（山西漳山发电有限责任公司山西长治046021）
摘要：当前，我国火力发电发展水平不断提高，使得电气设备的复杂度也在不断增强。随着现代化技术的不断增多，且电气设备在运行过程中也容易出现各类故障，为了维护火力发电厂的安全运行，有必要采取有效措施解决常见电气故障问题。本文站在宏观发展的角度，立足于我国火电厂电气设备运行的实际情况，对故障维修以及安全管理进行进一步的分析，以期为推动我国火电长的稳定发展提供一定的借鉴。
关键词：火电厂；电气设备；运行故障措施；安全管理
引言
火电厂电气设备的运行故障维修及安全管理对实现火电厂的稳定运作意义重大，工作人员必须要结合故障产生的实质原因采取有效的解决对策，积极的树立良好的安全管理意识，不断地实现各类管理环节和运维环节之间的高效配合。
1、火力发电厂电气设备安全管理的意义
发电厂的安全运行以及生产成本投入与发电厂电气设备的性能和工作状态有着十分密切的联系，同时其也是保证设备高效平稳运行的基础。发电厂的电气设备数量众多，且规模较大，结构复杂性强，管理维护的难度较大，而且不同的发电厂所配置的设备存在着十分明显的差异。所以若要确保设备的安全运行，就必须让设备的精度和性能不受影响。为此，要采取有效措施做好设备安全管理工作，采用现代化的生产方式，以降低能源消耗和成本的大量投入。
2、发电厂电气设备常见故障分析
发电厂是将化石能源转化为符合传输要求的电能的单位。发电厂的工作主流程为供用电流程，涉及的电气设备有发电机、变压器等。此外，发电厂的正常运转还需要厂用电流程的支撑，厂用电流程用于场内综自设备、继保设备等的控制以及照明、事故应急等场合，其涉及的设备有配电器、开关等。由于发电厂设备振动大、磨损快，环境中粉尘多，因此电气设备出现故障的概率较大，需要作细致分析。
2.1备用电源自动切换故障
为应对各类不确定情况，在发电厂厂用电流程设计中往往引入备用电源。例如，为保障发电机的持续、稳定运转，其驱动系统一般是双路供电（一主一备）。根据电压等级，备用电源一般可划分为高、低压两种类型。鉴于发电机在发电厂的重要地位，现主要就发电机备用电源切换异常造成的影响进行阐述。发电机备用电源选型方面的考量因素[2]有：（1）发电机容量；（2）控制模式；（3）发电机数量；（4）接线模式。由此可见，给发电机配置备用电源是一项复杂工作，若配置不当，会引发各种问题。（1）备用电源启动是需要时间的，对于发电机这类高速运转的设备体系，一旦失去主供电源，相关设备个体将立即转入降速运转态势，且降速幅度与启动所需时间呈正相关。（2）如果启动时间超过额定值，就会导致锅炉不能正常运转（受相关电气设备减速影响），严重情况下甚至导致发电机不能再次运转。（3）由于突然加压对发电机不利，即使备用电源在额定时间内接入母线运转，也有可能引起电机故障。
2.2发电机温度过高
发电机的持续工作周期一般较长，长期持续运转必然耗费大量金属（铁/铜），并附带产生大量热能，这样就可能使相关电气设备累积热能而导致温度骤升[3]，长此以往将有损该电气设备的表层绝缘体（老化加快），最终致使电气设备的运行年限缩减。根据相关研究，以上过程的进展速度与设备温度呈正相关，特别当温度越过临界点温度后，老化速度加快，不但对发电机正常运转造成威胁，还可能引发人身安全事故。
2.3电气设备接地故障
对电气设备作接地处理是保障设备正常运行和作业人员安全的必然措施，但接地体系若出现短路故障，将带来很大的安全隐患。发电厂接地故障主要形式有：（1）直流接地故障。当直流发生接地故障但不短路时，因其熔断器不会熔断，使检修人员误认为一切正常，忽视相关操作注意点，导致故障扩大。（2）交流接地故障。如电动机绕组受潮而形成的接地故障。（3）接地失效。当前的接地材料和接引线以扁钢为主，而扁钢在长期运行后会出现腐蚀及磨损现象，可能造成接地失效。
2.4电气设备电压超载故障
稳定合理的电压值对电气设备效能的发挥至关重要。一般要求电压波动不超过额定值的5%。对于发电机设备体系来说：（1）当电压高于额定值时，励磁会提高（因设备容量发生变动），促使转子电流加大，这样就进一步增强温升效应，从而带来加速老化和铁/铜损耗增加等不利后果。（2）当电压低于额定值时，绕组铁芯等发电机部件的稳定性变差，表现为不能正常运转，导致机组异常振动。电压过低还会引发相关机械设施的非正常运转。
3、火力发电厂电气运行中解决故障的有效对策
3.1科学合理布线，加强安全措施
