試論火電廠電氣運(yùn)行的安全管理及故障排除

摘要：火力發(fā)電是當(dāng)前發(fā)電的主要形式，關(guān)系到電力的正常供應(yīng)，對社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高起著至關(guān)重要的作用。要保證電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，就要有安全管理意識和及時發(fā)現(xiàn)故障、排除故障的能力，確保電力生產(chǎn)、供應(yīng)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

關(guān)鍵詞：火電廠；電氣運(yùn)行；安全管理；故障排除

作者簡介：張敬惠（1969-），女，四川新津人，四川白馬循環(huán)流化床示范電站有限責(zé)任公司安監(jiān)部，電力工程師，注冊安全工程師。（四川 內(nèi)江 641100）

中圖分類號：F273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）27-0172-02

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，社會對電力的需求也在日益加大。發(fā)電產(chǎn)業(yè)得到了空前的發(fā)展和壯大，各種形式的電能，如火電、水電、風(fēng)力發(fā)電和核電等都取得了驕人的業(yè)績。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，火力發(fā)電仍是當(dāng)前電力發(fā)展的主要力量，占據(jù)著電力市場的絕大部分市場份額?？梢哉f火力發(fā)電為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展撐起了一片天，為構(gòu)建和諧社會貢獻(xiàn)了巨大力量。因此要保證電力運(yùn)行的安全和高效，就需要我們及時發(fā)現(xiàn)和排除電氣運(yùn)行中存在的故障，這樣才能避免出現(xiàn)人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。

一、火電廠電氣運(yùn)行安全管理的必要性

電力安全生產(chǎn)體現(xiàn)了發(fā)電企業(yè)的綜合管理水平，避免事故的發(fā)生是電力企業(yè)對社會應(yīng)負(fù)的責(zé)任。電力安全事故的發(fā)生，其原因是多方面的，但最主要的還是管理方面的。因此在安全生產(chǎn)工作中，要堅持“設(shè)備是基礎(chǔ)、管理是關(guān)鍵、人員是保證”的原則，貫徹好“安全第一”的思想。

1.電力安全運(yùn)行可為各行各業(yè)提供必需的動力

電力是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步的支柱。電力若不能安全運(yùn)行，不僅是電力企業(yè)自身的損失，而且關(guān)系到社會各行各業(yè)的運(yùn)行和發(fā)展，甚至威脅到生命和財產(chǎn)安全。這充分體現(xiàn)了電力服務(wù)職能的重要性及安全生產(chǎn)的必要性。

2.電力安全運(yùn)行可為電力行業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益

電力的安全運(yùn)行直接影響著自身的經(jīng)濟(jì)效益。小的故障往往會造成嚴(yán)重的后果，可能會造成機(jī)器的損壞，導(dǎo)致大面積停電。這樣不僅自身經(jīng)濟(jì)受到損失，還會造成其他行業(yè)的不滿，在損失經(jīng)濟(jì)效益的同時影響了社會效益。

二、火電廠電氣安全運(yùn)行的檢測技術(shù)與方法

加強(qiáng)對火電廠電氣運(yùn)行的檢查和檢測是保障安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)。除了出現(xiàn)故障后的檢查檢修，關(guān)鍵在于平時的常規(guī)檢查。同時，先進(jìn)檢測技術(shù)的運(yùn)用也是保證檢測質(zhì)量的關(guān)鍵，如主設(shè)備狀態(tài)檢測和絕緣狀態(tài)在線檢測等。

1.火電廠安全運(yùn)行常規(guī)檢測

常規(guī)檢測應(yīng)常態(tài)化，即日檢、周檢、月檢要落實(shí)到實(shí)處。可用“望、聞、問、切”四步療法，即看熔斷器的熔絲是否熔斷，線圈是否焦化，接觸點(diǎn)是否有火花；聞聞是否有絕緣體、塑料等過熱產(chǎn)生的焦味；問值班人員電氣設(shè)備的使用情況，是否存在異?，F(xiàn)象；在切斷電源的情況下輕拽電線看是否松動，用手摸電機(jī)機(jī)殼、電器線圈等測試是否有溫度過高現(xiàn)象。以此來判斷電氣運(yùn)行設(shè)備是否出現(xiàn)故障或即將出現(xiàn)故障，從而及時發(fā)現(xiàn)、及時維修，將設(shè)備故障消除在萌芽狀態(tài)。

