火力发电厂电气运行中故障原因分析及改善措施
侯成刚
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侯成刚,. 火力发电厂电气运行中故障原因分析及改善措施[J]. 中国设备,2021.3. DOI:10.12721/ccn.2021.157240.
摘要: 随着我国经济的飞速发展,国内的科技水平也出现质的飞跃,给人们的生活带来了丰富且多样的生产生活用品。伴随网络技术的不断进步,人们的生活质量和水平不断提高,对各类家电和工具的使用愈发频繁,居民用电量越来越大,因此我国的电网面临极大挑战。为满足居民用电需求,各种各样的发电设备层出不穷,其中最为关键的即为电气设备,因此在火力发电厂中起着至关重要的作用。要保证其正常运行,便应当及时发现其运行中存在的故障,分析原因并解决问题。
关键词: 火力发电厂;电气运行;电气设备
DOI:10.12721/ccn.2021.157240
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引言

在火力发电厂运营过程中,虽然火力发电技术体系持续完善,发电效率不断提高,但仍旧以大型发电机组为核心设备,机组长时间处于超负荷运行状态,受到设备自身老化因素、环境因素的干扰影响,时常会出现各类运行故障问题,对火电厂电能生产效率造成负面影响。问题严重时,会导致火电厂运作停滞。因此,必须深入了解各项电气运行故障问题的出现成因,并采取有效的解决措施,从根源上解决这一问题,消除隐患,保障电力系统的安全稳定运行。
 一、火力发电厂电气运行常见故障及出现成因
1.发电机工作温度异常升高

发电机组作为火电厂发电系统中的核心设备与主要构成部分,其工作效率直接影响火力发电厂的电能生产效率,并在一定意义上发挥着电网调峰作用,其重要性不言而喻。因此,在火电厂运营过程中,为保障电网安全、确保实际发电量,可根据电网负荷的高低变化而进行适当增减,持续提供充足的上网电量,发电机组以及关联设备时常处于超负荷运行状态。在这一系统运行背景下,发电机组在时间、高负荷运行状态下,将持续产生一定程度的铁、铜损耗,这类损耗能量转换为热能。由于发电机组的排热性能有所不足、冷却效果不理想,难以在短时间内将转化而成的额外热能进行有效释放,加之发电机组的工作环境普遍为高温环境,因此,发电机组元器件的实际老化速度远高于预期速度,设备实际使用寿命有所缩短、运行效率下滑。而在设备工作温度超过一定标准后,将引发一系列电气运行故障。
 2.压簧问题

经过长期实践发现,火力发电厂电气运行过程中,发生故障的原因很多,其中也包含了压簧问题。压簧也属于引发电气运行故障的关键因素,压簧的生产厂家、出厂日期以及使用年限的不同,其所能承受压力也大不相同。若有大电流通过滑环刷碳,此时压簧所承受的电流压力较大,若产品的承受力度较小,便很容易将其压坏,产生电火花,进而导致火灾。此时,不但给火力发电厂造成较大的经济损失,同样也给人们生活用电带来极大不便。因此,压簧的选择非常重要,在使用过程中需非常注意。
3.电压值的波动

火力发电厂电气的正常运行必须有稳定的电压支撑,若电压值不稳定,便会导致电气运行不稳定,影响正常的生活,因此,相关工作者应当把电压值控制于合理范围内,保持其在合理范围内波动,减少不稳定性。实际生产中,若电机电压值超过所承受的范围,便会导致发电机发生故障,对发电的效率及质量造成影响。一般而言,电压越高,相应的,发电机所产生的电流便也会越多,随着电压的增大,电流增多,电动机的热量便会上升,若在此过程中,温度超过可控范围,便很容易引发故障。若此过程中电压值变低,发电机的运行转数便会逐渐减少,导致同一时间内的发电量大幅减少,使得整体的发电质量及效率降低。因此,火力发电厂电气运行中,电压值的波动情况需引起特别注意。
二、火力发电厂电气运行中的故障应对措施
1.合理选择冷却手段,做好发电机温控工作

