浅析发电厂电气系统运行故障及解决措施
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作者:徐锐
摘 要：社會经济的不断提高，电能是不可或缺的能源，其运行的稳定关乎社会的生产和人们的生活。然而电气系统运行过程较为复杂，操作环节较多，容易发生故障，造成严重的不良影响。本文首先简单介绍电气系统运行的概念以及故障产生的主要原因，接着指出电气系统运行过程中常见的几种故障，最后提出有效合理措施加以解决。
关键词：发电厂 电气系统运行 故障 措施
中图分类号：TM727.2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）06（c）-0085-02
随着社会经济发展水平的提高，各行各业对电力的需求越来越大，发电厂项目建设工程也越拉越多，发电厂的正常运行对社会的稳定健康发展起着重要作用。然而发电厂电气系统运行过程中，故障存在问题不断显现出来，极大地威胁人员和设备的安全。因此，分析发电厂电气系统运行故障，并对故障采取有效解决措施，有着积极意义。本文首先简单介绍电气系统运行的概念以及故障产生的主要原因，接着指出电气系统运行过程中常见的几种故障，最后提出有效解决措施。
1 电气系统运行概念及其故障分析
发电厂电气系统主要由主变压器、厂用电接线、配电器、发电机以及开关、照明等相关设备组成，是发电厂的重要组成部分[1]。在电气系统运行过程中，运行质量的评价主要是看其能否稳定、安全运行，以及能否简单便捷地操作。在工作流程方面，主要分为供用电流程、厂用电流程。供用电流程主要是用于对外供电，而厂用电流程主要是用于发电厂的内部供电。发电厂电气系统运行过程中，往往需要承受机械负荷和电力负荷的双重压力，对电气系统的安全运行、使用寿命造成严重影响，因此引发了不少故障问题。究其故障原因，则涵盖多个方面，比如发电机组的长时间高速运行，会造成异常振动故障;同时各元件的长时间的摩擦，会造成刷头、滑环等元件的故障。此外，压簧等磨损也能造成电气系统的运行故障。
2 发电厂电气系统运行过程中常见故障
2.1 电气接地故障
在发电厂中，电气接地作为电力系统的重要保护措施之一，能有效保证工作人员的安全以及保障设备运行的安全。但是，随着电力需求的不断增加以及发电厂的电压级别和电流负荷的不断提升，发电厂电力系统承受的压力也在不断扩大，导致电力系统常发生短路现象。而导致短路的主要原因之一便是接地问题。常见的接地故障可分为直流接地故障和交流接地故障两大类[2]。当发生直流接地故障时，可能使信号装置、继电保护装置、控制装置发生误动或拒动;而交流接地故障多是由于绕组受潮、设备腐蚀或老化等因素的影响，此外绕组设备与机电外壳的接触也会造成交流接地故障。
2.2 发电机电压故障
发电厂在发电过程中，发电机的电压值在允许变动范围内，才能可靠有效地保证正常稳定供电。一般情况下，发电机电压值允许在其规定值的5%上下浮动[3]。当电压值超出这个范围时，电机转子就会脱离正常运转速度，转子的电流量会升高，从而电气设备的温度迅速上升，影响电气系统的正常运行;当发电机电压值低于这个范围时，转子低于正常运行速度。发电机处于不饱和状态，定子绕组铁芯会有失步或震荡的现象，降低了电气系统的工作效率。
2.3 发电机高温运行故障
发电厂在发电过程中，发电机往往需要长时间的高速运行，在长时间的持续工作过程中，会出现持续的金属消耗，特别是铜元素和铁元素的耗费，会有很大一部分能量转化为热量。对于大量的热能，冷却系统负担过重，无法及时散热，导致发电机处于长时间的高温运行。长此以往，发电机的绝缘器件必会过早老化。当达到极限值时，绝缘破损，发电机无法正常运行，发电效率降低。
2.4 备用电源切换故障
发电厂中，通常都会准备备用电源，用于断电或者故障情况下紧急使用，保证能正常生产供电。发电厂的备用电源，并不是在发生断电后立即能投入供电，而是需等待一段切换时间。如果时间过长，运行速度降低，就会影响电气系统的正常运行;当备用电源接好投入供电后，会有短时的突然增大速度，电气设备会受到冲击，易导致损坏。
3 发电厂电气系统稳定运行的安全措施
3.1 合理设置地线结构
科学合理的设置地线结构是确保发电厂工作人员安全的重要方式之一。为避免接地故障的发生，可以设置环路式接地结构，能有效降低对地电压，提高设备运行的安全稳定性[4]。另外，还应对电气系统配备相应地交直流接地检查系统，实时对接地线的情况监控，一旦有异常，发出报警信号，保证电气系统的安全运行。
3.2 实时加强电压监控
电气设备管理人员可以在电气系统的整个运行线上或关键节点安装一些监控机电设备，做到全方位地实时监控，确保电压稳定。另外，还应该配备保护装置，根据监控设备的监控情况，合理使用这些保护装置，能及时处理，提高管理和维护效率。
3.3 合理选择冷却方式
发电机的冷却系统能起到冷却作用，但仅仅依靠于此是远远不够的，还需选择其他冷却方式。目前的冷却手段主要有以下三种：密闭空气冷却法、氢气冷却法和水冷却法。不同的发电厂应该由自身的实际情况来合理选择冷却方式，确保发电厂电气系统的安全稳定运行。
3.4 加强定期检修管理
发电厂需要建立完善系统化的设备检修制度，加强电气设备的定期检修管理工作，发现故障后，要及时采取措施处理故障，应当做到权责明确、责任到人。此外，发电厂还需要能定期培训检修人员，增强专业技能，保证电气系统的良好工作状态，避免故障。
4 结语
总之，发电厂的电气系统是个复杂的综合体，在电气系统运行中，不可避免会产生故障。因此，为保障电气系统的稳定运行和保证工作人员的安全，就要对电气系统运行中常见的故障进行认真分析，采取快速有效地解决措施，提高发电厂的工作效率。
参考文献
[1] 邓玉荣，张熹.热电厂电气运行中故障及应对措施的研究[J].科技资讯，2014，18（35）：114.
[2] 郭启禄，张坤.发电厂电气设备运行中常见故障及应对措施[J].科技经济市场，2015，12（1）：113.
[3] 顾亚涛，刘红旭.电厂电气运行常见故障及其应对措施研究[J].河南科技月刊，2014，2（6）：56-57.
[4] 杨阳.火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施[J].中国高新技术企业，2016，20（1）：133-134.
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