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摘要：随着我国工业生产体系快速发展与完善，火力发电厂的社會地位也更为突出。火力发电厂运行过程中，一旦出现管理不善，很容易引发各类故障，严重影响电力能源网络的稳定，对发电企业造成极大的经济损失，还给社会带来不良影响。本文以火力发电厂电气运行中的故障原因为切入点，针对其具体的改善措施进行初步分析与探讨，希望借此可对相关从业人员起到一定借鉴价值。
关键词：火力发电厂，发电机组，电气故障，故障改善措施
引言：近些年，我国国民经济与人民群众的生活水平得到极大改善，社会用电量迅猛增加。在此背景下，为满足人们生产生活用电需求，火电厂也在不断更新其设备，发电效率不断提升，电力能源稳定性得到极大提升和改善。但火电厂运行过程中，电气设备故障问题依旧屡屡出现，而这些故障所带来的损失更是无法估量，因此，分析火电厂电气运行故障的根源，并针对性制定改善策略，已成为火力发电行业的关注重点。
1.火电厂电气设备常见故障类型
1.1 发电机运转不稳定
为保证电力能源供应的稳定性，火电厂发电机组需保持持续稳定运行，但发电机长时间、高负荷不间断运行存在很大的安全风险，长期繁重的发电任务会给发电机留下诸多问题，如发电机内部各个零件松动和老化、发电机线圈温度升高等问题，尤其是发电机冷却系统，一旦出现管理不善亦或是维护工作水平不足，很容引起发电机温度升高，进而导致发电机异常。现如今，火电厂作为电网调峰主力，需频繁升降负荷，导致发电机绕组以及相关配件出现过热、老化和元器件松动，使机组整体温度升高，严重时将导致发电机短路故障损坏。导致发电机温度异常升高的原因有冷却介质回路异常、发电机进相运行、发电机过负荷、发电机内部局部过热、发电机漏磁、发电机三相不平衡、发电机温度检测元件故障、发电机过励或低励磁运行等。
1.2 发电机电压值不稳
发电机组正常运行中，稳定的电压输出是电力系统正常运行的电能重要指标，同时也是确保电力系统可靠性与安全性的根本。发电机组电压值超过限定数值，发电机励磁将迅速上升，转子电流也会增加，进而导致绕组温度不断升高，而温度的增加会进一步引发绝缘体老化，严重时会出现击穿事故。如果发电机电压值低于限定数值，绕组将长时间处于不饱和运行，使发电机电压不稳定，甚至可能破坏并列运行的稳定性，引起电力系统振荡，造成电压崩溃和大面积停电事故;发电机电压过低时，使发电厂厂用电动机运行工况恶化，电动机的转矩降低，对锅炉和汽机的正常运行都会带来影响;电压过低，还带来增大线损、电灯发暗等影响用户用电安全。
1.3 厂用电系统故障
火力发电厂厂用电系统由机组高、低压厂变和及其配电室装置和厂用电负荷组成的系统。厂用电负荷包括锅炉系统、汽机系统、热控系统、输煤系统、脱硫系统、除灰系统、化学水处理系统、循环水系统和直流、UPS系统等。厂用电系统可靠性直接影响火电机组运行稳定性和安全性，厂用电系统发生故障导致供电中断，轻者影响机组接带负荷，重则导致发电机组调闸对外供电中断，影响电网运行安全。
2.火电厂电气运行中各类故障解决策略
2.1 合理选择发电机等电气设备冷却方式
大型发电机组常见的冷却方式为：水冷却、空气冷却以及氢气冷却。其中，水具有很大的比热和导热系数，价廉无毒，不助燃，无爆炸危险，通水冷却的部件冷却效果极为显著，允许承受的电磁负荷比空冷、氢冷高，因此目前定子绕组采用水冷已相当普遍。氢气冷却具有系统比重小、密度小、流通性好、散热能力强且不易被氧化等特征，而且氢气通风噪声低，提高了氢冷电机的效率且明显降低了电机温升。但是，为防止氢气爆炸和保证氢气的冷却效率，发电机内氢气必须维持规定纯度，因此必须设计一套氢气系统，这就提高了发电机系统的复杂性。空气冷却在结构上最简单，费用最低廉，维护最方便，但随着发电机容量的增大，发电机电磁损耗增大，从而引起发电机发热量的增加，要强化冷却就必须加大通风量，这必然引起通风损耗的增大，使得电机的效率降低，且空气冷却的发电机定转子绕组的温升也较高，影响绝缘的寿命，因此大型发电机目前一般选择水氢氢冷却模式，即定子绕组为直接水冷，定、转子铁芯及转子绕组为氢气冷却，提高发电机单机容量和缩小发电机体积，进而提高发电机的效率。
2.2 提升设备可靠性系数
