試析火力發電廠電氣運行中故障原因及改善策略
劉學軍
(神華國能天津大港發電廠天津市300272)
摘要: 隨著電力需求的不斷增加,火電廠的功能日益突出。為了提高火電廠的發電效率,必須重視對人力資源和科學技術的研究所以必須要加強對電氣系統日常運行中的故障分析,并做出合理有效的處理措施,盡可能降低故障的發生,同時還需要重視對先進備的引進,用現代化的發電管理手段來提高管理的效率和質量。為了確保電氣系統的穩定運行,發電廠需要構建一只高水準的工作團隊,做好人才的培養和引進工作強化安全意識,確保工作人員在工作中的安全性,為電廠的健康發展奠定基礎。
關鍵詞: 火力發電廠;電氣運行;故障
引言
隨著經濟的快速發展,各行各業對電量的需求不斷增加,這也有效的促進了電廠大機組電氣設備的普及率。大機組電氣設備的應用,對電廠技術和設備管理都提出了較高的要求。電氣設備安全、穩定高效的運行是火電發電廠安全運營的重要保障。因此需要對電氣運行中主要故障進行分析,并找到故障發生的原因,及時對故障隱患進行排除,有效的保證電力系統運行的安全性和可靠性。
1火力發電廠電氣運行中存在的主要故障與原因
1.1發電機升溫過快、溫度過高
一般來說,火電廠的發電機都是連續運行的,所以電機一般都處于超負荷狀態,在日常運行中系統中單位銅、鐵線路損耗比較嚴重,產生大量的熱量,進而導致發電機附近的溫度升高,不利于發電機正常工作;同時溫度過高還會加速發電機中絕緣層的老化,給發電機的運行帶來安全隱患;尤其是火電廠內的發電機,其的運行時間非常長,發電機內部很容易形成高溫環境,嚴重影響了發電機的安全性。因此,發電廠在當下的工作計劃中必須提高對發電機高溫問題的重視。
1.2電氣接地問題
電氣接地設施與火力發電廠的設備安全和人員安全有著極為密切的聯系,它是設備和人員安全的保證。當下社會的發展不斷加快,用電需求日益增加,火力發電廠的負荷和輸電電壓不斷提高,這就導致火力發電廠電力系統易出現短路故障,給設備和工作人員的安全造成了嚴重的影響。根據電壓的類型接地故障分為兩種,直流接地故障和交流接地故障。交流接地也被稱作繞組接地或者電動機接地。其產生的原因多是因為繞組或者繞組和發電機的機殼發生受潮情況,或者絕緣層出現老化等等。
1.3備用電源的切換故障
發電廠中的發電機都設置有備用電源,以有效應對電源故障問題,確保發電機的連續工作。但是備用電源一般都是使用自動切換的方法,所以在啟動時會產生一定的時間差,這就會導致電源切換故障的出現。當發電機的因為故障斷電后,發動機仍會繼續保持較高的轉速,當備用電源接入發動機之后,在時間差內發電機接入的電源數為兩個,此時發電機的電壓就會提高,使發電機的電壓負荷增加,進而導致故障的出現。并且在高低壓設備備用電源方面,國家都有著統一的標準和規定,在實時工作中,需要根據發電機的數量以及線路的類型合理設置備用電源的數量,確保備用電源設計的合理性和科學性,盡可能降低發電機異常斷電的影響,實現備用電源自動切換的目的,確保電氣系統的穩定運行。
2典型事故分析
某火力發電廠,#2機組負為300MW為主要運行機組,#1組作為后備機組,運行值長按照發電規劃,要求#1機組工作人員在上班時將化水6kVA段的線路啟動,但是作業人員既沒有按照要求簽發操作示,也未進行必要的模擬訓練,直接去公用6kV配電間檢查段 LOBCA05開關,在沒有仔細查驗清楚合閘情況的前提下,就隨意做出判斷,認為其處于斷開位。之后,就檢查了6kVA段工作電源進線刀閘車的外觀,隨后工作人員就把刀閘車推進試驗位置,并將其調整到實驗位置,在凋整過程中進線刀閘出現了“放炮”情況。
3火力發電廠電氣運行中解決故障的應對措施
3.1選擇合適的冷卻方法,避免發電機過熱
