密部件性能锐减，从而容易导致电气设备受损。我国发电厂的发电原理是将矿石资源诸如：煤炭等，经过燃烧与后续处理，将煤炭等矿石资源转变为电能。電力的输送具有详细系统的既定标准，城市居民用电与工业用电标准不同，火力发电厂还需把生产的电力通过专业技术手段，将电力转化为不同用电标准的电能，通过电网输送到千家万户。在我国大型火力发电厂的实际作业中，电气系统设备组成中易产生故障的设备为发电机、变压器等，同时也是发电厂检修工作的重要对象。由于电气设备在工作时振动幅度较大，加剧设备磨损程度，使电气设备产生故障。

1.1备用电源自动切换故障

备用电源的选用是防止火力发电厂中设备出现严重故障时，维持电厂正常运转的系统设备，主要供电对象为电厂发电机。备用电源构造复杂，基本发电原理依靠系统内置的驱动装置。备用电源的驱动系统采用双路供电，配备主路供电与副路供电。确保备用电源不会产生故问题，影响正常使用。备用电源的种类依照系统电压等级分为高压电源与低压电源。在实际工作中，使用备用电源时，出现问题的根源一般来源于供电电路切换，因此，从备用电源内部组成部件着手，分析综合问题的主要原因。为发电机配置备用电源需要考虑发电机自身电力容量、发电机控制方式、发电厂投入使用的发电机数量与发电机接线模式。当备用电源配置与发电机不匹配时，易造成电气设备故障。

1.2发电机温度过高

运动产生热量，火力发电厂由于生产的特殊性，要求电气设备在一定周期内不停运转，此阶段必然导致机器内部产生大量热量。发电机机器内部热量叠加，导致机器内部温度过高，极大减少机器内部零部件使用寿命。发电机内部零件受损，令发电机无法继续日常工作，影响发电厂正常运作;发电机内部损耗，造成机器异常运转，严重时威胁相关工作人员的人身安全。

1.3电气设备接地故障

电气设备的接地装置是防患于未然，避免机器产生故障时发生漏电的情况，对工作人员安全与机器设备造成极大威胁。发电厂配备接地装置本意是希望接地装置起到保护作用，若接地设备产生短路时，同样会产生危险。发电厂中的接地设备产生故障的主要原因有：首先，当直流接地发生问题时，有时并不会导致短路。这时，设备中的熔断器完好无损，但内部已经发生短路现象，给有关维护检修人员造成迷惑，无法及时检查出安全问题。再者，交流接地装置同样会出现安全隐患，比较典型的问题为意外情况，或是空气中富含水分导致交流接地装置的电动机绕组受潮，引发短路危险。最后，整体接地装置因为内部组成材料受损，如用扁钢制成的接引线等磨坏或被酸性物质腐蚀，导致接地装置无法正常工作。

1.4电气设备电压超载故障

电压过大导致有关电气设备负荷过重，或者电压过低造成机器内部反常振动，都会为电气设备埋下隐患。为发电机输送合适稳固的电压，才能够保证电气设备的正常使用。电力行业的相关标准规定，一般配置电压的上下波动合理范围是额定电压的5%。当电压过大时，机器内部高速运转，转子电流过大，使机器内部温度过高，加剧发电机内部零部件的老化;当电压过低时，无法达到机器正常运转的额定电压，导致机器反常运作。

2、应对措施

为保证发电厂电气设备的正常工作，针对相关设备频发故障的问题来源，制定相应的改进方案，力求实现发电厂电气设备系统合理化与高效化，满足城市日常生活用电的基本需求。

2.1冷却手段合理化

电气设备过热是导致机器产生问题的主要原因，为电气设备安排合适且有效的冷却系统是解决此类问题的重要手段。目前我国火力发电厂使用的机器冷却方法有以下三种：

氢气冷却：氢气由于组成元素的特殊化学特性，该种物质具有很低的密度，用于疏散机器内部热量再合适不过。基本原理是当机器内部因为持续运转产生大量热量时，利用氢气作为机器内部热量的载体，将热量转移。但由于氢气具有易燃性，使用不当会导致爆炸的危险，所以此种冷却方法具有一定危险性。

水内冷却：利用水的高比热容，将水作为冷却剂，可以得到很好的效果;并且，水的来源丰富，成本较低，使用时方便快捷，适合为大功率的发电设备进行冷却。

密闭空气冷却：根据发电厂的不同规模，发电系统的类型也随之变化。当电气设备运行在封闭空间时，上述两种方法无法有效冷却机器。这时，密闭空气冷却方法顺势而生。密闭空气冷却将发电机器工作的密闭空间作为冷却场所，投入合适的冷却物质为机器降温，密闭空间同时保证冷却物质不易消散，确保冷却效果。此种方法步骤复杂，成本较高，适合拥有大型复杂电气设备的发电厂。

2.2完善电气设备的定期运检工作

电气设备出现故障时，首先需要从机器设备中寻找产生问题的原因;除此之外，设备的运检与维护工作也需着重注意。大型电气设备可以稳定、高效的工作，需依靠发电厂运维人员精心养护。发电厂内部运检部门需要做好相关检查制度，将运检工作责任制，依据不同部门负责的设备进行任务分派，定期组织上级领导进行抽查。当设备出现人为可控的故障时，有权追究相关责任人的责任。运检人员检查电气设备的既定周期不应过长，保证及时对出现问题设备进行处理，同时有效排除隐患，保障工作人员的人身安全。机器在一段时间内运转正常，无任何问题时，运检人员需及时对机器进行保养，长时间运转必然会导致机器内部温度过高损耗零件，运检人员应提前做好设备工作时长安排计划。

2.3依托实时监控维系电压稳定

依靠人力检查机器设备，无法满足实时对机器进行监控，尤其是电压的异常波动，能够及时观测到机器电压异常，可以有效避免大量问题的发生。因此，利用高科技手段，使用智能化的机器，探测机器内部电压变化。当机器内部出现电压异常时，及时报警通知相关检修人员，及时将电压调整到正常标准。

2.4优化接地线结构

火力发电厂现有接地技术体系存在不足，易引发机器产生故障。接地装置设置的目的是保护使用者的安全，不能因为接地装置存在不合理而因噎废食。优化接地装置，改进接地设备的不足才是解决问题的正确方法。在发电厂实际作业时，可以采用先进的接地装置智能报警系统，实施监控接地设备工作状态;同时，合理改造接地装置内部构造，使用环路式接地线结构，能够有效避免问题发生连锁反应。

3、结语：

发电厂是人民幸福生活的保障，发电厂内部电气设备的正常作业，是发电厂发电、供电的基础。电力行业从业人员应努力做好电力设备检修工作，及时发现问题，规避风险，才能够有效解决人们生活与城市运转的后顾之忧。

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.