接电线是电力系统首要完成的工作，它主要作用是保护电厂工作人员的人身安全。工作人员在进行电气接电时，可以采取环路式接地线，环路式接地线可以减小地线阻抗、减小干扰电压、提高稳定性等多个方面有很明显的作用。当系统的某个环节出现故障时，可以调节对敌的电压，维持电器系统的正常运行。同时，在接地线时可以让工作人员安装监控报警系统，对电气系统进行全方位的监控，对系统出现的微小问题进行排查和解决，同时要做好定期排查的工作，从而提高系统的工作效率，从根源上避免事故的发生。地线的选材也要合理，不同地区的地线的选取是不同的，土壤的酸碱度，干湿度都会影响地线的而使用寿命，给发电机设备带来不利的影响，工作人员可以选取适合当地的土质的地线，同时为了增加地向的使用寿命，可以在地线外表涂抹防腐防锈剂，接地线的地区最好选则干燥通风环境。同时工作人员要定期检查地线，对生锈、损坏的地线做到及时更换，更换后做好检查工作，确保地线能正常使用，保障电系系统的而正常运行。
3.2选择合适的冷却方法，防治发电机过热
发电机在运行过程中会产生大量的热能，元器件多数是由铁、铜等容易导热的金属制成，当元器件损耗的能量就转变为热能。为了把发电机的温度控制在合理的范围内，必须选取合理的冷却方法，合理排除发电机的热量，发电机的冷却方法分为三种：密闭式空气冷却、氢气冷却以及水内冷却。水内冷却，水本身具有较强散热能力，所以水内冷却的冷却效果最好，应用最为广泛，但水能导电，在降温冷却时，必须切断电源；氢气冷却，在所有气体里，氢气的质量最小，容易储存，氢气冷却可以降低发电机的损耗，使发电机的工作效率上升但是氢气属于易燃易爆气体，在火力发电厂使用氢气冷却时需要小心使用；密闭式空气冷却，它是通过封闭循环系统，可以避免冷却介质与空气直接的相互接触，降低因堵塞问题而引发故障发生率。此方法一般应用在处于恶劣环境下的火力发电厂，但该设备成本较高。
3.3避免出现电压不稳的情况
当发电机的电压不稳时，会使发电机受到不同程度的伤害，导致发电机电压不稳的原因有很多，为此，需要工作人员严密的监控发电机的运行情况，使发电机的电压一直处在稳定状态。若出现电压不稳的情况，工作人员需要对发电机、地线和整个电气系统进行排查。情况紧急时，需要将部分负电荷切断，恢复电压；也可以紧急断电，保障火力发电厂的正常运行。为了确保火力电厂的电气设备安全运行，可以使用保护装置，维持电气系统电压的稳定，若在发生故障时，及时启动保护装置，可以减少不必要的损失。
3.4做好电气设备的检修，提高员工的专业水平
当备用电源出现异常切换现象时，会损害电气设备，影响电气设备的正常运行。造成这一问题的主要原因，是发电机自身问题，此时需要工作人员对发电机进行断电，仔细检查发电机内部是否有元器件老化或损坏，若有老化或损坏的元器件，要及时替换，替换后回复主电源，检查发电机是否正常运行。若是并没有发现有元器件损坏，则可能是由于外部保护装置，等到发电机与故障相互隔离之后，可以让发电机正常运行。为了做好电厂设备检修工作，管理人员需要制定一套完善的电厂设备检修制度，让工作人员严格按照电厂设备检修制度执行，同时，在发现新的问题，或有更好解决故障的办法，要及时修改和添加。同时定期让员工学习电厂设备检修制度，并进行不定期的抽查，让工作人员清楚地认识到自己的工作职责。在设备出现故障时，专业人员维护后需要进行详细记录，方便日后再出相类似问题时参考方便为日后检修与维护提供参考。火力发电厂在招聘人员时，严格筛选，对他们的专业知识，和实际操作能力进行考核。确保招聘人员具有较高综合素质，同时能够在工作中约束自我，对自己的工作负责。对表现良好的工作人员进行嘉奖，对一些没有认真执行自己的本职工作的人员，视情节大小进行处罚，严重者开除。同时火力发电厂定期对工作人员进行专业培训考核，学习在机器发生故障时，如何有效解决问题。确保发生故障时，工作人员可以快速处理问题，降低事故发生率，提高火力发电厂的工作效率[3]。
4、火电厂电气设备安全管理
除了需要了解火电厂电气设备的运行故障以及相关的维修策略之外，还需要积极落实好后续的安全管理环节，工作人员首先需要强化安全管理意识，深入分析火电厂在管理实践过程之中的具体要求。不可否认，在电力系统中，电气设备的作用不可小觑，全体工作人员都需要注重安全管理和安全维修，通过加大巡视和检修力度来真正地将各类风险控制在有效的范围之内。其次，工作人员还需要采取状态检修模式，对整个设备的运行状态进行安全性和经济性的全方位评测，了解该设备是否能够保持正常稳定的运作，另外在经济性分析的过程之中需要对发电机组的煤耗、热耗以及能量的损耗和节能潜力进行计算和分析，直接安排其他的工作人员对整个主设备的运行状态进行检修，同时还可以了解软件和专用仪器的精密诊断情况，通过这种形式来为后期的检修提供一定的依据。最后工作人员需要注重绝缘在线检测，实时掌握设备绝缘状况，从而及时地进行设备的更换和处理。
结束语
现如今，我国电力能源消耗逐年增加，同时在这一过程中也出现了电力供应不足的问题，所以必须高度重视电厂建设工作。由于火力发电缩减了电厂建设和运行中的能耗，且其具有较高的生态效益，故而要切实推进火力发电建设。
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