試論火力發(fā)電站電氣運行安全管理

郭悅

隨著我國經(jīng)濟迅猛發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)用電需求不斷加大。特別是火力發(fā)電站中的熱電聯(lián)產(chǎn)機組，要確保自身能夠安全穩(wěn)定發(fā)電運行，就必須做好安全管理及故障處理。據(jù)此，本文通過分析電氣運行中常見的故障處理，提出電氣運行安全管理措施，為火力發(fā)電站電氣設(shè)備的安全運行管理提供理論指導(dǎo)。

火力發(fā)電站;安全;運行;故障處理

眾所周知，工業(yè)中的熱電聯(lián)產(chǎn)機組主要以火電的形式存在，作為我國工業(yè)集中供熱的“電力先行官”，承擔(dān)了相當(dāng)?shù)墓ぷ鲏毫Γ哂泄?jié)能、減少污染、穩(wěn)定供熱、提高電能質(zhì)量的優(yōu)勢。火力發(fā)電站作為工業(yè)及居民用電的發(fā)電主力，2018年火電發(fā)電量占全年總發(fā)電量的73.32%，占比很大。目前，許多發(fā)電站電氣運行安全管理存在管理模式不科學(xué)，員工的安全責(zé)任意識不強，先進的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運用不足等問題。因此，做好火力發(fā)電站的運營安全，加強安全管理工作，在發(fā)電設(shè)備出現(xiàn)故障時能夠及時解決就顯得尤為重要，本文對此做一研究。

（1）定子端部處緊固件的磨損

火力發(fā)電站中，發(fā)電機的定子繞組位置固定不變。但是，在實際運行中，熱膨脹產(chǎn)生變形，機械位置產(chǎn)生相互位移，造成絕緣磨損，火力發(fā)電站需要長時間維持運行狀態(tài)，檢修不及時或是忽略了磨損問題，都會嚴(yán)重影響著發(fā)電機安全穩(wěn)定運行。因此，定子繞組絕緣磨損的問題，對于發(fā)電機組所帶來負面影響不可小覷。通常采用機組大、小修時端部加固處理方法，或?qū)^緣支架進行清洗處理，保證熱態(tài)下絕緣支架的膨脹滑動。對于定子端部處緊固件絕緣磨損處理，不僅需要定期的監(jiān)測，還需要根據(jù)運行負荷情況進行不定期的檢修，并就檢修前后的設(shè)備狀況進行相應(yīng)的記錄。

（2）變壓器故障

變壓器作為改變交流電壓裝置，是電力網(wǎng)分配電能的重要樞紐，一旦出現(xiàn)故障，后果較為嚴(yán)重。變壓器常見故障原因有鐵芯故障、二次側(cè)短路、過電壓引發(fā)故障。

鐵芯故障。變壓器生產(chǎn)工藝不良，安裝或檢修時沒及時清除雜物等引起鐵芯多點接地。當(dāng)硅鋼片表面上的絕緣漆因長時間運行，絕緣老化或損傷后，將產(chǎn)生很大的渦流損耗，鐵芯局部發(fā)熱，造成變壓器繞組絕緣擊穿短路而燒毀。

二次側(cè)短路。當(dāng)變壓器發(fā)生二次側(cè)短路故障時，短路電流將高于額定電流20～30倍，一次側(cè)必然要產(chǎn)生很大的電流來抵消二次側(cè)短路電流的消磁作用，大電流在線圈內(nèi)部產(chǎn)生很大的機械應(yīng)力，致使線圈壓縮，絕緣襯墊、墊板松動，鐵芯夾板螺絲松弛，高壓線圈畸變或崩裂，導(dǎo)致變壓器發(fā)生故障。

過電壓引發(fā)故障。變壓器的高壓側(cè)大多采用架空線路。線路遭雷擊時，在變壓器繞組上產(chǎn)生高于額定電壓幾十倍以上的沖擊電壓，若安裝在變壓器高壓側(cè)的避雷器本身存在某些隱患，變壓器遭雷擊損壞就容易出現(xiàn)。

以上故障應(yīng)分別從變壓器出廠試驗、安裝核驗、定期巡檢方面進行解決。嚴(yán)格控制火力發(fā)電站使用的變壓器的質(zhì)量，強化產(chǎn)品合格率檢測工作。進行必要的安裝監(jiān)督以及耐壓試驗。加強巡檢質(zhì)量，保證巡檢次數(shù)。

（3）導(dǎo)線絕緣損壞故障

對于導(dǎo)線絕緣保護層出現(xiàn)損壞主要原因有絕緣材料不合格、導(dǎo)線規(guī)格選用不當(dāng)、使用環(huán)境過熱、化學(xué)腐蝕絕緣層以及遭受檢修作業(yè)破壞。具體來看，電氣設(shè)備的導(dǎo)線的選用需要根據(jù)其用途、規(guī)格來進行分類放置，設(shè)置合理的導(dǎo)線槽用以減少導(dǎo)線之間的磨損。為電氣設(shè)備設(shè)置相應(yīng)的跳閘保護裝置保證導(dǎo)線絕緣免于燒損。加裝導(dǎo)線套管，隔絕導(dǎo)線與外界腐蝕性物質(zhì)的接觸。檢修作業(yè)嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，工器具定置擺放，避免破壞導(dǎo)線絕緣。