火力发电厂电气经过长时间的运行,很容易产生高温等情况,所以,有关工作者应当实施科学有效的方法进行处理,把发电机的热量控制于合理的范围内,防止发电机过热所引发的一系列问题,确保电气运行正常。目前,火力发电厂解决温度过高的方法有三种,即空气冷却、水内冷却以及氢气冷却,三种方法各占优势,因此,在运用的过程中需与实际情况相联系。水内冷却,由于水具备很强的冷却性,使用水来进行冷却,可实现很好的降温,而且,生活中水的存在具有普遍性。因此,国内大部分的火力发电厂均会用水来实现冷却,达到降低发电机温度的效果。空气冷却,该方法主要是经过一个具备良好密封性的循环系统得以实现,使用空气冷却能够很好地控制需要冷却的对象,防止该介质和周边空气接触。通过这样的方法,可有效防止由于阻塞问题所致的设备故障。但是,空气冷却的方法所需成本较高,因而该方法主要运用在特殊环境或者特殊要求下。氢气冷却,该方法的原理为将氢气充分利用起来,对发电机通风消耗进行改变,达到提高设备供电效率的目的。但是,氢气具备比较特殊的化学性质,其是一种易燃易爆的气体,因此,在使用时需尤为重视,防止操作失误引发严重的安全问题。
 2.外观检查确认故障位置

火电厂部分电气设备在较为恶劣的环境中运行,如粉尘、潮湿、震动等,当出现故障问题时,技术人员要首先确定故障位置,从电气设备外观着手,确定不是外观问题后拆卸外壳,观察其中的零部件。接着通过通电方式检查零部件,明确故障位置后判断能否修复,情况严重时直接更换。如,对电气设备电源进行检查,判断设备运行状态以确定电源正常与否。同时,在具体检测时合理利用万用表,准确检测电气设备电压与电流,判断是否保险丝熔断。此外,维修电气设备时最容易出现忽视电源的情况,检查电子信号输入情况,确保设备在运行时不会输出错误信号。
 3.稳定电压

从运行故障出现成因角度来看,发电机组电压不稳故障的出现成因及影响因素较为复杂,涉及诸多专业领域,多数中小型火电厂难以彻底解决这一故障问题。因此,基于现有技术条件,企业一方面应加强相关技术研发力度,持续完善技术理论体系;另一方面,为降低发电机电压不稳故障所造成的损失程度,保证火电厂发电系统的安全、稳定运行,应强化电机电压监测力度,在发电机工作电压高于或低于额定值5%时,及时上报问题,分析问题成因,并采取有效解决措施。这一目的的实现,可选择运用自动化与智能化技术,构建自动化发电机组电压监测系统。例如,在发电机组周边配置适当型号的传感器,传感器持续对机组电压信息进行采集,将采集数据提交至监测中心。当系统监测到发电机组电压值出现异常波动现象,或是过高与过低时,将自动向管理人员与维护人员发送预警信号,并基于程序运行准则采取有效控制措施,如切断部分负电荷。
4.定期检修备用电源

备用电源发生故障的时间通常为电源切换间隔期间,这一期间发生故障的原因在于发电机内部配件已经受到损坏。此类故障不会经常出现,但是,相关维修者依然需要给予重视,因为备用电源出现故障,会引起整个电气系统供电中断,亦或出现瘫痪,所以,维修者必须对备用电源进行定期的维护。只有定期检查维护,才会对备用电源的实际情况有所掌握,确保其可使用。
 结束语

总而言之,在我国,火力发电的影响力非常大,是人们生活中必不可少的,其运行的安全稳定对人们而言意义重大。鉴于此,为使火力发电厂的电气运行安全稳定,相关工作者需不断强化电气系统和相关设备检查和维护,及时发现电气设备所隐藏的问题,并及时予以解决,使设备运行的安全性更高,这样才能有效保障火力发电厂电气运行的科学性和安全性,避免意外事故发生。
参考文献
[1]徐伟伟.火力发电厂电气运行操作危险点及控制措施分析[J].建筑工程技术与设计,2020(2):2893.

[2]李昊.火电厂电气运行故障及解决措施的研究[J].建筑工程技术与设计,2020(21):3035.

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