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[内容摘要]火电厂在我国工业发展和人民生产生活中始终扮演着十分重要的角色，我国对火电厂的需求也在不断增加。目前，我国所使用的火电发电技术依然是依靠大型发电机组进行，发电机组几乎都在超负荷的运行，所以会产生各种故障，进而影响火电厂的正常发电。文章对火力发电厂电气运行中的常见故障进行分析，并提出了相应解决对策。
[关键词]火力发电厂 电气运行 故障
中图分类号：TM299.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）37-0038-01
一、引言
随着社会的发展，生活水平的不断提高，各行各业、各家各户的用电量在急剧加大，“电”早已成为了现代生活中不可缺少的能源之一。而火力发电约占全国发电总量的百分之八十，是当前我国电力工业的主要发电方式。火力发电厂是社会电能供应的核心，电气设备是电厂的功能组成部分，直接关系着火力发电厂功能的发挥。
二、火力发电厂电气设备安全运行管理的意义
在火力发电厂中，电器设备是最主要的一个部分，其在发电工作中承担着不可替代的角色，缺少电器设备的火力发电厂便无法向每家每户输送电力。火力发电厂与其他形式的发电厂相比，其电器装备要更为复杂，需要投入的维护精力也更多。首先，火力发电厂的发电量与发电效率都直接受到电器设备的影响，若其出现故障则会对火力发电厂带来严重的经济损失，并且严重威胁民众的安全，给社会以及生态效益带来不利的因素；其次，一套完整的火力发电设备需要经过引进――安装――运行――检修――维护这一复杂的程序，并且每一个环节都必须投入较大的精力，对于企业来说也是一项难度较高的工作。因此，进入火力发电厂工作的每一个工作人员都必须精通理论知识与实际操作，用科学合理的方法定期检修和维护电器设备。同时，企业也需要对检修人员系统的管理，以便有效发挥电器设备的性能，从而有利于节省社会资源，提升经济效益。
三、火力发电厂电气运行中的故障原因
1、发电机定子缠绕
在电气运行过程中，最易出现的问题就是发电机定子缠绕，由于正常的设备运行定子机组在接头部位常常会出现因运行磨损或正常设备运行产生的力矩耦合，使定子机组接头的部分断开，或者降低接头的强度使其无法正常发挥其应有的磁感能力。另外，定子缠绕组上正常应有的绝缘层往往会由于人为操作不当，使应当被冷却的缠绕组线棒无法正常冷却。因此，使线棒温度过高，极易破坏绝缘层，直接影响其正常运行状态，使温度过高造成短路。一般在定子缠绕组中出现的问题是由人为原因引起的，由于操作不当使通过水冷为降温的回路线棒没有经过正常水路循环冷却，直接引发故障。
2、发电机发热问题
发电机组是电气系统的一个重要组成部分，在长时间运行过程中经常出现发热现象。主要是由于发电机在运行中会产生铜和铁的损耗，并转化为热能，如果冷却系统不能及时带走热量，就会使发电机迅速升温。如果电机长期处于高温环境下工作，那么就会降低其使用寿命，甚至会导致系统的发生安全故障事故，影响整个系统的安全运行。
3、备用电源切换出现异常
备用电源的设置的作用是在设备长时间的运行中，因电气故障或者断电出现生产中断时，紧急情况下接入系统使用的电源，比如主电源发生故障、线路分压、电路断电等情况，从而避免影响生产效益。在火力发电厂电气运行中，单机容量、发电机数量、主接线类型等多种因素决定备用电源的数量。当高压、低压电源故障停止工作后，母线上的电气设备进入减速运行的状态，当接入备用电源并启动后，母线上突然增加电压，给减速运行的电机组带来强大的冲击力，特别是电压的增加会对电气设备的运行的影响较大。没能正常启动备用电源，或者启动时间较长、启动未能成功等现象，将会影响设备的正常工作，影响发电效率，甚至会导致发电机组启动困难而停止工作。
4、电气接地问题
电气接地系统是直接与发电安全相关的電气设备部分，选择科技材料做为电气接地设备的组成材料，能够保证尽量少的发生安全事故，亦或造成人身伤害。但在实际生产过程中，正常的材料老化和被腐蚀基本是不可避免的，电气接地故障问题时常发生，使得系统安全系数大大降低，引发重大的安全问题。交流接地故障和直流接地故障是最典型的故障，交流接地故障通常是由于绕组与电机壳接触故障，或是绕组受潮、绝缘体老化击穿接地等原因造成的。只有通过有效的方式改善其存在环境或状态，尽量少的避免可能造成材料老化及腐蚀的情况，设计科学的接地系统规划方案，才能使系统无法正常运行。
四、火力发电厂电气运行中故障的解决对策
1、发电机定子缠绕解决办法
