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【摘 要】 国内火力发电厂发电总量占据国内发电总量的80%左右，是国内电力行业的一个重要发电形式。但是火力发电厂在运行过程中容易发生故障，这也是当今火力发电厂面临的一个关键难题，积极寻找方法解决这些故障，对预防这些问题再次出现有着重要作用。
【关键词】 火力发电厂;电气运行;故障原因;应对措施
经济的快速发展，对用电量的需求不断增加，发电厂不断涌现。新建电厂的大机组电气设备普及率高，这样一来对电厂的技术要求和设备管理就提出了更高的要求。电气设备的安全、高效运转，就成为每个电厂发展的第一要务。火力发电厂的事故损害及后果都是不可估计的。因此对电厂电气运行的故障分析尤为重要，以便于找到问题根源，铲除安全隐患，确保电力系统的安全。
一、火力发电厂电气运行中存在的主要故障与原因
火力发电一般都在城市郊区的发电厂，电厂中的电气系统主要包括发电机组、引出线、厂用接线、变压器、电抗器、配电设备、主接线及开关、电源、电池和通信设备等等。电气系统在电厂中扮演着重要角色，它确保了电力質量并源源不断的为电力系统供电。既要保证供电的安全又要确保电能的持续稳定。它可以快速地检测出电气故障的发生点，以最及时有效措施降低事故损失。缓解机械负荷，承受电力负荷，这些负担会使电气运行的压力增大，而电气运行故障就产生在电气的运行过程中，从而影响了其发电效率，使危险系数上升。因此及时而又准确的定位故障，做好提前防范，快速消除故障是亟待解决的重要问题。
1、发电机电压超出允许变动的范围。电压是供电质量的标准之一，过高或过低都会对用户、电力运行系统以及发电厂带来影响。具体来说，当电压较高时，发电机容量不能保持稳定的状况下，必然要增加发电机的励磁，即增加转子电流，这样会使转子绕组的温度升高，加快它的老化，高压超过额定值还会使铁芯温度升高，加快铁芯的耗损。而当电压过低时，就会降低发电运行的稳定性，使发电机定子绕组铁芯在不饱和状态下运行，容易造成震荡或失步，严重的低压还会影响并列运行的稳定性，使其负责带动的常用机械设备转速下降、做功下降，有时电压较低还可能使定子绕组的温度炒货允许值，电压再次价高时还可能会造成定子绕组温度异常。
2、发电机的滑环碳刷故障。发电机在高速运转时，经常会出现滑环碳刷失火的状况。这时如果不及时的发现并参取措施，任火势蔓延，若整个碳刷环将全部着火，就会导致发电机在高速状态被迫停机，这样不仅损失巨大，还会使发电机机身造成重大损害。
3、发电厂电气接地情况。在火力发电厂中实行电气接地操作是确保工作人员生命安全的一个重要措施。近年来，随着电力行业不断发展，火力发电厂中电流负荷量增加，电压等级显著升高，增加了发电系统故障情况发生，如短路情况，严重威胁电机设备安全使用和工作人员的人身安全。接地故障发生类型主要有交流和直流接地故障。交流接地是指绕组接地，也就是电动机接地。出现故障问题是因为绕组出现潮湿情况，或是电机外壳和绕组设备出现接触等情况造成。直流系统出现某些部位接地时，因为尚未导致短路情况，此时熔断器没有发生熔断，还能继续工作。若技术检验工作者工作过程中不仔细，遇到故障情况没有及时解决，容易出现接地短路现象发生，引发严重安全事故。
4、备用电源自动切换问题。火电厂发电机的备用电源主要是为了防止发电机在长时间的使用和工作过程中发生断电或没电条件下所备用的电源，在火力发电厂中，高、低压备用电源的数量与发电厂装机.台数、单机容量、主接线形式及控制方式等因素有关。当高压、低压电源因某种原因停止工作后，备用电源在启动之前的一段时间内，母线上所有电机设备将减速运行，该减压过程中将随时间的延长而逐渐衰减，当备用电源开始工作接人到母线后，电机将突然加上一个电压，这个加压的过程会对电机造成很大影响，对于不同容量的发电机组，切换电源的影响也是不一样的，如果一旦备用电源启动过程加长或没有按时启动，造成的问题是发电机组降速过低，影响锅炉运行，严重的可能造成发电机组停止工作。
