火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中故障原因分析及改善措施

火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中故障原因分析及改善措施

摘要：隨著時(shí)代的進(jìn)步，火力發(fā)電裝置也在持續(xù)更新，當(dāng)前火力發(fā)電廠內(nèi)關(guān)鍵設(shè)備為電氣設(shè)施。電氣發(fā)電克服了火力發(fā)電的一些弊端，是當(dāng)前比較節(jié)能與綠色的資源。所以，電氣設(shè)施的火力發(fā)電方面有重要意義，需確保電氣發(fā)電設(shè)施的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)也十分關(guān)鍵。基于此，文章介紹了火電廠電氣運(yùn)行故障產(chǎn)生的主因，并闡述了有效的改善措施。Keys：火力發(fā)電；運(yùn)行；故障原因；改善措施火電廠若出現(xiàn)嚴(yán)重的安全故障，會(huì)提高經(jīng)濟(jì)虧損與員工傷亡概率，而電氣設(shè)施與相關(guān)機(jī)組在設(shè)置、運(yùn)行階段極易出現(xiàn)很多異常情況，給火電廠電氣運(yùn)轉(zhuǎn)帶來(lái)巨大隱患及風(fēng)險(xiǎn)。因此，火電廠操作人員要提升專業(yè)素質(zhì)，嚴(yán)格監(jiān)控火電廠內(nèi)多種設(shè)備機(jī)組，在產(chǎn)生故障時(shí)立即切斷故障位置和其他部位的關(guān)聯(lián)，及時(shí)檢查與維修?；痣姀S操作人員還應(yīng)定時(shí)檢查電氣設(shè)施與相關(guān)機(jī)組，使電氣設(shè)施與相關(guān)機(jī)組有較好的性能，防止電氣運(yùn)行階段產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)，消除電氣設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)階段的安全隱患。1火力發(fā)電廠中電氣設(shè)備存在的故障的原因1.1發(fā)電機(jī)發(fā)熱問(wèn)題

在整個(gè)電氣系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)組是非常重要的一部分，在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行中，難免會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，探究其原因主要是因?yàn)榘l(fā)電機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行中，產(chǎn)生鐵和銅的損耗，同時(shí)并將損耗轉(zhuǎn)為熱能，倘若發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)無(wú)法快速帶走熱量，就會(huì)讓發(fā)電機(jī)迅速升溫，在高溫環(huán)境下長(zhǎng)期工作，發(fā)電機(jī)的使用壽命必定會(huì)縮短，發(fā)生各種系統(tǒng)安全故障，讓整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行受到極大危害。

1.2發(fā)電機(jī)電壓波動(dòng)問(wèn)題

在電氣系統(tǒng)中電壓超出供電指標(biāo)的范圍，電力不穩(wěn)定是較為較常見(jiàn)的問(wèn)題，嚴(yán)重影響發(fā)電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，比如，欠壓會(huì)導(dǎo)致供電不足、低壓會(huì)造成線路短路等，一般來(lái)說(shuō)，發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行過(guò)程中，電壓值正負(fù)在5%左右，如果電壓值超過(guò)額定值電壓后，會(huì)大大增加發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，同時(shí)也會(huì)增加轉(zhuǎn)子電流，升高轉(zhuǎn)子繞組的溫度，迅速老化絕緣體。一旦發(fā)電機(jī)組電壓低于額定電壓時(shí)，就會(huì)讓定子繞組在不飽和的狀態(tài)下運(yùn)行，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組失步和振蕩，進(jìn)而讓相關(guān)聯(lián)負(fù)載設(shè)備的做功效果受到較大影響。1.3電氣接地問(wèn)題

