摘要：随着国民生产以及生活水平和质量的提升，火力发电作为一项不可缺少的发电方式本身产生了极高的效果。基于经济的良好运行火力，电力企业也迎来一定的发展机遇，尤其是自从应用大型机组以后，便从一定程度上提升电力系统的发电水平。火力发电实际运行现状因普遍应用大机组的大功率发电设备，因此增加了设备故障隐患出现概率，直接影响到企业的正常运行，经济效益下降。基于此，结合具体的工程案例，总结火力发电过程中电气故障形成原因，并制定完善的措施是非常重要的，有利于提升机组安全性，促使电力企业良好运行。

关键词：火力发电厂；电气运行；故障原因；应对措施

在新时代发展背景下，火力发电厂运行进程逐渐加快。由于电力企业数量增加，为了推动电力行业的良好发展，符合人民群众提出的用电要求。火力发电厂相关人员应当做好电气运行故障的检查工作，改善电气系统以及相关设备的运行性能。这是由于电气系统和设备运行过程中，普遍被多方面因素所干扰，具体表现为环境因素和人为操作因素，增加了故障隐患的出现概率。如果没有及时处理这些故障，必定会为后期埋下严峻的安全隐患。

1、对于火力发电厂电气运行故障原因的分析和探究

1.1 发电机运行期间温度超出标准

在电厂运行期间，发电机是非常重要的一项设备，发电机运行的周期特别长。处于该项阶段中，发电机内各项零部件都会影响到自身的性能，结合实际情况来看，发电机运行期间形成的热量较，多长时间下来整体温度处于持续性升高的状态。基于高温环境下进一步运行，发电机上的绝缘体材料逐渐老化。伴随着发电机运行温度的上升，从一定程度上增加了绝缘材料老化的速度，不利于发电机良好运行。通过相关探究来看，电厂发电机运行温度持续性升高的因素表现为三方面。第一方面，发电机运行时间特别长，这是引起发电机温度持续性升高的基本因素。第二方面是发电机内存在的冷却系统运行不到位，导致发电机的运行温度得不到有效的控制。第三方面是发电机零部件受损严重，形成的热量颇多，最终导致发电机的整体温度随之升高。

某电厂 600MW 机组运行中，发电机定子绕组温度持续超限（标准值 ，实测达 105℃），触发报警。

冷却水系统过滤器堵塞，导致热交换效率下降。运行负荷长期维持在 90%以上，加剧温升，需要清洗冷却水系统并更换过滤器，优化负载分配，避免单机过载运行。

1.2 电机电压波动故障

对于火力发电厂的发电来讲，需要确保发电机的电机始终处于相对稳定的状态下，提升电力供应的安全性，以免在运行期间发生电压波动现象，一旦电压超出标准的值或者是低于标准值，都会影响到发电机电压运行的稳定性以及电力供应的充足性。依照相关要求来看，如果发电机电压值不符合标准需求完全超过了具体的变动值，那么就说明发电机出现了故障隐患[1]。在电压持续性升高的状态下，发电机的转子速度也随之加快，增加了电流量。在电流经过的现状下，转子的热量升高，发电机的温度上升，当没有及时消除热量，必定会影响发电机内部构件的性能，不利于发电机良好运行。电压过低的状态下，会形成发电机不饱和现象，定子绕组震荡，内部铁芯随之脱落。

某电厂并网时电压频繁波动 ，AVR 反馈电路接触不良，导致调节滞后，更换 AVR 模块，加装动态无功补偿装置。

电压波动率公式：

1.3 电气接地故障

从电气设备实际运行现状来看，普遍被多方面因素所干扰，发生了接地故障。一般来讲，电气接地故障表现为交流接地故障和直流接地故障，用户的用电量程度对于接地故障的形成有着直接性的影响。在电力需求量增加的状态下，电气设备运行期间处于超负荷状态，火力发电厂的电流值增加，当电流值完全超出了电气设备自身能够承担的范围，将会造成电气隐患，对于人们的生命安全造成威胁。面对于该种现象，相关人员一般采取线路接地的方式来规避电力隐患的出现。可是如果是直流接地系统发生故障隐患，电容器内的电阻是没有完全断裂的情况下，发电机依旧能够正常运行，如果相关人员没有及时了解到存在的故障隐患，有可能会增加触电风险的形成。当表现为交流接地系统故障时，也会容易引起触电隐患。

某电厂 10kV 厂用电系统发生单相接地故障，接地电流达 25A（标准允许值 ）。

原因：电缆绝缘层因长期潮湿环境老化，施工时机械损伤导致局部放电积应对措施：更换故障电缆段，加装防潮护套，配置绝缘在线监测系统。

1.4 备用电源出现异常自动切换问题

当前阶段，为了预防发电机长时间运行以后发生不良的断电现象，相关人员一般会配备备用电源设备。在运行过程中，如果发生停电现象以后，该项电源设备能够替换原有的发电机正常工作。从实际情况来看，火力发电厂装备高压，低压备用电源台数和发电机数量以及主接线的类型有着密切的联系性。当受到相关因素影响，低高压电源设备无法正常运行，那么在应用备用电源之前，和母线相互连接的电机设备将处于速度减缓的工作状态。在备用电源与母线连接到一起以后，电机设备突然增多了一个电源，电压处于不断增加的状态，将会影响到电机的性能，有的发电机设备容量不相同[2]。在切换电源的过程中，也会产生不一样的影响，在备用电源开启时间非常长或者没有开启的现状下，发电机组设备降速严重不利于锅炉良好运行。另外一方面，当第二次开启发电机时，也会面临着相关的难题，甚至发生发电机停止运行的状态。