发电机发生定子缠绕组的故障问题后，应针对其问题形成原因采取不同的解决对策。一般情况下，出现的主要是人为因素引起故障，为最大限度的避免和解决这一问题，就要从提前预防做起。因此，应对水路循环系统做定期定时的检查，以确保其处于正常的工作状态，确定是否有温度过高等不正常现象存在。另一方面，及时检测出现的水路循环不畅通或者水温不正常的情况，然后先降低发电机的输出负荷，再对故障部位进行确切的检测及维修。
2、选择合适的发电机冷却方式
在长时间的运转过程中，发电机和变压器会因功率损耗而产生大量的热量，电气设备绝缘材料的耐热性较低，超出工作温度的额定限值导致绝缘材料的使用寿命缩短，影响到电力系统的安全运转。从当前情况看，我国对电气系统的冷却方法主要有三种，即通风冷却、水冷却、氢气冷却三种。当发电厂的发电设备处于较为恶劣的环境下工作时，就可使用通风冷却；当发电机内部的定子铁芯等元件温度过高时，则可使用氢气冷却；当发电机的定子绕组温度过高时，可用水冷却。总之，要充分保证电气设备在其额定温度内顺利运行，这样才能保障发电设备的可靠运行。
3、不断完善管理体系
在运行维护制度得以完善的基础上，还要不断的完善现有的管理体系，更好地为火力发电厂电气设备高效的运行奠定基础。具体体现在以下方面：一是采取定点、定时相结合的维修模式，注重对其维护，并且在电气设备管理中注重应用新型技术手段，对职责的落实情况强化监督和检查，能够全天候的掌握电气设备所处的状态，及时的发现并解决问题；二是严格按照现有企业管理架构来完善管理体系，确保不同部门在企业的带领下主动积极地参与到电气设备的维护管理工作中去，并建立健全现有的激励和奖惩制度，确保整个电气设备的运行维护管理工作在制度的支持和体系的帮助下完成。
4、科学合理设置系统地线
火力发电厂中接地保护是一项关乎设备和人员安全的重要工作。因此，电厂应当合理科学的设计接地线路，确保设备和人员的生产。可以使用环路式接地方式能够降低电压，并且对于电气设备的安全性和可靠性都能有所提升。环路式接地方式是较常使用的一种的接地方式，而交直流接地检查设备系统对于电机组的安全运行有着重要的意义，减少了设备电压通过设备和人体的流量，从而达到保护设备安全和人员安全的目的。
参考文献
【1】李静.火力发电厂电气运行中的常见故障分析[J].电力建设.2015，03.
【2】梁琦.火力发电厂电气设备运行维护与故障检修探讨[J].中国高新技术企业，2017.06.
【3】孙婷婷、李丹.电厂电气设备常见故障及对策分析[J].科技风，2016，11.
[关键词]火力发电厂 电气运行 故障
中图分类号：TM299.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）37-0038-01
一、引言
随着社会的发展，生活水平的不断提高，各行各业、各家各户的用电量在急剧加大，“电”早已成为了现代生活中不可缺少的能源之一。而火力发电约占全国发电总量的百分之八十，是当前我国电力工业的主要发电方式。火力发电厂是社会电能供应的核心，电气设备是电厂的功能组成部分，直接关系着火力发电厂功能的发挥。
二、火力发电厂电气设备安全运行管理的意义
在火力发电厂中，电器设备是最主要的一个部分，其在发电工作中承担着不可替代的角色，缺少电器设备的火力发电厂便无法向每家每户输送电力。火力发电厂与其他形式的发电厂相比，其电器装备要更为复杂，需要投入的维护精力也更多。首先，火力发电厂的发电量与发电效率都直接受到电器设备的影响，若其出现故障则会对火力发电厂带来严重的经济损失，并且严重威胁民众的安全，给社会以及生态效益带来不利的因素；其次，一套完整的火力发电设备需要经过引进――安装――运行――检修――维护这一复杂的程序，并且每一个环节都必须投入较大的精力，对于企业来说也是一项难度较高的工作。因此，进入火力发电厂工作的每一个工作人员都必须精通理论知识与实际操作，用科学合理的方法定期检修和维护电器设备。同时，企业也需要对检修人员系统的管理，以便有效发挥电器设备的性能，从而有利于节省社会资源，提升经济效益。
三、火力发电厂电气运行中的故障原因
1、发电机定子缠绕
在电气运行过程中，最易出现的问题就是发电机定子缠绕，由于正常的设备运行定子机组在接头部位常常会出现因运行磨损或正常设备运行产生的力矩耦合，使定子机组接头的部分断开，或者降低接头的强度使其无法正常发挥其应有的磁感能力。另外，定子缠绕组上正常应有的绝缘层往往会由于人为操作不当，使应当被冷却的缠绕组线棒无法正常冷却。因此，使线棒温度过高，极易破坏绝缘层，直接影响其正常运行状态，使温度过高造成短路。一般在定子缠绕组中出现的问题是由人为原因引起的，由于操作不当使通过水冷为降温的回路线棒没有经过正常水路循环冷却，直接引发故障。
