火電廠電氣運行安全管理與故障處理建議

張偉龍

（華能新疆吉木薩爾發電有限公司，新疆 昌吉 831700）

電力作為支撐國民經濟發展的基礎能源，其安全穩定運行對社會各界發展至關重要。當前，我國正處于電力規模持續擴大的重要時期，電力安全管理任務十分繁重。火力發電作為我國主要發電方式之一，其電氣系統的運行管理直接影響發電安全和電力供應。本文就火力發電廠電氣運行管理的重要性、存在問題及對策進行探討，以期為電力企業提升電氣安全管理水平提供參考。

1 火電廠電氣運行安全管理的重要性

在現代社會，火電廠作為重要的能源供應者，其電氣運行安全管理顯得尤為關鍵。這一管理的重要性體現在兩個方面，即為各行業提供可靠的能源支持以及提高火電廠在社會經濟中的效益。

1.1 提供能源支持各行業發展

火電廠的電氣運行安全直接關系到能源的穩定供應，而能源是各行業正常運轉的基石。無論是制造業、服務業還是信息技術領域，都依賴于電力的持續供應[1]。因此，火電廠的電氣運行安全管理不僅僅是為火電廠自身的穩定運行著想，更是為了保障全社會各行業的正常發展。一旦電氣運行發生問題，可能導致大面積停電，對各行各業的生產和生活造成嚴重影響，甚至可能引發連鎖反應，影響整個社會的穩定運行。

1.2 提高火電廠社會經濟效益

火電廠的電氣運行安全管理直接關系到其經濟效益。保障電氣系統的正常運行，能夠提高火電廠發電效率，降低能源浪費，從而提高經濟效益。與此同時，電氣安全管理還能減少因電力事故導致的停工停產，避免生產中斷和損失，提高了火電廠的社會經濟效益。通過科學合理的電氣運行安全管理，火電廠能夠更好地應對市場波動，提高競爭力，為國家經濟的可持續發展做出貢獻。

2 火電廠電氣運行安全管理的途徑

2.1 建立完善電氣運行規程體系

根據發電機容量、母線配電形式、負荷特性等，選擇合理的電器設備型號及配置，形成科學合理的系統架構。同時，設備間的相互匹配也應符合要求，確保兼容性。這是建立一個高效穩定系統的基石。其次，設備安裝過程更應嚴格遵循標準規范，確保裝配質量。要求接線整齊規范、絕緣完好，接地與防護設置到位，避免產生安全隱患。具體到操作層面，可設置設備導線分色標識、接線序列表等指引措施，降低人工錯誤概率。設備投運后，日常運行維護也應有明確工作標準。要明確值班人員的崗位職責，建立參數測量基線，規范巡檢頻次，形成科學合理的維保模式，保障系統高效、經濟運行。對設備檢修更新，計劃檢修項目及流程同樣需要規范和記錄。

2.2 加強設備狀態監測和預警

在設備狀態監測和預警系統建設方面，首先需要引入先進的監測技術。例如，紅外熱像儀可以用于檢測設備溫度異常，超聲波檢測技術可用于監測設備的振動情況，電氣參數監測系統可以實時追蹤設備的電流、電壓等數據。這些監測技術的引入使得電氣設備的運行狀態能夠被全面、多角度地監測，從而更準確地捕捉設備運行中的異常情況[2]。實時監測的數據通過設備狀態監測和預警系統進行集中處理和分析。這需要建立一套高效的數據采集、傳輸和存儲體系，確保監測數據能夠及時、準確地反映電氣設備的運行狀態。同時，系統應具備智能分析的功能，能夠通過對監測數據的實時分析，識別出潛在的設備故障跡象，并進行預警。在實施預警時，系統應該具備及時響應的機制。一旦監測數據中出現超過設定閾值的異常情況，系統應該能夠立即發出預警信號，通知相關工作人員進行處理。這種及時響應可以大幅縮短故障發現到處理的時間，減少故障帶來的損失。