建立科学完善的可靠性管理网络和评价、分析体系，通过应用量化评估的方法，评价设备的制造质量、安装质量、运行质量、检修质量以及管理水平，分析和解决设备问题，通过可靠性管理，提高企业的安全生产管理水平。
2.3 强化设备检修管理，提高电气设备运行稳定系数
要提高设备管理人员与检修人员的管理意识、质量意识和风险意识，设备检修坚持“应修必修、修必修好”原则，通过检修消除重大隐患和缺陷，恢复和改善设备性能，延长设备使用寿命。所以，火电厂应根据国家有关法律法规、电力行业相关标准制定设备检修管理办法，提高设备检修质量和机组健康水平，合理控制生产成本，提高设备运行稳定性。
2.4 建立完善的技术监督体系
技术监督是保障火电厂安全、优质、经济和环保运行的重要手段和基础工作。火电厂应按照国家、电力行业等技术监督制度和标准开展技术监督工作，技术监督工作实行“三统一”，即“制度统一、标准统一、机制统一”，坚持依法监督和分级管理，坚持“安全第一、预防为主、超前防范”的原则，在电力建设和生产全过程中，围绕安全、质量、节能和环保，以技术标准为依据，以检测和管理为主要手段，对技术标准执行情况进行检查评价，对火电设备设施的重要参数和性能指标进行监测控制，以确保机组安全、优质、经济和环保运行。
2.5 运用先进的智能化、数字化控制技术和设备
火电机组是个系统工程，趋向于高参数、大容量、复杂化，系统庞大，包含机、炉、电等专业设备种类多样、数量巨大，且需长周期连续运行，自身系统的安全稳定尤为重要，应采用一体化的智能优化控制系统平台，集成各种先进的智能优化控制模块，相互协调各项控制技术，在各智能优化模块间实现数据共享和动作协调，从而实现系统层级的多目标综合智能优化，如可采用自动电压控制装置（AVC）、自动发电控制（AGC）以及DCS实时优化控制装置（INFIT）等，保证电力系统运行稳定。 2.6 提高火力发电机组热工和电气保护可靠性
火力发电机组保护装置是为了应对当发电机组的主辅设备在运行过程中各种参数越限时，系统自动联动发电机组的相关设备，及时采取相应的措施进行解决，保护发电机组所属设备不受损害或者避免出现更加严重的后果，我们应采取有效手段确保保护的可靠性。对重要设备应设置后备跳闸操作按钮和主要参数监视装置，用继电器设置一套硬接线的跳闸回路，并且确保机组控制系统硬件的冗余度;要持续优化热控保护逻辑，不断提高系统的稳定性，并提升保护采集信号回路的抗干扰能力;做好保护装置的日常维护工作和设备运行可靠性质量评估，及时消除保护装置缺陷，使设备处理良好的备用状态，若设备主保护全部失去，应按照要求停运处置;强化运维人员的技能培训，做好防保护“三误”措施，即不发生“误碰、误整定、误接线”异常。
2.7 确保厂用电系统安全性
厂用电接线应尽量简单、清晰以保证重要负荷供电可靠性为前提，厂用电母线應装有备用电源自动投入或手动投入装置，并保证有足够的自投容量，坚持对备用电源切换装置进行定期试验，确保需要时能可靠投入;应保证厂用电设备各级保护动作的选择性，确保保护动作正确性;充分考虑厂用电负荷的合理配置，重要厂用电设备要充分考虑备用方式，科学布置在不同厂用母线上，确保厂用电设备运行方式的灵活性，进而保障火电机组运行的安全性。
结束语：综上所述，火电厂发电系统十分复杂，因此，为避免发电过程出现安全事故，火电厂应采用科学合理的保护措施与检修制度，加强设备维护与管理，加强技术分析与应用，不断削减事故发生概率。
参考文献
[1]王晓华.火力发电厂电气运行中故障原因分析及改善措施[J].中国设备工程，2020（04）：36-37.
[2]赵昀.火力发电厂电气运行中故障原因及改善措施[J].现代工业经济和信息化，2019，9（10）：122-123.
[3]李泽明.火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施[J].内蒙古石油化工，2019，45（07）：51-52.
[4]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.
[5]杨生嵘.火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施[J].化工管理，2019（02）：67-68.