二、解决措施
1、加强设备检修，保证电气设备正常运行。发电机自动跳闸，甚至切换到备用电源状态，对电气设备运行来说都是一种很大的损害，一般情况下在运行过程中不会经常出现这种问题，但有时会遇到跳闸的情况，这样的问题一般是由发电机发生内部或外部故障造成的。发生这种情况时，工作人员应详细的检查电机的一切设备，如果未发现问题可恢复主电源供应，持续升压，正常使用。如果发电机是出于外部设备因其保护，待发电机与故障隔离后，即可将发电机正常运行。此外，还应要求工作人员要严格遵守相关操作规程，避免出现严重的安全事故。
2、严密监视，果断避免电压不稳问题。发电机电压不稳会严重影响电机的使用寿命，电压不稳可能是多种原因造成的，在现有技术条件下解决电压不稳是个系统而又复杂的工程，在日常火力电厂工作中对电机要进行严密的监控，保证电压在正常的情况下工作，一旦出现电压不稳问题应当立即检查电机运行情况和各个设备的运行是否正常，必要时可切断部分负电荷，以此来恢复电压，当切实有必要时，应采取紧急拉闸措施，以保证发电厂的安全运行。另外为了保护电压的稳定还应当充分用好各种保护装置，发挥保护装置的有效作用，当保护装置启动条件成熟时应当立即启动，以免造成不必要的损失。
3、选用合适的冷却方法，防止发电机过热。为了确保发电机的绝缘系统在允许的温度下长时间运行，就必须采用合理的方法将热量排除掉，而对发电机的冷却可以根据具体情况采用不同的方法。常用的冷却方法有：密封式空气冷却、氢气冷却和水冷却三种。不同的火力发电厂可根据各自的情况需要选取合适的冷却设备，最终达到合理高交换的使用冷却系统的目的。
4、接地线科学设置，保证电气系统安全运行。接地线的科学设计是保障电气系统安全运营、工作人员安全工作的必然条件。应多采用环路接地线设计方案，使接地线所保留的电阻增大，一旦接地线出现问题，那么较大的电阻就会在对地电压值减小的情况下，使通向人体的电流弱化、减小，确保工作人员的身体安全。环路接地线能确保直流接地和交流接地安全可靠，电气设备运行有序。火力发电厂也应充分考虑安全需求，设置报警系统，一旦接地线出现故障，可以及时的疏散人员，及时额维修护理。
5、密切的关注滑环碳刷的使用情况，使碳刷能够平稳的运转，让电量分配达到均匀的效果。防止碳刷的磨损造成摆幅过大，震动摩擦也是诱发起火的原因，要避免碳刷的振荡。另外注意及时清洁转轴周围的油污，有过多可燃物的堆积也是极易起火的。
6、厂用电源的自动切换问题，可以采用设条件的切换，保持低电压的检定，与此同时将切换设计在整定时间的范围内完成。保证继电器和时间闭锁器一次性切换成功，这里面很重要的限定值就是发电机的承受电压，保持电压的相对稳定尤为重要。整定值需要经过实验测定，确保最优的低压切换，以减少对发电机组的冲击。
综上所述，火力发电厂使用的电气系统是一个庞大且复杂的系统。不同发电厂电气系统安装的外界条件都不相同，这是也导致故障发生较多的一个原因。确保电气设备能获得安全运行是火力发电厂发展面临的一个重要问题。因此，在电厂运行过程中应重视安全运行监视，安装多种不同保护设备，减少故障出现，促进发电厂更好发展。
参考文献：
[1]陈新艺，张茜媛.电气节能技术在工程设计中的研究与应用[J].中小企业管理与科技（下旬刊）.2011（09）
[2]孙国琴.如何提高学生排除电气设备故障的能力[J].职业技术.2009（02）