為了確保電廠發電機的絕緣系統在允許的溫度下穩定運行,必須采取合適的冷卻方法排除發電機的熱量,避免發電機過熱,系統無法正常運行。當前火電廠發電機的冷卻方法按照使用方式不同,可劃分為三種:密閉式空氣冷卻、水內冷卻和氫氣冷卻。其中水內冷卻因為水具有較強的散熱能力,冷卻效果明顯,是我國大型火力發電廠較為常見的水冷卻方法。密閉式空氣冷卻主要是通過封閉循環系統,對需要冷卻介質和空氣接觸產生的污染進行控制,降低因堵塞問題而引發故障的發生率。一般在惡劣環境中的使用,但設備成本投入較高。氫氣冷卻方法即是通過氫氣來降低發電機組的通風耗損,提升電廠電氣設備供電效率。但氫氣是一種易燃易爆氣體,具有較大危險性。
3.2加強安全措施,確保接地線設計科學合理
接地線的應用,主要是有效保護電廠員工的人身安全。工作原理為:利用人體電阻和接地電阻并聯,通過電氣設備帶電,讓流向人體的電流與接地導線的電聯形成反比,以此確保工作人員的人身安全。在這種情況下,工作人員應使用環路式接地線方式安裝電氣設備接地裝置,一旦系統某個環節出現故障問題不能正常運行時,可降低對地電壓,以此提升電氣設備運行的可靠性,確保電廠電氣設備安全運行,從根源上避免發生安全事故。此外,相關負責人應安裝接地系統報警裝置,對運行系統匯總微小問題進行排查處理,提出有效的檢修措施減小安全事故的發生率。例如某火力發電廠為了設備運行安全力度,保證接電線設計科學合理,使用規格為40mm*4mm的扁鋼作為接地連接線主要材料。由于部分接地需要對土壤情況進行檢測后,才能進行接地連接線。如果土壤酸堿度過高,極易導致接地連接線出現生銹問題,給發電機組設備安全運行帶來不利影響。因此工作人員還需將防腐銹的產品涂抹在接地連接箱上,以免扁鋼生銹損壞連接地線,直接影響到電廠設備穩定運行。此外,檢修工作人員應定期對接地連接線與周圍環境進行檢查,確保接地連接線處在干燥、通風環境中運行。對于生銹的接地線,工作人員應及時更換,確保接地連接線正常使用。
3.3嚴密監視,避免電壓不穩問題
發電機電壓不穩會縮短發電機的使用期限,因此在火力發電廠電氣運行過程中,工作人員應嚴密監視發電機電氣運行狀態,如果發電機電壓不穩,應對發電機與各個電氣設備進行檢查,必要時,應將部分負電荷切斷,以此恢復電壓。同時為了確保發電廠電氣設備穩定運行,還應做好各種保護裝置的檢修工作,充分發揮保護裝置的作用,提升電氣設備運行的安全性與可靠性。
3.4加強設備檢修,確保電氣設備正常運行
火力發電廠電氣運行系統與設備維護、管理是一項復雜且系統性項目,要想做好電廠電氣設備運行的檢修工作,負責人應建立完善一整套電廠設備檢修機制,嚴格按照相關制度定期檢修、維護電氣設備,并明確工作職責,將責任落實到部門、負責人、職工手中。例如對于電廠電氣設備中的發電機組、燃氣系統和汽水系統等設備,電廠管理部門應安排高素質、高水平的專業技術人員對這些設備運行狀態進行檢修、維護,每次檢修與維護工作完成后,應做好相關記錄,方便為日后檢修與維護提供參考。另外,工作人員使用計算機點檢系統和其他科技設備輔助檢修各個電氣設備運行狀態時,應借助人工分析來判斷,然后通過有關參考數據進行綜合分析,以此提升電氣設備故障診斷的精確度,為電氣設備管理工作人員決策提供依據,從而提升電氣設備檢修效率。
結語
綜上所述,火力發電廠電氣設備極為復雜,如果電氣在運行過程中某個環節出現故障,都可能影響到整個電氣設備穩定運行,降低電能供電質量,甚至會給員工的生命安全構成威脅。因此相關工作人員必須注重電氣設備運行狀態,做到及時發現問題,及早預防并做好相關數據反饋工作,為今后維修與管理電氣設備運行提供有力依據,從而保證火力發電廠穩定運行。
參考文獻
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責任編輯:電力交易小郭
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