火力發(fā)電廠的設(shè)備和電氣接地設(shè)施的安全，同工作人員的安全有著直接關(guān)系。電氣接地設(shè)施是人員和設(shè)備安全的保障，近年來(lái)，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，社會(huì)大眾的用電需求量日益增大，進(jìn)一步提高火力發(fā)電廠的輸電電壓和負(fù)荷，因此，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)斷路故障，嚴(yán)重影響了工作人員和設(shè)備的安全性。一般來(lái)說(shuō)，我們根據(jù)電壓的類型接地故障可將其分為以下兩種，第一，交流接地故障，第二，直接接地故障。交流接地又被稱之為電動(dòng)機(jī)接地，這種故障主要是因?yàn)榻^緣層出現(xiàn)老化、發(fā)電機(jī)機(jī)殼繞組發(fā)生受潮所導(dǎo)致的。1.4發(fā)電廠規(guī)定的電壓值脫離正常范圍通常在發(fā)電廠內(nèi)的電氣設(shè)備會(huì)設(shè)定一個(gè)范圍內(nèi)的電壓值上下浮動(dòng)幅度，這個(gè)幅度在正常電壓值的上下百分之五。之所以設(shè)定這個(gè)電壓值，是為了保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。電壓值脫離正常范圍的表現(xiàn)有兩種：一是電壓值高于正常電壓值的百分之五，一旦電壓值出現(xiàn)過(guò)高的情況，發(fā)電設(shè)備本身會(huì)選擇增加勵(lì)磁來(lái)維持穩(wěn)定，但這樣會(huì)引起電流速度增快，進(jìn)而引起機(jī)身溫度增高，從而加速發(fā)電設(shè)備老化。二是電壓值過(guò)低，當(dāng)電壓值過(guò)低時(shí)機(jī)身自身會(huì)在不飽和的情況下工作，這樣會(huì)引起鐵芯出現(xiàn)震蕩現(xiàn)象或者是失步現(xiàn)象，降低設(shè)備的工作效率，是機(jī)器受損增加。1.5備用電源進(jìn)行切換時(shí)出現(xiàn)的故障表現(xiàn)備用電源是為了在發(fā)電設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)或者是其他原因引起停電時(shí)切換接入電源從而維持供電的裝置。故障通常出現(xiàn)在電源切換時(shí)。當(dāng)出現(xiàn)突然停電的情況時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)接入備用電源，由于發(fā)電設(shè)備連接多個(gè)方面以及其他設(shè)備，如控制方，這部分設(shè)備在切換備用電源時(shí)會(huì)降低運(yùn)行速率等待備用電源接入，等備用電源成功接入后，母線會(huì)帶動(dòng)機(jī)器快速運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)各部分回因?yàn)轭l率無(wú)法一致而引起混亂。或者是備用電源在切換過(guò)程中耗費(fèi)時(shí)間太長(zhǎng)或是供電效果差強(qiáng)人意都會(huì)引起故障。另外電源切換時(shí)出現(xiàn)故障的概率還與電氣設(shè)備的機(jī)身容量有關(guān)。1.6交流或直流電電氣接地引起故障隨著居民數(shù)量的增加，所需的電力也就更多，對(duì)設(shè)備的耗損也就越大，就有可能引起短路的問(wèn)題。如果是直流電接觸地面基本不會(huì)引起問(wèn)題，但會(huì)累積損耗。如果是交流電接觸地面，危險(xiǎn)系數(shù)較大。繞組受潮加上絕緣體部分老化導(dǎo)熱降低，以及磨損會(huì)加劇故障，帶電問(wèn)題會(huì)引起很嚴(yán)重的電氣故障問(wèn)題。2關(guān)于火力發(fā)電廠電氣設(shè)備的改善措施2.1解決電氣設(shè)備溫度過(guò)高的問(wèn)題