[3]刘平.变电站接地电阻计算及降阻措施[J].企业科技与发展.2009（22）
[4]郭庆棠.浅析建筑电气设备的安装施工技术[J].中小企业管理与科技（下旬刊）.2010（08）
【关键词】 火力发电厂;电气运行;故障原因;应对措施
经济的快速发展，对用电量的需求不断增加，发电厂不断涌现。新建电厂的大机组电气设备普及率高，这样一来对电厂的技术要求和设备管理就提出了更高的要求。电气设备的安全、高效运转，就成为每个电厂发展的第一要务。火力发电厂的事故损害及后果都是不可估计的。因此对电厂电气运行的故障分析尤为重要，以便于找到问题根源，铲除安全隐患，确保电力系统的安全。
一、火力发电厂电气运行中存在的主要故障与原因
火力发电一般都在城市郊区的发电厂，电厂中的电气系统主要包括发电机组、引出线、厂用接线、变压器、电抗器、配电设备、主接线及开关、电源、电池和通信设备等等。电气系统在电厂中扮演着重要角色，它确保了电力質量并源源不断的为电力系统供电。既要保证供电的安全又要确保电能的持续稳定。它可以快速地检测出电气故障的发生点，以最及时有效措施降低事故损失。缓解机械负荷，承受电力负荷，这些负担会使电气运行的压力增大，而电气运行故障就产生在电气的运行过程中，从而影响了其发电效率，使危险系数上升。因此及时而又准确的定位故障，做好提前防范，快速消除故障是亟待解决的重要问题。
1、发电机电压超出允许变动的范围。电压是供电质量的标准之一，过高或过低都会对用户、电力运行系统以及发电厂带来影响。具体来说，当电压较高时，发电机容量不能保持稳定的状况下，必然要增加发电机的励磁，即增加转子电流，这样会使转子绕组的温度升高，加快它的老化，高压超过额定值还会使铁芯温度升高，加快铁芯的耗损。而当电压过低时，就会降低发电运行的稳定性，使发电机定子绕组铁芯在不饱和状态下运行，容易造成震荡或失步，严重的低压还会影响并列运行的稳定性，使其负责带动的常用机械设备转速下降、做功下降，有时电压较低还可能使定子绕组的温度炒货允许值，电压再次价高时还可能会造成定子绕组温度异常。
2、发电机的滑环碳刷故障。发电机在高速运转时，经常会出现滑环碳刷失火的状况。这时如果不及时的发现并参取措施，任火势蔓延，若整个碳刷环将全部着火，就会导致发电机在高速状态被迫停机，这样不仅损失巨大，还会使发电机机身造成重大损害。
3、发电厂电气接地情况。在火力发电厂中实行电气接地操作是确保工作人员生命安全的一个重要措施。近年来，随着电力行业不断发展，火力发电厂中电流负荷量增加，电压等级显著升高，增加了发电系统故障情况发生，如短路情况，严重威胁电机设备安全使用和工作人员的人身安全。接地故障发生类型主要有交流和直流接地故障。交流接地是指绕组接地，也就是电动机接地。出现故障问题是因为绕组出现潮湿情况，或是电机外壳和绕组设备出现接触等情况造成。直流系统出现某些部位接地时，因为尚未导致短路情况，此时熔断器没有发生熔断，还能继续工作。若技术检验工作者工作过程中不仔细，遇到故障情况没有及时解决，容易出现接地短路现象发生，引发严重安全事故。
4、备用电源自动切换问题。火电厂发电机的备用电源主要是为了防止发电机在长时间的使用和工作过程中发生断电或没电条件下所备用的电源，在火力发电厂中，高、低压备用电源的数量与发电厂装机.台数、单机容量、主接线形式及控制方式等因素有关。当高压、低压电源因某种原因停止工作后，备用电源在启动之前的一段时间内，母线上所有电机设备将减速运行，该减压过程中将随时间的延长而逐渐衰减，当备用电源开始工作接人到母线后，电机将突然加上一个电压，这个加压的过程会对电机造成很大影响，对于不同容量的发电机组，切换电源的影响也是不一样的，如果一旦备用电源启动过程加长或没有按时启动，造成的问题是发电机组降速过低，影响锅炉运行，严重的可能造成发电机组停止工作。