举例说明，柴油发电机 ATS 切换失败，主电源失电后，备用柴油发电机未能自动切换，导致厂用电中断 10 分钟。

数据分析：

切换延迟时间：设计值≤2 秒，实际未响应；

控制回路检测：继电器触点氧化导致信号传输中断。蓄电池组电压不足，无法驱动切换机构。

应对措施：更换 ATS 控制模块并定期测试切换逻辑;配置冗余蓄电池组，确保应急电源可靠性。

2、火力发电厂电气运行应对措施

2.1 采取合适的系统发电机冷却系统

在火力发电期间，发电机处于满负荷状态下运行期间普遍因为内圈的损耗而出现过多的热量，使发电机温度持续性上涨，加剧了发电机内圈的消耗程度。在实践生产过程中，需要提升冷却系统的冷却能力，采取降低电机温度的方式，减少内圈的消耗量，发挥出设备的良好性能。其中，火力发电厂发电机应用的冷却系统涉及到了三方面，分别是密闭式水内冷却、空气冷却、氢气冷却。其中，密闭是水内冷却的功能是结合水和发电机之间的温度差实施降温工作，该项冷却系统产生的冷却效果良好，一般是在大型发电机中得到了普遍应用。空气冷却方式的功能是以空气为主，借助抽风机的功能散发发电机的热量，进而实现降温的目的。氢气冷却因为效果良好，经常被应用于大型火力发电机中，可以在降低发电机损耗程度的基础上提升发电效率。可是该种方式也有着一定的弊端，这是由于氢气为易燃易爆物质安全隐患高。对此，相关人员应当以生产情况和设备性能为主，选择与之相符的冷却系统，从而提升经济效益。

2.2 防止电压波动

发电机运行期间离不开充足电量的支持，如果发电机运行过程中，电压波动程度非常大，必定会增加电气运行故障的出现概率。通常来讲发，电机有着一定的使用时间限制，当电压出现了波动现象以后，发电机的使用性能也会被影响，加剧电力企业经济损耗程度。这就要求相关人员提前进行预防处理，避免电压发生波动问题。产生电压不稳定的主要原因是因为发电机电压不稳定。针对于该种现象，相关人员需要及时检查发电机[3]。设备故障隐患也是造成电压波动的基本原因，相关人员需要做好电气设备的检查和养护工作，及时维修安装性能良好的保护装置，以此确保设备处于稳定运行的状态。

2.3 做好布线工作

通常来讲，火力发电厂有着较大的规模，包含了诸多的机械设备以及电力系统，各项设备和电力系统运行期间离不开电缆和电线的应用，利用电缆和电线的形式高效率的传输电力，当发生了布线与标准要求不相符的现象，必定会引起电力故障隐患。当电力接地故障发生以后，电力系统性能受到影响，威胁到了人们自身安全。面对于存在的接地故障，相关人员应当加大防护力度，减少接地故障产生的干扰性。环路式是火力发电厂电力系统接地期间普遍采取的一种方式，这种方式可以保持电压的稳定性，提升电力供应的充足性，规范性布线的基本方式。除此之外，电力技术人员应当依照实际情况对接地报警系统和监控系统有效安装和设计，严格监管接地线路，如果发生接地故障以后，系统能够自主发出警报，在这一现状下，工作人员应当将电源切断。

2.4 对设备进行维修和养护

火力发电厂电气运行期间包括的设备和系统非常多，不管是采取何种类型的设备以及系统，经过长时间的运行以后都会引起安全隐患，当没有及时处理各项隐患，就会造成安全事故，阻碍电厂正常运行。发电厂管理人员应当加大电气设备和系统的养护力度，对设备定期保养，结合受损的设备零部件快速更换，以免发生安全事故，导致设备使用年限受到影响。不过有的设备采购价格特别高，如果更换该项设备必定会造成发电厂的经济受损。所以电力企业可以结合实际情况，制定完善的养护和维修体系，采取成立专业维修小组的方式，把维修养护设备工作落实到个人身上，及时追踪设备的性能，确保设备保养和维修工作有效开展[4]。

2.5 制定保护措施

要想确保火力发电厂电力设备处于充足供应的状态，离不开各项设备的大力支持。各项设备之间有着密切的联系性，如果任何一个设备发生故障隐患，必定会对整个发电厂正常运行造成不良的影响。基于此，相关人员应当制定完善的安全保护对策，提前预防设备故障隐患，保持安全保护措施的有效性，引进先进的保护系统。在故障发生隐患以后，系统将会自助发出警报，便于维修人员及时处理。电力企业还必须定期培训安全管理人员，提升安全管理人员的操作水平，加深对于知识点的掌握，结合完善的安全管理体系，对相关人员的管理行为有效约束和监管，从而确保安全保障措施得到更好的落实[5]。

3、结语

以上所述，伴随着人们生活水平以及社会经济的不断发展，电力供应是不可缺少的一方面。基于用电数量的增多，火力发电厂应当提升电力供应水平，做好电气运行故障隐患的排查工作。结合电气运行期间存在的故障及时处理，制定完善的解决对策，从而确保电气系统和设备处于稳定运行的状态。

参考文献：

[1]文发红.火电厂电气设备运行的安全管理与故障处理分析[J].集成电路应用，2022，39（09）：60-62.

[2]邓昕昂.火电厂电气一次设备故障检测与维修[J].设备管理与维修，2022，（06）：83-85.

[3]吴垠.关于火力电厂安全管理相关问题的思考[J].大众标准化，2020，（02）：194+196.

[4]王屾，姜晓晨.探析火电厂发电机组常见电气故障及维修[J].决策探索（中），2019，（07）：63.

[5]王瑞强.火力发电厂电气运行中故障原因分析及改善措施[J].山东工业技术，2019，（10）：178.