2、发电机发热问题
发电机组是电气系统的一个重要组成部分，在长时间运行过程中经常出现发热现象。主要是由于发电机在运行中会产生铜和铁的损耗，并转化为热能，如果冷却系统不能及时带走热量，就会使发电机迅速升温。如果电机长期处于高温环境下工作，那么就会降低其使用寿命，甚至会导致系统的发生安全故障事故，影响整个系统的安全运行。
3、备用电源切换出现异常
备用电源的设置的作用是在设备长时间的运行中，因电气故障或者断电出现生产中断时，紧急情况下接入系统使用的电源，比如主电源发生故障、线路分压、电路断电等情况，从而避免影响生产效益。在火力发电厂电气运行中，单机容量、发电机数量、主接线类型等多种因素决定备用电源的数量。当高压、低压电源故障停止工作后，母线上的电气设备进入减速运行的状态，当接入备用电源并启动后，母线上突然增加电压，给减速运行的电机组带来强大的冲击力，特别是电压的增加会对电气设备的运行的影响较大。没能正常启动备用电源，或者启动时间较长、启动未能成功等现象，将会影响设备的正常工作，影响发电效率，甚至会导致发电机组启动困难而停止工作。
4、电气接地问题
电气接地系统是直接与发电安全相关的電气设备部分，选择科技材料做为电气接地设备的组成材料，能够保证尽量少的发生安全事故，亦或造成人身伤害。但在实际生产过程中，正常的材料老化和被腐蚀基本是不可避免的，电气接地故障问题时常发生，使得系统安全系数大大降低，引发重大的安全问题。交流接地故障和直流接地故障是最典型的故障，交流接地故障通常是由于绕组与电机壳接触故障，或是绕组受潮、绝缘体老化击穿接地等原因造成的。只有通过有效的方式改善其存在环境或状态，尽量少的避免可能造成材料老化及腐蚀的情况，设计科学的接地系统规划方案，才能使系统无法正常运行。
四、火力发电厂电气运行中故障的解决对策
1、发电机定子缠绕解决办法
发电机发生定子缠绕组的故障问题后，应针对其问题形成原因采取不同的解决对策。一般情况下，出现的主要是人为因素引起故障，为最大限度的避免和解决这一问题，就要从提前预防做起。因此，应对水路循环系统做定期定时的检查，以确保其处于正常的工作状态，确定是否有温度过高等不正常现象存在。另一方面，及时检测出现的水路循环不畅通或者水温不正常的情况，然后先降低发电机的输出负荷，再对故障部位进行确切的检测及维修。
2、选择合适的发电机冷却方式
在长时间的运转过程中，发电机和变压器会因功率损耗而产生大量的热量，电气设备绝缘材料的耐热性较低，超出工作温度的额定限值导致绝缘材料的使用寿命缩短，影响到电力系统的安全运转。从当前情况看，我国对电气系统的冷却方法主要有三种，即通风冷却、水冷却、氢气冷却三种。当发电厂的发电设备处于较为恶劣的环境下工作时，就可使用通风冷却；当发电机内部的定子铁芯等元件温度过高时，则可使用氢气冷却；当发电机的定子绕组温度过高时，可用水冷却。总之，要充分保证电气设备在其额定温度内顺利运行，这样才能保障发电设备的可靠运行。
3、不断完善管理体系
在运行维护制度得以完善的基础上，还要不断的完善现有的管理体系，更好地为火力发电厂电气设备高效的运行奠定基础。具体体现在以下方面：一是采取定点、定时相结合的维修模式，注重对其维护，并且在电气设备管理中注重应用新型技术手段，对职责的落实情况强化监督和检查，能够全天候的掌握电气设备所处的状态，及时的发现并解决问题；二是严格按照现有企业管理架构来完善管理体系，确保不同部门在企业的带领下主动积极地参与到电气设备的维护管理工作中去，并建立健全现有的激励和奖惩制度，确保整个电气设备的运行维护管理工作在制度的支持和体系的帮助下完成。
4、科学合理设置系统地线
火力发电厂中接地保护是一项关乎设备和人员安全的重要工作。因此，电厂应当合理科学的设计接地线路，确保设备和人员的生产。可以使用环路式接地方式能够降低电压，并且对于电气设备的安全性和可靠性都能有所提升。环路式接地方式是较常使用的一种的接地方式，而交直流接地检查设备系统对于电机组的安全运行有着重要的意义，减少了设备电压通过设备和人体的流量，从而达到保护设备安全和人员安全的目的。
参考文献
【1】李静.火力发电厂电气运行中的常见故障分析[J].电力建设.2015，03.
【2】梁琦.火力发电厂电气设备运行维护与故障检修探讨[J].中国高新技术企业，2017.06.
【3】孙婷婷、李丹.电厂电气设备常见故障及对策分析[J].科技风，2016，11.