二、解决措施
1、加强设备检修，保证电气设备正常运行。发电机自动跳闸，甚至切换到备用电源状态，对电气设备运行来说都是一种很大的损害，一般情况下在运行过程中不会经常出现这种问题，但有时会遇到跳闸的情况，这样的问题一般是由发电机发生内部或外部故障造成的。发生这种情况时，工作人员应详细的检查电机的一切设备，如果未发现问题可恢复主电源供应，持续升压，正常使用。如果发电机是出于外部设备因其保护，待发电机与故障隔离后，即可将发电机正常运行。此外，还应要求工作人员要严格遵守相关操作规程，避免出现严重的安全事故。
2、严密监视，果断避免电压不稳问题。发电机电压不稳会严重影响电机的使用寿命，电压不稳可能是多种原因造成的，在现有技术条件下解决电压不稳是个系统而又复杂的工程，在日常火力电厂工作中对电机要进行严密的监控，保证电压在正常的情况下工作，一旦出现电压不稳问题应当立即检查电机运行情况和各个设备的运行是否正常，必要时可切断部分负电荷，以此来恢复电压，当切实有必要时，应采取紧急拉闸措施，以保证发电厂的安全运行。另外为了保护电压的稳定还应当充分用好各种保护装置，发挥保护装置的有效作用，当保护装置启动条件成熟时应当立即启动，以免造成不必要的损失。
3、选用合适的冷却方法，防止发电机过热。为了确保发电机的绝缘系统在允许的温度下长时间运行，就必须采用合理的方法将热量排除掉，而对发电机的冷却可以根据具体情况采用不同的方法。常用的冷却方法有：密封式空气冷却、氢气冷却和水冷却三种。不同的火力发电厂可根据各自的情况需要选取合适的冷却设备，最终达到合理高交换的使用冷却系统的目的。
4、接地线科学设置，保证电气系统安全运行。接地线的科学设计是保障电气系统安全运营、工作人员安全工作的必然条件。应多采用环路接地线设计方案，使接地线所保留的电阻增大，一旦接地线出现问题，那么较大的电阻就会在对地电压值减小的情况下，使通向人体的电流弱化、减小，确保工作人员的身体安全。环路接地线能确保直流接地和交流接地安全可靠，电气设备运行有序。火力发电厂也应充分考虑安全需求，设置报警系统，一旦接地线出现故障，可以及时的疏散人员，及时额维修护理。
5、密切的关注滑环碳刷的使用情况，使碳刷能够平稳的运转，让电量分配达到均匀的效果。防止碳刷的磨损造成摆幅过大，震动摩擦也是诱发起火的原因，要避免碳刷的振荡。另外注意及时清洁转轴周围的油污，有过多可燃物的堆积也是极易起火的。
6、厂用电源的自动切换问题，可以采用设条件的切换，保持低电压的检定，与此同时将切换设计在整定时间的范围内完成。保证继电器和时间闭锁器一次性切换成功，这里面很重要的限定值就是发电机的承受电压，保持电压的相对稳定尤为重要。整定值需要经过实验测定，确保最优的低压切换，以减少对发电机组的冲击。
综上所述，火力发电厂使用的电气系统是一个庞大且复杂的系统。不同发电厂电气系统安装的外界条件都不相同，这是也导致故障发生较多的一个原因。确保电气设备能获得安全运行是火力发电厂发展面临的一个重要问题。因此，在电厂运行过程中应重视安全运行监视，安装多种不同保护设备，减少故障出现，促进发电厂更好发展。
参考文献：
[1]陈新艺，张茜媛.电气节能技术在工程设计中的研究与应用[J].中小企业管理与科技（下旬刊）.2011（09）
[2]孙国琴.如何提高学生排除电气设备故障的能力[J].职业技术.2009（02）
[3]刘平.变电站接地电阻计算及降阻措施[J].企业科技与发展.2009（22）
[4]郭庆棠.浅析建筑电气设备的安装施工技术[J].中小企业管理与科技（下旬刊）.2010（08）