[6]许世春.火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施[J].电子世界，2018（18）：184+186.
作者简介：
郭建仙（1980.05-），男，福建莆田人，本科，技师，工程师、主要从事火电厂集控运行和维护工作。
关键词：火力发电厂，发电机组，电气故障，故障改善措施
引言：近些年，我国国民经济与人民群众的生活水平得到极大改善，社会用电量迅猛增加。在此背景下，为满足人们生产生活用电需求，火电厂也在不断更新其设备，发电效率不断提升，电力能源稳定性得到极大提升和改善。但火电厂运行过程中，电气设备故障问题依旧屡屡出现，而这些故障所带来的损失更是无法估量，因此，分析火电厂电气运行故障的根源，并针对性制定改善策略，已成为火力发电行业的关注重点。
1.火电厂电气设备常见故障类型
1.1 发电机运转不稳定
为保证电力能源供应的稳定性，火电厂发电机组需保持持续稳定运行，但发电机长时间、高负荷不间断运行存在很大的安全风险，长期繁重的发电任务会给发电机留下诸多问题，如发电机内部各个零件松动和老化、发电机线圈温度升高等问题，尤其是发电机冷却系统，一旦出现管理不善亦或是维护工作水平不足，很容引起发电机温度升高，进而导致发电机异常。现如今，火电厂作为电网调峰主力，需频繁升降负荷，导致发电机绕组以及相关配件出现过热、老化和元器件松动，使机组整体温度升高，严重时将导致发电机短路故障损坏。导致发电机温度异常升高的原因有冷却介质回路异常、发电机进相运行、发电机过负荷、发电机内部局部过热、发电机漏磁、发电机三相不平衡、发电机温度检测元件故障、发电机过励或低励磁运行等。
1.2 发电机电压值不稳
发电机组正常运行中，稳定的电压输出是电力系统正常运行的电能重要指标，同时也是确保电力系统可靠性与安全性的根本。发电机组电压值超过限定数值，发电机励磁将迅速上升，转子电流也会增加，进而导致绕组温度不断升高，而温度的增加会进一步引发绝缘体老化，严重时会出现击穿事故。如果发电机电压值低于限定数值，绕组将长时间处于不饱和运行，使发电机电压不稳定，甚至可能破坏并列运行的稳定性，引起电力系统振荡，造成电压崩溃和大面积停电事故;发电机电压过低时，使发电厂厂用电动机运行工况恶化，电动机的转矩降低，对锅炉和汽机的正常运行都会带来影响;电压过低，还带来增大线损、电灯发暗等影响用户用电安全。
1.3 厂用电系统故障
火力发电厂厂用电系统由机组高、低压厂变和及其配电室装置和厂用电负荷组成的系统。厂用电负荷包括锅炉系统、汽机系统、热控系统、输煤系统、脱硫系统、除灰系统、化学水处理系统、循环水系统和直流、UPS系统等。厂用电系统可靠性直接影响火电机组运行稳定性和安全性，厂用电系统发生故障导致供电中断，轻者影响机组接带负荷，重则导致发电机组调闸对外供电中断，影响电网运行安全。
2.火电厂电气运行中各类故障解决策略
2.1 合理选择发电机等电气设备冷却方式
大型发电机组常见的冷却方式为：水冷却、空气冷却以及氢气冷却。其中，水具有很大的比热和导热系数，价廉无毒，不助燃，无爆炸危险，通水冷却的部件冷却效果极为显著，允许承受的电磁负荷比空冷、氢冷高，因此目前定子绕组采用水冷已相当普遍。氢气冷却具有系统比重小、密度小、流通性好、散热能力强且不易被氧化等特征，而且氢气通风噪声低，提高了氢冷电机的效率且明显降低了电机温升。但是，为防止氢气爆炸和保证氢气的冷却效率，发电机内氢气必须维持规定纯度，因此必须设计一套氢气系统，这就提高了发电机系统的复杂性。空气冷却在结构上最简单，费用最低廉，维护最方便，但随着发电机容量的增大，发电机电磁损耗增大，从而引起发电机发热量的增加，要强化冷却就必须加大通风量，这必然引起通风损耗的增大，使得电机的效率降低，且空气冷却的发电机定转子绕组的温升也较高，影响绝缘的寿命，因此大型发电机目前一般选择水氢氢冷却模式，即定子绕组为直接水冷，定、转子铁芯及转子绕组为氢气冷却，提高发电机单机容量和缩小发电机体积，进而提高发电机的效率。
2.2 提升设备可靠性系数
建立科学完善的可靠性管理网络和评价、分析体系，通过应用量化评估的方法，评价设备的制造质量、安装质量、运行质量、检修质量以及管理水平，分析和解决设备问题，通过可靠性管理，提高企业的安全生产管理水平。
2.3 强化设备检修管理，提高电气设备运行稳定系数
