发电厂电气设备运行中常见故障及应对措施研究
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【摘 要】发电厂中电气设备是功能和安全的重要前提，预防电气设备故障是发电厂技术与管理的核心性目标。该研究以发电厂的电气设备运行工作作为中心，研讨了电气设备在实际电厂运行中常见的隐患和故障，提供了全面控制电气设备运行的温度，加强电气设备的实时监控，稳定电气设备的运行电压，优化电气设备的接地系统等应对措施，希望为形成电气设备维护和保证体系，提高发电厂整体安全有所借鉴。
【关键词】电气设备;常见故障;应对措施
前言
社会的稳定发展离不开电能，电能质量的好坏对社会和人们的生产生活有着直接的影响，优质、稳定的电能是维持社会良好秩序的重要保障。发电厂是持续生产和供应电能的源泉，在电力负荷与用电要求持续上涨的今天，如何实现电器设备的稳定、安全运行，已经成为了摆在发电厂及厂内技术管理人员面前的核心问题。想要确保电能在生产和输送过程中一直符合规定的安全标准，就必须尽量避免设备故障的出现。
1发电厂电气设备运行中常见故障
第一，备用电源切换故障。发电机在实际的工作中，可能会遭遇许多无法预测的突发情况，如发电机设备突然失灵、停电、断电等等。所以，发电厂需要提前做好预防措施，并对可能出现的事件作出有针对性的解决方案。一般来说，发电厂要提前准备好两种电源用于临时供应，分别是高压备用电源和低压备用电源。理想情形是，若由于电源被切断使发电机的运转出现停止，则备用电源快速实现自动切换。但实际上，备用电源尚不具备如此迅速的切换能力，其切换过程时间较长，当切换完成之后，电压会立刻增大，电压的突变产生的冲击会使得电气设备受到严重的影响和损害。第二，发电机温度超出临界值。发电机设备在发电厂当中占有重要地位，它不仅使用频率非常高，而且还是生产电力资源最为重要的设备之一。因此，发电机设备往往需要长时间不间断的运转工作，这必然很容易引发许多发电机设备故障。长期工作状态下的发电机其铁及铜等金属的耗费量也会随着时间的延长而加大损耗量，损耗发生的过程当中有一大部分能耗都会转变成为热量，如此一来，电气设备温度就会在较短时间内出现急剧上升。在这种环境下运行的电气设备，其表层绝缘体的老化速度更是加快了许多。若是电气设备是在临界点温度下运行的话，则绝缘体的老化时间更是会大大减少，不但会影响发电机的正常运转，还会降低设备的使用寿命，情况严重时还会引发重大安全事故的发生，直接威胁到企业员工的生命安全，给发电厂带来巨大损失[1]。第三，发电机电压故障。电压的稳定性及持续性，是实现发电厂电气稳定安全运行需要重点考虑的问题。如果电气在运行中出现了电压过高或过低的现象，就会使设备出现运行故障，所以电压值必须控制在额定值的5%以内。若电压超过了额定数值，则会使电气设备的容量出现变动，加大转子电流，造成温度提升，加快设备老化速率。若电压没有达到额定数值，就会使设备的稳定性降低，发电机的部分部件无法正常运转，例如绕组铁芯等，同时机组会出现异常振动情况。
2发电厂电气设备运行中常见故障的应对措施
2.1全面控制电气设备运行的温度
温度过高和温度堆积会造成电气设备产生部件或整机过热的问题，这会提升电气设备的磨损，同时也会造成电气设备的绝缘系统、网络元器件、重要零部件的老化，进而引发电气设备各类故障。因此，在电气设备运行和管理过程中要从控制温度角度的方法，预防电气设备产生故障和问题。例如：可以选用冷却的措施将电气设备积累和产生的热量及时排出，或者通过热交换系统及时冷却电气设备，预防电气设备出现温度过高的问题[2]。目前发电厂采用的温控处理设备有：一是电气设备内冷循环系统，通过水的比热高的特点，设计温度交换系统，以内冷循环的方式将电气设备积累的热量交换出来，控制电气设备温度的系统;二是电气设备砌体冷却系统，利用压缩气体的散热作用，将氢气、氟利昂等冷却气体注入冷却系统，以气体的物态变化来进行热交换，进而达到冷却电气设备的目的。这些温控处理系统和设备有不同的原理，对于电气设备的不同位置和不同结构有着良好的适应，应该结合电气设备的工作实际，区别使用温控处理设备和系统，更为有效地排出电气设备的热积累，预防电气设备因温度过高而产生的故障和事故。