（4）發(fā)電機過熱

火力發(fā)電站，尤其是熱電聯(lián)產(chǎn)的機組，往往需要穩(wěn)定、連續(xù)運行。如果發(fā)電機長期過負荷運行，定子繞組銅損增大;定子電壓過高，鐵損增大;功率因數(shù)太低，使轉(zhuǎn)子勵磁電流增大，造成轉(zhuǎn)子發(fā)熱。這不按技術(shù)條件的運行方式對于發(fā)電機效率和使用壽命都相當(dāng)不利。因此，要求值班員有敬業(yè)精神及責(zé)任心，干好本崗位工作，按規(guī)程處理好工作中的每一個細節(jié)。

（5）繼電保護

繼電保護裝置由集成電路元件構(gòu)成，要全面了解這些元件的溫度、濕度要求后才能進行安裝，以免影響繼電保護裝置的功能。在對其定期檢測過程中，要對出現(xiàn)問題或老化的元器件要及時更換，避免造成保護誤動作。如果是由于互感器出現(xiàn)飽和而產(chǎn)生的繼電設(shè)備故障，一般采用具備較高抗阻性能的設(shè)備進行替換，便于繼電設(shè)備在電流超負荷時快速開啟，降低短路故障造成的經(jīng)濟損失及人員傷害。

（1）維護電氣系統(tǒng)安全運行的重要意義

通過分析電氣運行中常見的故障及其處理方法，反映出需要從設(shè)備采購、驗收、安裝、調(diào)試、運行、維護各個階段的管理入手，做到精細化管理，才能確保火力發(fā)電單位設(shè)備運行安全。這不僅關(guān)乎著電廠的生產(chǎn)管理效率與質(zhì)量，同時，也是影響用電安全、穩(wěn)定的決定性因素。電氣系統(tǒng)包括電氣設(shè)備硬件與控制程序，其中設(shè)備屬于支持電氣運行的基礎(chǔ)性條件，把控電氣設(shè)備的良好狀態(tài)，既是確保電氣生產(chǎn)、輸送、控制效率，同時也是保障工作人員人身安全的重要舉措。

（2）電氣系統(tǒng)運行安全管理措施

① 風(fēng)險控制機制全面覆蓋

由于檢修工作涉及的內(nèi)容較為復(fù)雜，設(shè)備數(shù)量與規(guī)模特征使得檢修工作量巨大，很難全方位進行風(fēng)險排查，設(shè)備運行風(fēng)險控制難度較大，因此需要做到以下兩點內(nèi)容。

首先，完善安全評價制度，以評判標(biāo)準(zhǔn)作為基礎(chǔ)，通過日常的檢測工作對電氣設(shè)備的運行效率和安全指數(shù)進行量化考評。量化內(nèi)容包括設(shè)備的使用時限、當(dāng)前狀態(tài)、效率與歷史故障記錄、檢修次數(shù)等信息。

其次，電氣運行的整個系統(tǒng)維護包括狀態(tài)檢修與計劃檢修兩種形式。在實踐工作中，計劃檢修較為常見，主要包括定期檢修、突發(fā)事故檢修兩種形式。不同的檢修形式工作安排與任務(wù)也有所差異，管理者需要結(jié)合電氣設(shè)備量化考評內(nèi)容對檢修方案及周期進行合理規(guī)劃。

② 建立故障信息處理平臺

電氣設(shè)備檢修、維護工作中需要先進的信息化技術(shù)作為依托，為系統(tǒng)故障排查提供更高效的技術(shù)支持，主要在于網(wǎng)絡(luò)缺陷平臺的運用和實時監(jiān)控系統(tǒng)的完善。

首先，基于網(wǎng)絡(luò)缺陷平臺的運用，通過及時填寫上傳缺陷及故障信息，發(fā)起消除缺陷流程，將電氣設(shè)備的缺陷集搜集、反饋、處理為一體，定時限完成消缺任務(wù)，形成缺陷處理閉環(huán)，做到迅速消除電氣設(shè)備的安全隱患。

其次，加大電氣設(shè)備參數(shù)在線測量的投資力度，利用完善的電氣設(shè)備實時監(jiān)控系統(tǒng)，開啟電氣設(shè)備狀態(tài)判斷預(yù)警功能，通過繼電保護裝置完成故障設(shè)備的切除任務(wù)。既能夠有效提高管理效率，又可以在故障發(fā)生期間迅速找到故障成因和位置，有助于維修工作的開展。

③ 增強員工的責(zé)任感

電氣系統(tǒng)的檢修工作是由專業(yè)的技術(shù)人員負責(zé)的，但在實際維護工作中，檢修人員往往由于工作疏忽，導(dǎo)致故障排查不徹底、同一故障反復(fù)出現(xiàn)，使得安全管理工作變得復(fù)雜和繁瑣。與此同時，由于電氣設(shè)備一些看似程度較輕微的問題也能引起故障的擴大，也可能會引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。因此，對員工職業(yè)道德的培養(yǎng)，也是電氣設(shè)備安全管理的一項不可缺少的任務(wù)。

結(jié)語：安全管理是火力發(fā)電站電氣運行的重要管理工作，應(yīng)當(dāng)明確其重要意義。通過加強管理工作力度，確保檢修到位，在線監(jiān)測得到落實，才能保證電氣安全運行，為電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運行提供保障，進而確保發(fā)電站的工作效率與質(zhì)量。

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