（浙江浙能台州第二发电有限责任公司浙江台州317109）
摘要：电气设备作为电厂的主要组成部分，其运行状况直接影响到发电厂的经济效益。由于电气设备的运行会受到各种因素的影响而产生故障，致使发电设备的运行状态不稳定，所以，相关工作人员要定期对电气设备进行巡查和检修，以便及时排除安全隐患，从而提升电气设备的安全性、稳定性。
关键词：电厂电气设备；运行；常见故障；处理方法
引言
在电厂正常的生产过程中，电气设备不可避免要遇到各种故障，这对电厂的正常生产活动造成了极为不利的影响。因此，要及时发现故障，找出原因并予以解决，为电厂电气提供安全的运行环境和生产提供保障。
1电厂电气运行故障诊断的重要性
电厂的电气设备一旦出现故障，将会给电厂的安全运行造成严重的后果和损失，因此，对电气设备故障的及时诊断和进行相应的解决就显得尤为重要。同时，电厂电气设备的运行是否稳定将直接影响到电网整体的运行情况。对电厂电气设备的维修和管理是一个长期的工作过程，这需要电厂全体员工的协作配合。每一名员工都要不断学习，努力提高自身的业务技能水平，严格按照相关安全操作规程进行电气设备的操作。电厂要定期组织员工进行相关业务技能的培训，提升全厂的整体技术能力，以便能够更好地提升日常工作的效率。此外，相关人员应对电厂的电气设备中老化的零部件和易损件进行及时更换和处理，将电气设备运行中的安全隐患尽可能提前消除，以确保电厂的安全、稳定运行。
2电厂电气自动化控制系统的应用
为了有效提升电厂电气自动化控制系统的运行效率，近年来相关部门增加了对电气自动化控制系统的应用，其在集散控制系统中的实现，极大的提升了电厂电气设备运行效率。电厂电气自动化控制系统功能如下：
2.1电气逻辑由集散控制系统来实现
集散控制系统即DCS，厂用电自动切换逻辑、发电机励磁调节保护逻辑、发电机同期逻辑等都能够完全利用DCS来实现。在部分DCS中包含专门的软件组态以及硬件模件，其运行中具备电气装置功能。在对DCS进行充分应用的过程中，其优势在于可以利用DCS中包含的硬件和软件展开电厂电气设备的自动化控制，其较强的功能性和便捷性得到了广泛认可。但是DCS也存在一定缺陷，即运行中负担过重，会一定程度上影响到其他控制系统的有效运行，同时变压器组继电保护装置等功能在实现的过程中会受到阻碍。在对DCS进行应用的过程中，必须对设备运行状态进行充分的掌握，例如，应对单台设备电流进行有效计算：
I=×1000/××
这是在未考虑安全系数基础上电流的计算方式。
2.2部分集散控制系统方式
即在实现电气逻辑的过程中，仅对DCS内部软件进行应用，实际运行中，需要对DCS的I/O通道以及网络通信等媒介进行充分的应用，促使电气控制装置能够接收到相应的控制指令。在这一过程中，DCS实现了联锁的投退、逻辑实现条件揭示、启停电动机、分合闸开关等功能。但是针对电厂电气设备来讲，在对DCS进行应用的过程中，其主要功能体现在投、退方面，其余的功能必须借助设备自身的装置来完成，如发电机励磁调节器AVR、发电机准同期装置ASS和故障滤波装置等。在对这一方式进行应用的过程中，其优势在于能够促使电气装置独立展开运行，同时在运行中呈现出较高的可靠性，运行效率得到充分的保证，这一过程中可以不受DCS的干扰，设备仅依靠自身就可以实现安全性连锁逻辑。但是，装置本身对这一方式具有极大的影响。
3电厂电气运行中常见故障分类与原因分析
3.1发电机滑环碳刷冒火故障