2.火電廠電氣設(shè)備的絕緣在線檢測

火電廠電氣設(shè)備的故障中絕緣損壞占了比較大的比重，其中一個電氣設(shè)備的絕緣損壞就可能引起整個系統(tǒng)的故障，進(jìn)而影響整個電力系統(tǒng)工作的可靠性。電氣設(shè)備絕緣檢測能保證電氣設(shè)備的可靠性，常用的檢測方法有測絕緣電阻、局部放電、介質(zhì)損耗、色譜分析等，它們可以判斷不同絕緣材料的可靠性。利用色譜分析法來檢測絕緣油中各種氣體的含量，可以判斷出充油電氣設(shè)備的內(nèi)部故障，防止設(shè)備損壞，保證電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。因為強(qiáng)烈的局部放電會使絕緣強(qiáng)度急劇下降，所以在對運(yùn)行中的設(shè)備進(jìn)行檢測時，當(dāng)發(fā)現(xiàn)局部放電超過一定程度時，就應(yīng)及時對設(shè)備進(jìn)行更換。在檢測時，可將變壓器鐵心接地引出線、中性點(diǎn)引出線作為取樣點(diǎn)，看故障信號是否超過設(shè)定的幅值和脈沖頻率。此方式簡單易行，還不影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。

3.火電廠主設(shè)備的狀態(tài)檢測

火電廠主設(shè)備狀態(tài)檢測是狀態(tài)檢修的主要技術(shù)。換言之，只有具備了完善的主設(shè)備狀態(tài)檢測技術(shù)才有了火電廠主設(shè)備的狀態(tài)檢修?；痣姀S主設(shè)備狀態(tài)檢測的途徑一般有三種：一是定期檢查，即常規(guī)檢查。按電力電氣規(guī)程對發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器這三大一次設(shè)備和相關(guān)二次設(shè)備的工作狀況進(jìn)行檢查。二是在線監(jiān)測。通過發(fā)電廠的現(xiàn)有系統(tǒng)（DCS、TSI、MIS等）監(jiān)測火電廠主設(shè)備的特征參數(shù)。三是離線監(jiān)測。采用紅外成像儀、振動計等先進(jìn)的監(jiān)測儀器測出火電廠設(shè)備的特征參數(shù)，進(jìn)行分析得出結(jié)論。

火電廠主設(shè)備狀態(tài)檢測的評定可以從安全性和經(jīng)濟(jì)性兩個方面進(jìn)行。從安全性方面，能夠判斷出設(shè)備能否正常運(yùn)行，從而分析故障發(fā)生的概率和發(fā)展趨勢；從經(jīng)濟(jì)性方面，可以計算發(fā)電機(jī)組的熱耗、煤耗，分析能損和節(jié)能潛力。在對主設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行診斷時，可以由運(yùn)行工作人員通過控制室在線監(jiān)測，也可以通過專用儀器、軟件進(jìn)行精密診斷。借助于對主設(shè)備的狀態(tài)檢測可為下一步的檢修提供精確數(shù)據(jù)，從而作出科學(xué)分析，制定出切合實(shí)際的檢修方法。

三、火電廠電氣運(yùn)行的常見故障及排除

火電廠電氣設(shè)備由于長期運(yùn)行，發(fā)生故障在所難免。由于電氣設(shè)備的工作不穩(wěn)定，極易造成大面積停電，甚至?xí)斐稍O(shè)備的無法修復(fù)，危及生命與財產(chǎn)安全。火電廠電氣設(shè)備的故障有顯性和隱性兩種情況。顯性的故障如發(fā)電機(jī)發(fā)熱、冒煙，線圈變色，接觸點(diǎn)迸發(fā)出火花，斷路器跳閘、熔斷器斷開等；隱性的故障如電氣元件調(diào)整不當(dāng)或與機(jī)械操作桿配合不當(dāng)、元件參數(shù)設(shè)置不當(dāng)、元件選擇不當(dāng)?shù)仍斐傻墓收?。排除的方法可以根?jù)電氣原理圖，進(jìn)行故障范圍的確定，找出故障點(diǎn)，實(shí)施故障的維修和排除。

1.發(fā)電機(jī)著火故障及排除

在發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中，當(dāng)看到其內(nèi)部及周圍有火星或聞到有燒焦的氣味時，可以判定為發(fā)電機(jī)著火故障。主要原因是由于火電廠用于制冷的氫系統(tǒng)泄漏或發(fā)電機(jī)定子繞組的絕緣扎帶引燃，也可能是由于碳刷滑環(huán)著火導(dǎo)致。

當(dāng)出現(xiàn)故障時，應(yīng)將發(fā)電機(jī)立即解列，斷開滅磁開關(guān)，并迅速降低發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，關(guān)閉通風(fēng)系統(tǒng)，開啟消防水滅火，直至火勢熄滅。然后停機(jī)通風(fēng)，檢查導(dǎo)致起火的原因。如果是制冷氫系統(tǒng)泄漏，可校正高壓制冷管的位置，更換○型密閉圈；如果是絕緣扎帶問題，可更換抗燃絕緣扎帶；如果是碳刷原因，需及時更換同型號碳刷，并定期清除碳刷與滑環(huán)間的污垢。