2.3 提高運維人員安全操作技能

通過理論學習，運維人員可以深入理解各類電氣設備的工作原理、功能部署、接口連接等，建立系統化的認知，為操作實踐打下基礎。例如，講解發電機的電力轉換原理、主變的配電功能等，這種理論學習不僅有助于提高運維人員對設備與系統的整體把握能力，也為他們在實際操作中能夠更準確地判斷設備狀態、實施維護提供了基礎[3]。其次，要強調操作技能的培訓。為此，組織運維人員到實際生產現場進行實地操作演練是必不可少的。這種實踐操作可以涵蓋運行參數測量、設備聯合調試、日常巡檢等關鍵工作環節。通過大量的示范和模擬練習，使運維人員能夠熟練掌握標準化工作流程，提高實際操作技能。舉例而言，可以模擬電路斷開重接的全過程，讓運維人員在模擬環境中多次進行操作，以提高其操作的熟練度和準確性。通過設置電氣事故的模擬情景，培養運維人員的應變和應急處置能力。例如，模擬短路事故，訓練快速斷電、故障隔離、系統重啟等操作。這樣的培訓能夠有效增強系統在復雜情況下的應對能力，使運維人員在突發事件發生時能夠迅速做出正確的決策和行動。

2.4 制定完善的事故應急預案

作為復雜的能源系統，火力發電廠電氣事故時有發生。及時有效的應急處置，可以大幅減少損失，因此制定科學、可操作的事故應急預案必不可少。根據事故對系統影響的嚴重程度，劃分低、中、高級預警。低級預警如局部電氣設備故障，中級則如電纜、母線等局部線路故障，高級預警則為系統性事故，如火災、外物損壞等。不同級別對應不同預案啟動機制。

流程主要包括事故判斷、系統隔離、搶修與恢復等步驟。每個步驟應明確時間要求、操作標準、注意事項等，便于應急人員速查與執行[4]。譬如，在搶修電纜時應注意絕緣、接地等。流程化可提高效率。此外，責任劃分也十分重要。事故發生后，要明確首要負責人，建立工作小組；同時對參與應急的運維、維修、檢測等人員職責進行分工，使全體人馬各司其職、有的放矢。這可避免混亂效率低下。可見，完善的電氣事故預案，是系統防御的最后屏障。它為混亂的突發情況帶來秩序，是保障快速高效處置、將損失降到最低的關鍵。各電廠均應重視這一“最后防線”建設。

3 火電廠電氣運行故障處理建議

3.1 短路

當發生短路時，電路中的故障點會產生巨大的電流，可能對設備組件和輸電系統造成嚴重破壞，并導致生產中斷。為準確處理短路故障，操作人員需要按標準流程進行響應。一旦短路事故發生，值班人員會立即收到系統報警。根據報警器顯示的基本參數，經驗豐富的高級操作員可以快速判斷出故障的大致位置。為防止事態擴大，他們會迅速組織技術人員進行間隔斷開操作，在故障點兩端斷開電路，建立隔離區，將故障隔離。在完成隔離操作后，技術團隊配備檢測設備前往事故現場，對電氣系統進行全面檢查。他們使用數字萬用表、絕緣電阻表等儀器測試電路的各項參數，并對現場設備進行目視檢查，確定故障的精確位置。常見的故障點包括開關柜、電纜接頭、變壓器等。在準確定位后，技術人員需要評估短路電流大小，選擇合適的斷路器進行系統恢復。部分線路較為脆弱，需要選用時間更快、斷流能力更大的真空斷路器，避免二次事故發生。在整個維修與恢復過程中，都需要嚴格遵循安全操作規程。

3.2 發電機故障

針對突發的發電機故障，技術人員必須密切配合，利用專業技能和儀表儀器，快速定位、準確判斷、科學處置，最大程度避免損失。當發電機發生故障，即刻觸發警報后，現場值守人員應迅速靜止發電機，并切斷功率輸出。這是第一要務，防止異常電流、電壓進一步損壞組件。緊接著，資深工程師帶領電氣檢測隊伍，攜帶絕緣測試儀、振動頻譜儀、熱成像儀等設備趕赴現場，開展精準檢測與分析判斷。他們需要判斷事故性質、推測損壞部位，出謀劃策。如測得定子繞組出現局部熱點短路，則迅速找出故障線圈，進行更換修復。及時準確地判斷尤為重要。除正規測試外，技術人員還要發揮豐富經驗與專業技巧。如通過發電機聲音特點變化、現場氣味等判斷異常，耳聞目視找尋發熱部位，輔助故障診斷與處理。能否快速判斷與處理好，直接影響發電系統何時恢復正常供電。修復后，技術人員還需對恢復的發電機進行全面試運行，監測電氣參數和絕緣、振動等指標，確保各項性能恢復到安全合格水平后，才可并網發電，實踐檢驗修復效果。