电厂电气运行过程中，经常出现发电机滑环碳刷打火故障。主要原因包括以下几个方面。第一，发电机在运行过程中，电流强度会发生剧烈变化，导致卡簧出现扭曲和变形，久而久之造成接触点间接损坏，出现打火和漏电故障。第二，由于碳刷要在刷盒内反复做摆动运行，时间过久就会造成刷盒边缘磨损，造成碳刷与环绕电子电阻异常偏离，导致打火和放电故障。第三，碳刷型号复杂、型号不同，电阻值存在很大差异，产生的电流完全不同，很多时候会因为漏电而出现打火现象。这就要求工作人员排查和检修故障时，要充分掌握碳刷的电阻值，尽量选择型号相同的碳刷，并在碳刷正常承压的情况下进性碳刷卡簧压力测试。另外，准备充足的备用碳刷卡簧，标明电阻值，一旦发生电刷过热或过载情况，及时向技术负责人上报并进行维修和更换。
3.2电气设备发生故障
电厂是一个复杂的系统，正常运行需要多种电气设备的相互协调与配合。由于电气设备的种类和型号繁多，因此会遇到很多问题及各种故障。其中，发电机的常见故障主要包括以下两种。第一种，发电机电压出现异常，超出合理范围。发电机能否顺利发电，调整电压是非常关键的环节。如果在发电机运行过程中电压过高，发电机转子的电流就会急剧增加，导致转子绕组持续升温，并对发电机造成损耗和老化。但是，如果电压过低，又直接影响发电机的稳定运行，严重时会导致发电机温度出现异常，甚至减缓其运行速度。第二种，发电机升温过快。电厂运行的主要功能是提供大量电力，这就要求发电机必须长时间运行。但是，由于发电机运行时间过长，导致发电机出现严重磨损，磨损时损耗的能量通常会转变为热能，导致发电机的运转一直处于高温状态下，进一步加剧了发电机的损耗和老化。
3.3设备的备用电源切换使用不合理
电厂要正常生产，需要发电设备不间断运行。为防止电气故障或断电缺电等因素影响电厂生产，必须为电气设备配备足够的备用电源。一般来说，电厂发电机装机数量、单台发电机的容量、发电机控制方式和主接线的形式等，会对电源的数量产生决定性影响。通常情况下，要求备用电源必须能在主电源出现故障和不能供电时及时自动切换，整个过程不能断电，保证电气设备可以正常运行，保障电厂生产。如果电厂的高压、低压设备因故障原因无法正常工作，要求在启动备用电源之前对母线上所有的电气设备作出减速控制和调整。随着时间的推移，减速过程将逐渐衰退，接着备用电源启动并接入母线后，需要对电气设备实施增压，增压的过程会在很大程度上影响电气设备的正常运行。若备用电源无法正常启动或出现启动时间拖延等情况，会严重影响电气设备的运行速度。若发电机重启遇到困难不能及时启动，就有可能造成电气设备停机，影响电厂正常生产。
4电厂电气运行常见故障的应对措施
4.1发电机冒火故障应对方案
对于在电厂电气设备运行中出现的元器件冒火故障，相关工作人员可使用同一标准的螺旋弹簧以及相同规格的元器件，以调整螺旋弹簧的压力，要对各个元器件的电阻数值进行统一；相关工作人员要定期对电气设备进行巡查和检修，对出现磨损问题的配件进行及时更换和修复；要及时清理电气设备中的污垢；相关工作人员要对压簧等设备元件进行定期维护，对出现散热问题的元器件进行及时冷却和检修。
4.2发电机无法建立电压的故障分析
故障树如图3所示，按照可能出现的故障，求出建不了电压的最小割集，其中T=E1+E2+X1，由此继续往下分析即可得出其故障发生的逻辑函数，即：T=E1+X1+E2=E1+E2+（E3+E4+X2）=E1+E2+（E3+E4）+（E5+E6+X3+X4+E7+E8）=E1+E2+E3+E4+E5+E6+E9+E10+E7+E8+E11+E12，由此可知最小割集的个数为12个，也就是这12个树叶只要有一个发生，即会造成此故障的发生。同时根据元件的实效概率或专家们的经验给出个元件的工作可靠度，确定优先检查的部件。
具体检查方法是：1）出现此故障，首先按充磁按钮，若能起压到额定值，说明发电机无剩磁或剩磁能量不足；2）励磁回路有开路时，先检查转子是否开路，或者电刷与滑环开路，如电刷卡在刷握上，电刷辫断开，电刷与滑环接触不良，就应清洗滑环，紧固各紧固点；3）若励磁回路中的电器元件损坏，更换相应的元件。常见的问题主要是二极管击穿形成短路，更换相应的二极管即可。