2.2加强电气设备的维护工作
电气设备在实际工作中，可能会由于种种原因产生自动跳闸、接地线短路等故障，为了避免这些故障的发生，发电厂的管理人员必须时刻做好电气设备的维护工作，定期检查电气设备的质量和安全性。在检查时，对于拥有故障隐患的设备，要及时进行维修处理，并对检修内容加以记录，使其在今后的工作中起到借鉴和参考的作用。而对于那些没有发现故障隐患的设备，也要进行一定的护理和保养[3]。以母线短路这一内部故障为例，若在检查时没有发现其他明显的问题，则只需对短路部分加以处理，并在处理完成之后重启该设备的主电源，以达到升压的效果，但若在检查时发现有外部故障同时存在，则必须将该电气设备进行隔离处理，避免对其余设备造成干扰。
2.3采用环路式的接地线方式
发电厂对相关设备进行接地处理的原因主要是为了保障员工人身安全，保护电气设备。然而，由于接地线材料等因素的影响使得接地故障常有发生。为此，我们需要优化接地线结构。电气设备带电的情况下，工作人员会和接地线组成并联电路，若是接地线的电阻比较低，则流过人体的电流也会相对来说比较低，这样一来就能够保护工作人员的人身安全。为此，我们在设计电气设备的接地线时可以采用环路式的设置方法，这种设计方式能够有效减少对地电压，即便出现某个位置的接地线不能正常工作，也不会给其他线路的正常工作带来影响，继而将系统的危险控制在最小范围内[4]。另外，我们还需要配备接电线报警装置，以实现对接地线情况的实时监控，当工作人员收到报警信号时应立即对故障进行准确判断，排查故障，采取有效措施来解决问题，将接地线故障所带来的安全危害和经济损失降到最低。
2.4加强电气设备的实时监控
对电气设备实施实时监控是发电厂网络化和功能化发展的趋势，特别在电气设备逐步复杂化的今天，电厂的发展更需要电气设备的实时保障来作为基础。应该建立起电气设备实时监控的体系，构建实施实时监控的网络，利用计算机、网络、传感设备，以中央处理器和监视器作为中心，建立监控电气设备的实时系统，有效确保电气设备的稳定和运行。此外，应该强化电气设备实时监控的工作机制，落实监控电气设备的责任，给予电气设备监控人员一定的鼓励和保证，使电气设备实时监控的职能得到确认，真正提升实时监控电气设备的能力和水平，确保电气设备处于良好的工作状态。
总结
综上所述，随着我国电力行业的不断发展和壮大，以及电力技术的飞速进步，许多新型的电力设备受到了广泛应用，这些新型电力产能在应用的同时，也给发电厂及电网等企业带来了更多的风险与隐患，电力设备在运行时发生的故障也越来越多，这些都严重困扰着电力企业的正常运营。因此，发电厂需要构建新的电气设备运行模式，采取一定的应对措施，才能解决这些故障问题，防范这些故障再次发生。
参考文献：
[1]伏建国.发电厂电气设备运行中常见故障及应对措施研究[J].机电信息，2019（02）：61-62.
[2]张国军，范勇强.发电厂电气运行过程中的常见故障及应对措施[J].山东工业技术，2017（24）：172.
[3]王晓宙，张潇.火力发电厂电气运行中故障原因及應对措施[J].电子技术与软件工程，2017（01）：249-250.
[4]李灿晶.发电厂电气设备运行中常见故障及应对策略探讨[J].科技创新与应用，2016（35）：141.
（作者单位：华电龙口发电股份有限公司）
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