要提高设备管理人员与检修人员的管理意识、质量意识和风险意识，设备检修坚持“应修必修、修必修好”原则，通过检修消除重大隐患和缺陷，恢复和改善设备性能，延长设备使用寿命。所以，火电厂应根据国家有关法律法规、电力行业相关标准制定设备检修管理办法，提高设备检修质量和机组健康水平，合理控制生产成本，提高设备运行稳定性。
2.4 建立完善的技术监督体系
技术监督是保障火电厂安全、优质、经济和环保运行的重要手段和基础工作。火电厂应按照国家、电力行业等技术监督制度和标准开展技术监督工作，技术监督工作实行“三统一”，即“制度统一、标准统一、机制统一”，坚持依法监督和分级管理，坚持“安全第一、预防为主、超前防范”的原则，在电力建设和生产全过程中，围绕安全、质量、节能和环保，以技术标准为依据，以检测和管理为主要手段，对技术标准执行情况进行检查评价，对火电设备设施的重要参数和性能指标进行监测控制，以确保机组安全、优质、经济和环保运行。
2.5 运用先进的智能化、数字化控制技术和设备
火电机组是个系统工程，趋向于高参数、大容量、复杂化，系统庞大，包含机、炉、电等专业设备种类多样、数量巨大，且需长周期连续运行，自身系统的安全稳定尤为重要，应采用一体化的智能优化控制系统平台，集成各种先进的智能优化控制模块，相互协调各项控制技术，在各智能优化模块间实现数据共享和动作协调，从而实现系统层级的多目标综合智能优化，如可采用自动电压控制装置（AVC）、自动发电控制（AGC）以及DCS实时优化控制装置（INFIT）等，保证电力系统运行稳定。 2.6 提高火力发电机组热工和电气保护可靠性
火力发电机组保护装置是为了应对当发电机组的主辅设备在运行过程中各种参数越限时，系统自动联动发电机组的相关设备，及时采取相应的措施进行解决，保护发电机组所属设备不受损害或者避免出现更加严重的后果，我们应采取有效手段确保保护的可靠性。对重要设备应设置后备跳闸操作按钮和主要参数监视装置，用继电器设置一套硬接线的跳闸回路，并且确保机组控制系统硬件的冗余度;要持续优化热控保护逻辑，不断提高系统的稳定性，并提升保护采集信号回路的抗干扰能力;做好保护装置的日常维护工作和设备运行可靠性质量评估，及时消除保护装置缺陷，使设备处理良好的备用状态，若设备主保护全部失去，应按照要求停运处置;强化运维人员的技能培训，做好防保护“三误”措施，即不发生“误碰、误整定、误接线”异常。
2.7 确保厂用电系统安全性
厂用电接线应尽量简单、清晰以保证重要负荷供电可靠性为前提，厂用电母线應装有备用电源自动投入或手动投入装置，并保证有足够的自投容量，坚持对备用电源切换装置进行定期试验，确保需要时能可靠投入;应保证厂用电设备各级保护动作的选择性，确保保护动作正确性;充分考虑厂用电负荷的合理配置，重要厂用电设备要充分考虑备用方式，科学布置在不同厂用母线上，确保厂用电设备运行方式的灵活性，进而保障火电机组运行的安全性。
结束语：综上所述，火电厂发电系统十分复杂，因此，为避免发电过程出现安全事故，火电厂应采用科学合理的保护措施与检修制度，加强设备维护与管理，加强技术分析与应用，不断削减事故发生概率。
参考文献
[1]王晓华.火力发电厂电气运行中故障原因分析及改善措施[J].中国设备工程，2020（04）：36-37.
[2]赵昀.火力发电厂电气运行中故障原因及改善措施[J].现代工业经济和信息化，2019，9（10）：122-123.
[3]李泽明.火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施[J].内蒙古石油化工，2019，45（07）：51-52.
[4]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.
[5]杨生嵘.火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施[J].化工管理，2019（02）：67-68.
[6]许世春.火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施[J].电子世界，2018（18）：184+186.
作者简介：
郭建仙（1980.05-），男，福建莆田人，本科，技师，工程师、主要从事火电厂集控运行和维护工作。