图3发电机无法建立电压故障的故障树
4.3避免发电机过热
在发电机日常运行过程中，要将其运行环境的温度控制在一个合理的范围之内，避免因高温造成故障。此时，仅仅靠发电机自身的冷却设备是不行的，必须通过其他方式进行发电机冷却。当前常用的冷却方法主要有以下3种。
4.3.1密闭式空气冷却方案
这种方案常适用于车间环境比较差且设备结构复杂的电厂，但其需要投入较高的成本。
4.3.2氢气冷却方案
使用这种方案能够有效降低电机设备物质方面的损耗，减少生成的热能，并能够提升发电机工作的效率，但存在着易燃易爆的安全隐患。
4.3.3水内冷却方案
这种冷却方案是当前使用最为广泛的冷却方案，由于水具有极强的散热导热能力，不仅有着较好的冷却效果，而且在冷却过程中不会产生其他不良影响。
4.4传输线路故障的解决措施
对于降雨量较多的区域，相关人员要加大巡查力度，对受损的电力传输设备进行及时修复和更换，确保电气设备的稳定运行；对于经常出现短路及线路烧毁的区域，要进行有针对性的分析和研究，并采取相应的解决措施。比如，对于因雨水侵蚀而造成的问题，要对线路及电气设备表层做好防潮处理措施，并进行定期检修；对于雷害频发的区域，在线路架上配置相应的防雷设备，并做好防锈蚀、防雨水侵蚀的表面处理工作，以确保电气设备的稳定运行。
4.5配电箱故障解决措施
相关工作人员要根据配电箱所处环境的具体情况，在其周边配置一定的安全防护措施，避免因外界因素的影响造成配电箱的故障问题。比如，在野外野生动物活动频繁的地区，在配电箱的周围设置障碍物，以便将野生动物与配电箱进行隔离；对于配电箱受到人为频繁破坏的情况，要安排相关人员进行定期进行巡查和维护，并联系有关部门对这类盗窃行为进行严厉打击。
4.6备用电源切换故障解决措施
对于备用电源的切换所造成的故障，要收集故障有关信息，并根据车间的实际情况优化其切换的方式，并根据相关专家的设计来确保一次性完成备用电源的切换，缩短电源切换的等待时间。另外，要对维修人员的检修范围和流程等方面进行规范，定期安排相关人员参加技术和管理方面的培训，增强安全生产意识，以确保电厂运行的稳定性。
结束语
随着社会的不断发展，我国的供电能力也越来越高，然而人们对于供电的质量也提出了更高的要求，在我国一些大型的新型电厂在逐年增加，也正是因为数量在不断的增加，一些安全问题也会随之出现，如果不对这些问题进行及时的处理就会给电厂电气运行带来严重的阻碍，同时也会影响人们的日常生活。因此为了确保电厂电气的顺利运行，一些相关的工作人员必须要对电厂电气进行安全维护和安全检查，及时发现一些安全隐患，第一时间进行处理，这样才能保证设备的正常使用。本文从电厂电气运行中存在的主要障碍与原因入手，重点分析了电厂电气运行安全的改善策略。
参考文献
[1]王晓宙,张潇.火力发电厂电气运行中故障原因及应对措施[J].电子技术与软件工程,2017(01):249-250.
[2]王乃东.电厂电气设备运行故障原因及解决措施[J].机械管理开发,2017,32(03):181-182.
[3]刘春生.探析电厂电气运行常见故障及其应对策略[J].内燃机与配件,2017(04):89-90.
[4]王琪.浅论电厂电气设备故障分析及管理[J].科技风,2017(06):257+262.
[5]甘瑜.电厂电气运行中常见故障及应对措施[J].自动化应用,2017(05):73-74.
[6]刘强.电厂电气运行常见故障及其应对措施研究[J].科学技术创新,2017(28):36-37.
[7]张文利.电厂电气运行常见故障及其应对措施研究[J].产业与科技论坛,2017,16(22):50-51.