2.短路故障及排除

短路故障在電力設(shè)備運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)，但是危害巨大。它能造成大面積的停電，嚴(yán)重時能影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，造成系統(tǒng)的癱瘓。造成短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞，也可能是由于誤操作或誤接線造成的。

預(yù)防短路故障可從限制短路電流、縮短短路電流的持續(xù)時間、減少發(fā)生短路的機(jī)會等方面進(jìn)行。具體來說，就是利用電抗器來增加電力系統(tǒng)的阻抗能力以達(dá)到限制短路電流的目的；采用速斷保護(hù)措施，即正確選擇繼電保護(hù)各項標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)發(fā)生故障時能及時切斷短路電流，縮短短路電流的持續(xù)時間；采用標(biāo)幺制法準(zhǔn)確計算出短路電流，校驗電力設(shè)備，使電氣設(shè)備的額定電壓與線路的額定電壓相符，減少發(fā)生短路的機(jī)會；在安裝和檢修電氣設(shè)備時防止誤操作、誤接線也是有效減少短路機(jī)會的關(guān)鍵；在變壓器及線路上安裝避雷器，避免雷擊造成短路。除此之外，定期的巡檢也是保證及時發(fā)現(xiàn)故障、不出故障、少出故障和出了故障能及時維修的關(guān)鍵。

3.發(fā)電機(jī)電壓互感器故障及排除

在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，電壓互感器是一次與二次電氣回路間連接的重要設(shè)備。當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)出預(yù)警信號，光字牌“電壓回路斷線”亮，低電壓繼電器工作，有功及無功功率表指示偏低或為零，定子電壓表指示偏低或為零時，則可判定為電壓互感器出現(xiàn)故障。其原因主要是鐵心片間絕緣不良，造成鐵心片間絕緣損壞；鐵心夾件未夾緊，造成鐵心松動；系統(tǒng)過電壓，長期過載運(yùn)行，造成繞組間短路或繞組斷線等。

當(dāng)出現(xiàn)以上情況時，應(yīng)退出發(fā)電機(jī)復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)、低電壓保護(hù)、發(fā)電機(jī)強(qiáng)行勵磁保護(hù)等，不得調(diào)整發(fā)電機(jī)有功及無功負(fù)荷，然后檢查故障原因?？捎萌f能表測量互感器二次熔絲上下端兩相間的電壓。如果上端是100V，下端沒有100V，則可判斷為二次熔絲熔斷，然后再進(jìn)行交叉測量，得出熔絲熔斷為哪一相，從而進(jìn)行相應(yīng)的更換。如果上端沒有100V，則有可能是一次熔絲熔斷或接觸點(diǎn)接觸不良，類似于上面的方法進(jìn)行處理，但一次側(cè)熔斷必須停機(jī)后更換。

4.母線失壓故障及排除

當(dāng)監(jiān)控室內(nèi)出現(xiàn)“母線電壓斷線”、“故障錄波器動作”等光字牌亮，同時母差保護(hù)或失靈保護(hù)動作，失壓母線上各元件負(fù)荷指示為零，可判定為母線失壓故障。造成母線失壓的主要原因可能是保護(hù)裝置誤動作掉閘，也可能是母線過負(fù)荷造成斷路器誤動作掉閘，還可能是人員誤操作或誤碰掉閘造成的。

出現(xiàn)故障后，應(yīng)詳細(xì)檢查進(jìn)線開關(guān)情況如屬誤操作造成的，可手動合閘，強(qiáng)行送電，啟動發(fā)電機(jī)并重新并列。經(jīng)檢查母線故障確實(shí)不能正常運(yùn)行時，可啟用備用母線供電。當(dāng)雙母線運(yùn)行，其中一條母線故障造成失壓，可在母聯(lián)斷路器斷開的情況下，將所有線路轉(zhuǎn)到無故障母線上恢復(fù)供電。當(dāng)出現(xiàn)越級跳閘時應(yīng)隔離故障點(diǎn)，將跳閘的斷路器恢復(fù)到無故障的母線上運(yùn)行。

四、結(jié)束語

要想確?；痣姀S電氣運(yùn)行的穩(wěn)定，安全管理是關(guān)鍵。只有嚴(yán)格落實(shí)好“安全第一”的指導(dǎo)思想，做好故障的提前預(yù)防，定期檢測及故障后的及時排除，才能避免出現(xiàn)一些不必要的事故。在電氣運(yùn)行中，不僅要有防范的意識，更要有發(fā)現(xiàn)問題、處理問題的能力，當(dāng)出現(xiàn)故障時，能及時采取相關(guān)措施，保證將事故的危害降到最低。確保不影響人民的生產(chǎn)生活需要和發(fā)電、供電、用電的協(xié)調(diào)一致，更好的為國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民的生活水平創(chuàng)造更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

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