火力發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的耗損同樣會(huì)轉(zhuǎn)化成熱能和原本機(jī)器運(yùn)行產(chǎn)生的熱能一起加重機(jī)器負(fù)荷。解決電氣設(shè)備溫度過(guò)高的問(wèn)題可以從及時(shí)更換磨損配件入手?？山?jīng)常更換會(huì)磨損老化的絕緣體，還有內(nèi)部耗損較大的銅鐵部件。其他降低電氣設(shè)備溫度的方式包括氫氣降溫和密閉空氣降溫還有水降溫法，在使用這幾種降溫方法時(shí)要注意根據(jù)不同條件區(qū)分選擇。如一般來(lái)說(shuō)使用較多的是水降溫法，可靠且安全性高，散熱快，適用于大型機(jī)械。密閉空氣冷卻一般用在發(fā)電廠處于極端惡劣的環(huán)境之中。氫氣的使用需要格外注意，雖然可以增快運(yùn)行速率，但氫氣不穩(wěn)定，容易引起爆炸。2.2保證接地線規(guī)劃科學(xué)規(guī)范為處理上述分析的火電廠運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程的直流母線電壓現(xiàn)象，火電廠先要有效保障接地線規(guī)劃的科學(xué)規(guī)范，如此方可更好保障火電廠運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性、穩(wěn)定性。接地線運(yùn)行原理即依靠人體電阻與接地電阻聯(lián)合，但為保障其可以真正提高火電廠運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性，此處提出了設(shè)計(jì)和故障處理兩種改善對(duì)策：①科學(xué)規(guī)劃。操作人員要采取環(huán)路式接地線形式設(shè)置電氣設(shè)施接地設(shè)備裝備，而且，還應(yīng)當(dāng)設(shè)置接地網(wǎng)報(bào)警器。例如，某火電廠為提高自身運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性，選擇4cm×4cm的扁鋼用作接地銜接線重要材料，但在實(shí)際操作前的檢查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)的土壤酸性很高，為防止接地材料被腐蝕而下降接地的可靠性，施工方在接地銜接想上涂刷了抗腐銹物質(zhì)，并確保了器在干燥、通風(fēng)條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，該火電廠中接地故障出現(xiàn)概率明顯下降。②故障處置。盡管通過(guò)科學(xué)規(guī)劃可以有效下降接地故障產(chǎn)生的幾率，但因?yàn)檫@個(gè)故障不能從根本上消除，所以，完善的接地故障處置方法也要引起相關(guān)工作者的關(guān)注，“拉路法”、“復(fù)合法”都是比較常用且使用效果明顯的火電廠接地問(wèn)題處置途徑。2.3強(qiáng)化運(yùn)維、養(yǎng)護(hù)記錄管控直流母線電壓異常問(wèn)題的改善需要獲得運(yùn)維、養(yǎng)護(hù)記錄管控工作的職稱，此處的記錄目的在于保障工作人員可以直觀了解火電廠設(shè)備的具體運(yùn)行與零構(gòu)件更換狀況，以迅速處置故障與高效防范故障。而且，運(yùn)維、養(yǎng)護(hù)記錄還可以直觀判定故障的產(chǎn)生是否和零構(gòu)件應(yīng)用超出設(shè)計(jì)應(yīng)用期限有聯(lián)系，如此就可以推動(dòng)直流母線電壓異常問(wèn)題的解決[2]。同時(shí)，直流母線電壓異常問(wèn)題的處理環(huán)節(jié)，還要處理好負(fù)荷試送和監(jiān)控電壓、檢測(cè)硅整流一次電力與保險(xiǎn)，如此方可更好減小該故障的產(chǎn)生幾率。2.4完善關(guān)于電氣設(shè)備的管理與檢修首先要制定好關(guān)于電氣設(shè)備的規(guī)定，建立完善的責(zé)任制度，做到責(zé)任到個(gè)人，并不斷完善。其次要配備相關(guān)的專門人員，對(duì)其進(jìn)行知識(shí)普及及講解，使其充分學(xué)習(xí)自我保護(hù)的方法，在解決故障的時(shí)候首先可以保護(hù)自身安全。要求該部分工作人員必須具備相應(yīng)的專業(yè)技能，必須熟悉電氣設(shè)備的方方面面，在出現(xiàn)故障時(shí)能第一時(shí)間拿出解決方案，或者是抑制故障發(fā)生。關(guān)于檢修，電氣設(shè)備的故障通常出現(xiàn)在自動(dòng)跳閘或者是突然切換到了備用電源，機(jī)組來(lái)不及反應(yīng)出現(xiàn)故障，但也并不經(jīng)常發(fā)生。當(dāng)出現(xiàn)此類故障時(shí)，首先檢查內(nèi)外故障，以及相關(guān)一切設(shè)備的檢查，防止再出現(xiàn)此類故障。2.5關(guān)于電壓不穩(wěn)問(wèn)題的解決方法由于電氣設(shè)備使用耗損過(guò)多，用電用戶較多會(huì)引起電壓不穩(wěn)，但會(huì)引起電壓不穩(wěn)定因素有很多，為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓不穩(wěn)定的原因，可裝配監(jiān)控設(shè)施以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)電壓不穩(wěn)定問(wèn)題立刻對(duì)其進(jìn)行維修。在必要時(shí)候可以通過(guò)切斷部分電荷來(lái)控制電壓，或者可以采用緊急拉閘來(lái)維持電廠的穩(wěn)定運(yùn)行。除此之外，還可以加上安全保護(hù)裝置來(lái)維持安全性，可以采用安全系統(tǒng)的自啟動(dòng)裝置，在故障發(fā)生的第一時(shí)間做出反應(yīng)進(jìn)行搶修。3總結(jié)總而言之，電氣發(fā)電仍是重中之重，而導(dǎo)致火力發(fā)電廠電氣設(shè)備故障的原意也有很多。這提示我們要做好監(jiān)督以及完善工作，安裝一些保護(hù)裝置。只有保證了電氣設(shè)備的安全與穩(wěn)定，才能為廣大用電用戶提供電源，才能促進(jìn)電廠發(fā)展。Reference：[1]王瑞強(qiáng).火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中故障原因分析及改善措施[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（10）：178.[2]宋強(qiáng).探究火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中的故障原因及改善措施[J].科技與創(chuàng)新，2017（24）：75-76