3.3 母線失壓

母線失壓是火電廠電氣系統中一種嚴重的故障，其發生可能導致供電中斷，對生產和供電的穩定性造成嚴重影響。在面對母線失壓問題時，迅速而準確地定位故障點是關鍵。通過采用高精度的電壓測量儀器，對母線各段進行逐一檢測，尋找失壓點，成為解決這一問題的首要步驟。在定位失壓點后，需要進行仔細的設備檢查，以確保沒有其他潛在的故障。這包括對失壓點周圍設備的絕緣狀況、連接狀態等進行詳細檢查，以排除可能影響電氣系統正常運行的其他隱患[5]。這一環節的細致檢查是保障后續修復工作成功進行的前提。

在修復工作過程中，可能涉及更換損壞的開關、斷路器等關鍵設備。選擇合適的設備替代是至關重要的，需要充分考慮設備的技術參數、性能特點以及與電氣系統的匹配度。此外，如果發現電纜或導線存在損壞，修復工作也需得到及時處理，包括更換受損電纜、進行焊接修復等手段。整個處理母線失壓的過程不僅需要操作人員具備豐富的電氣知識和技能，還需要他們具備全面的系統分析和故障排除的能力。在故障診斷和修復過程中，操作人員應當保持高度的警覺性，迅速做出正確的判斷，并能夠采用科學合理的手段進行修復。此外，還需要密切協調各相關部門，確保整個修復工作高效而有序地進行。

3.4 跳閘

對于跳閘事件的分析需要依賴高度精密的保護設備，這些設備能夠提供準確的電氣參數記錄。通過這些記錄，我們可以了解到跳閘事件發生的具體時間、電流、電壓等關鍵信息。通過對這些數據的深入分析，可以初步判斷是設備故障引起的跳閘，還是由于電氣系統過載導致的。在確認跳閘原因后，針對性地處理顯得尤為重要。如果是設備故障引起的跳閘，首要任務是對故障設備進行詳細檢查，并根據檢查結果決定是否需要更換受損的部件或設備[6]。這可能涉及對設備的絕緣狀況、電流過載能力等方面的全面評估，確保設備的正常運行。此外，如果跳閘是由于電氣系統過載引起的，可能需要提升系統的容量，以適應當前負荷的需求。在處理跳閘事件時，系統維護人員還需要綜合考慮設備的年限、技術狀況，以及系統未來的負荷預測等多個因素。在更換設備或提升系統容量時，需要進行周密的計劃和設計，以確保整個電氣系統的穩定性和可靠性。

3.5 備用電源故障

在備用電源投入使用后，必須對主電源故障進行及時的診斷。通過使用電力負荷分析系統，可以實時監測電力負荷的變化，這有助于確定備用電源是否足以支撐當前負載需求。該系統能夠提供實時的電力負荷數據，為運維人員提供科學依據，幫助他們更好地調整備用電源的運行參數，以滿足電力需求。在備用電源故障修復的過程中，關鍵是精準地定位故障點。這可能需要運用先進的檢測設備，如紅外熱像儀等，對備用發電機進行全面的檢查。通過監測溫度、振動和電氣參數等，可以有效判斷備用電源的工作狀態，幫助運維人員精準地找到故障點。一旦定位到故障點，可能需要更換受損的備用發電機部件，修復電氣連接或調整電壓參數等，以確保備用電源能夠在最短的時間內恢復正常運行。在整個處理過程中，需要高效而有序地協調各個環節，確保修復工作的科學性和可操作性。此外，針對備用電源的常態性維護和定期檢查也是必不可少的，以預防潛在故障的發生，提高備用電源的可靠性。

4 結束語

安全穩定的電力供應關系到國計民生。電力企業要進一步加強安全生產管理，不斷提升電氣系統運行和事故處置的專業化水平。相關部門也需加大政策支持和監管力度，營造安全發展的外部環境。我們堅信，在電力行業全體員工的共同努力下，我國電氣運行安全管理水平必將不斷提高，為經濟社會發展提供可靠的電力保障。