发电厂电气运行过程中常见问题探究

公云云

摘要：随着社会的不断发展，各行业对电力的需求量越来越高，发电厂承担着为社会的发展提供电力保障的艰巨任务，发电厂的正常运行对社会的良好发展有十分重要的作用。由于发电厂电气系统在长期运作中，会产生各种故障，因此，分析发电厂电气系统故障成因，并采取有效的防治措施保证电气系统的有效运行，对发电厂的发展和建设有极其重要的意义。

关键词：发电厂;电气运行;常见问题;措施

1发电厂电气系统常见的故障及原因

发电厂的电气系统主要由发电机、主变压器、厂用电主接线、配电设备、开关设备、保安电源、通信设备、照明设备等组成，由于发电厂的电气系统在长期运行中，需要承受机械负荷和电力负荷的双重压力，这些压力会对电气设备的的安全运行、使用寿命等造成严重的影响。

1.1发电厂电气设备接地

电气接地是保证设备正常运行和人身安全的重要保证。我国电力系统一般用钢材作为接地材料。接地体连线和引下线多用40mm×4mm扁钢，有的电厂甚至用规格更小的25mm×4mm扁钢。由于未充分考虑接地体的腐蚀影响，导致发电厂因接地线锈蚀产生严重安全事故。

1.2发电机温度过高故障

为了保证电能在生产和传输过程中的质量，使其持续生产并交付给电力用户，电厂需要使发电机的运行处于不间断状态。在长期连续操作和发生器可以产生大量的物质消费，包括铜和铁成本相对严重，这个过程会有大部分的能量转化为热量，使电气设备的温度超出范围的发电机冷却系统能承受的负担加重。热量达到一定程度时，将热冷却系统将无法排除，这力量机长时间处于高温状态操作，使内部绝缘过早老化，老化程度达到极限时，绝缘体会出现破损，使发电机的运行受到严重影响。

1.3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。在备用电源啟动之后，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

1.4发电机电压故障

电压的稳定性是电厂的关键问题之一。如果电压过高或过低，会对电厂的功率输出产生一定的负面影响，也会给用户带来很多麻烦。由于各种原因，电力电压不稳定现象频繁发生，当实际电压达到标准偏差的范围超出合格范围时，造成了发电机正常运行的困难。当这种情况发生时，为了控制标准范围内的电压，电厂往往采用增加励磁的方法来稳定发电机的容量。但由于发电机温度升高，也会导致高温破坏。同时，电压低于规定范围对电压稳定性的影响也不容忽视。电压过低会引起振动或失步，从而降低电气设备的功率。一旦电压恢复正常，也会对发电机的温度产生负面影响。

1.5发电机滑环碳刷冒火问题

滑环碳刷在发电机运行过程中容易冒火，直接威胁安全运行。造成这一现象的原因有很多，首先机组使用时间、质量、压簧压力不尽相同，碳刷和滑环接触点阻值有差异，某些碳刷的电流负载大压簧受损严重。再者，即便碳刷型号相同，碳刷阻值和电流配比也不一样，压簧易发生热变形。另外碳刷在刷盒中较长时间往复运动，磨损较快，刷架和刷盒也易失火。检修不细心也会加重碳刷冒火。

2发电厂电气运行过程中常见故障的控制措施

2.1科学的设置接地

发电厂电气系统的接地设置是保证工作人员和电气设备安全的重要措施，因此，发电厂要科学的进行接地设置，发电厂可以采用环路接地的方式，这样能增大接地线的电阻值，如果接地线发生问题，线路的电阻会减小对地电压值，使得通向工作人员、电气设备的电流变小，从而保证工作人员和电气设备的安全。发电厂可以根据实际情况，设置安全报警系统，如果接地线发生故障，发电厂的检修人员能迅速的做出反应，及时的进行维护。

2.2合理选择冷却手段

电发电机在长期运行过程中会产生大量的热量，这会极大的提升发电机及其相关部件的温度，加快绝缘系统的老化等，这难以避免，因而为了解决由此引发的故障，我们可以考虑从热量的及时排出及有效的冷却方面着手。可以给发电机等设备配备性能优越的散热系统，便于其运转过程中热量的及时散出，此外还应选择合理的冷却手段，对其进行冷却处理。当前在发电厂主要使用的冷却手段有：水内冷却方式、氢气冷却方式、密闭式空气冷却方式。发电厂可根据自身实际情况，合理选择冷却手段，促进发电厂综合效益的提升。

2.3加强电压监控，防止电压不稳定

发电机电压不稳定是导致发电机不稳定工作的重要原因之一，因此，要加强发电机电压的监控，及时的记录发电机运行情况，当电压浮动超过允许变动范围，检修人员要及时的对电气系统进行检查，寻找引起电压异常的原因，从而制定合理的解决方案，确保电气系统的正常运行。另外，对电压的控制还可通过安装电压保护装置来实现。

2.4备用电源故障的应对方法

针对备用电源慢速切换故障所采取的应对策略：首先需要考虑的是电厂电气系统的各项信息材料，应结合电厂实际的运行情况，搜集电气系统运行的相关信息资料，并根据这些信息资料来完善备用电源的切换方案，确保备用电源切换符合电厂电气运行的要求，这样才能将备用电源的作用充分地发挥出来;针对备用电源快速切换故障所采取的应对策略：应根据电厂电气的实际运行情况，尽量缩短电源切换的时间，可以采用先进的快速切换装置，确保备用电源的快速切换能够顺利的完成。

2.5加强预防检查工作，有效规避滑环碳刷冒火问题

首先是保证滑环所使用的压簧属于同一型号，然后对其进行严格的压力测试，不断进行调试，最终保证每个碳刷集电环压力相等，无法统一时立即进行更换。每隔一小时发电机滑环、碳刷和压簧的运行状况，做到及时发现冒火问题的苗头，从而做出正确的处理决策，避免冒火问题乃至环火问题的出现。其次，发现发电机碳刷的长度比新碳刷长度的2/3还短时，立即更换，而更换的碳刷也必须进行电阻值的测试，在安装前进行研磨，保证其与滑环有70%以上的接触面积，避免卡涩现象的出现。再次，推广使用恒力矩电刷装置，部分发电厂使用该装置取得了良好的效果，有效预防了滑环碳刷冒火问题。

2.6定期做好电气设备的检修维护工作

应制定电气设备运行有关责任及操作制度，严格要其工作人员按照相关流程进行作业，明确各部门职责，将责任具体化到个人，对于出现设备运行故障，要将责任追究到个人。同时要做好电气设备的定期检查维护工作，在检查中，对于发现的设备故障隐患，要及时予以处理，并做好相关故障检修记录，对于暂时没有故障隐患的设备，也要做好其护养工作，以减少维修次数，降低维修费用等。如对于母线短路等内部故障，若没有检查出明显问题，可采取重启主电源的措施，对其进行升压处理;若属于外部故障，则可以采取将电气设备隔离处理等。

3结语

综上所述，为了使电能的产生和输送过程达到安全标准，就必须保证发电厂的电气运行设备性能良好，尽量避免设备出现故障。在故障已经出现的情况下，要做到及时将故障排查并解决，使发电厂的电气运行正常有序。发电厂要加强电气系统的检修管理、科学的设置接地、对发电机及时的进行降温冷却、加强电压监控，确保电气系统的良好运行，为社会的发展和建设提供有力的电力保障。

参考文献：

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[2]张维策，李恒博.火力发电厂常见电气故障处理与维护探析[J].科技与企业，2012，8（17）：228-229.