試論火電廠電氣運行的安全管理及故障排除

摘要：火力發電是當前發電的主要形式，關系到電力的正常供應，對社會經濟的發展和人民生活水平的提高起著至關重要的作用。要保證電氣設備的安全運行，就要有安全管理意識和及時發現故障、排除故障的能力，確保電力生產、供應的協調統一。

關鍵詞：火電廠；電氣運行；安全管理；故障排除

作者簡介：張敬惠（1969-），女，四川新津人，四川白馬循環流化床示范電站有限責任公司安監部，電力工程師，注冊安全工程師。（四川 內江 641100）

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

隨著經濟的快速發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。發電產業得到了空前的發展和壯大，各種形式的電能，如火電、水電、風力發電和核電等都取得了驕人的業績。根據相關數據顯示，火力發電仍是當前電力發展的主要力量，占據著電力市場的絕大部分市場份額?？梢哉f火力發電為經濟社會發展撐起了一片天，為構建和諧社會貢獻了巨大力量。因此要保證電力運行的安全和高效，就需要我們及時發現和排除電氣運行中存在的故障，這樣才能避免出現人員傷亡和經濟損失。

一、火電廠電氣運行安全管理的必要性

電力安全生產體現了發電企業的綜合管理水平，避免事故的發生是電力企業對社會應負的責任。電力安全事故的發生，其原因是多方面的，但最主要的還是管理方面的。因此在安全生產工作中，要堅持“設備是基礎、管理是關鍵、人員是保證”的原則，貫徹好“安全第一”的思想。

1.電力安全運行可為各行各業提供必需的動力

電力是國家經濟發展和社會進步的支柱。電力若不能安全運行，不僅是電力企業自身的損失，而且關系到社會各行各業的運行和發展，甚至威脅到生命和財產安全。這充分體現了電力服務職能的重要性及安全生產的必要性。

2.電力安全運行可為電力行業創造良好的經濟和社會效益

電力的安全運行直接影響著自身的經濟效益。小的故障往往會造成嚴重的后果，可能會造成機器的損壞，導致大面積停電。這樣不僅自身經濟受到損失，還會造成其他行業的不滿，在損失經濟效益的同時影響了社會效益。

二、火電廠電氣安全運行的檢測技術與方法

加強對火電廠電氣運行的檢查和檢測是保障安全生產的基礎。除了出現故障后的檢查檢修，關鍵在于平時的常規檢查。同時，先進檢測技術的運用也是保證檢測質量的關鍵，如主設備狀態檢測和絕緣狀態在線檢測等。

1.火電廠安全運行常規檢測

常規檢測應常態化，即日檢、周檢、月檢要落實到實處?？捎谩巴⒙?、問、切”四步療法，即看熔斷器的熔絲是否熔斷，線圈是否焦化，接觸點是否有火花；聞聞是否有絕緣體、塑料等過熱產生的焦味；問值班人員電氣設備的使用情況，是否存在異?，F象；在切斷電源的情況下輕拽電線看是否松動，用手摸電機機殼、電器線圈等測試是否有溫度過高現象。以此來判斷電氣運行設備是否出現故障或即將出現故障，從而及時發現、及時維修，將設備故障消除在萌芽狀態。

2.火電廠電氣設備的絕緣在線檢測

火電廠電氣設備的故障中絕緣損壞占了比較大的比重，其中一個電氣設備的絕緣損壞就可能引起整個系統的故障，進而影響整個電力系統工作的可靠性。電氣設備絕緣檢測能保證電氣設備的可靠性，常用的檢測方法有測絕緣電阻、局部放電、介質損耗、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備的內部故障，防止設備損壞，保證電氣設備的安全運行。因為強烈的局部放電會使絕緣強度急劇下降，所以在對運行中的設備進行檢測時，當發現局部放電超過一定程度時，就應及時對設備進行更換。在檢測時，可將變壓器鐵心接地引出線、中性點引出線作為取樣點，看故障信號是否超過設定的幅值和脈沖頻率。此方式簡單易行，還不影響電氣設備的正常運行。

3.火電廠主設備的狀態檢測

火電廠主設備狀態檢測是狀態檢修的主要技術。換言之，只有具備了完善的主設備狀態檢測技術才有了火電廠主設備的狀態檢修?；痣姀S主設備狀態檢測的途徑一般有三種：一是定期檢查，即常規檢查。按電力電氣規程對發電機、變壓器、斷路器這三大一次設備和相關二次設備的工作狀況進行檢查。二是在線監測。通過發電廠的現有系統（DCS、TSI、MIS等）監測火電廠主設備的特征參數。三是離線監測。采用紅外成像儀、振動計等先進的監測儀器測出火電廠設備的特征參數，進行分析得出結論。

火電廠主設備狀態檢測的評定可以從安全性和經濟性兩個方面進行。從安全性方面，能夠判斷出設備能否正常運行，從而分析故障發生的概率和發展趨勢；從經濟性方面，可以計算發電機組的熱耗、煤耗，分析能損和節能潛力。在對主設備狀態進行診斷時，可以由運行工作人員通過控制室在線監測，也可以通過專用儀器、軟件進行精密診斷。借助于對主設備的狀態檢測可為下一步的檢修提供精確數據，從而作出科學分析，制定出切合實際的檢修方法。

三、火電廠電氣運行的常見故障及排除

火電廠電氣設備由于長期運行，發生故障在所難免。由于電氣設備的工作不穩定，極易造成大面積停電，甚至會造成設備的無法修復，危及生命與財產安全?；痣姀S電氣設備的故障有顯性和隱性兩種情況。顯性的故障如發電機發熱、冒煙，線圈變色，接觸點迸發出火花，斷路器跳閘、熔斷器斷開等；隱性的故障如電氣元件調整不當或與機械操作桿配合不當、元件參數設置不當、元件選擇不當等造成的故障。排除的方法可以根據電氣原理圖，進行故障范圍的確定，找出故障點，實施故障的維修和排除。

1.發電機著火故障及排除

在發電機運行過程中，當看到其內部及周圍有火星或聞到有燒焦的氣味時，可以判定為發電機著火故障。主要原因是由于火電廠用于制冷的氫系統泄漏或發電機定子繞組的絕緣扎帶引燃，也可能是由于碳刷滑環著火導致。

當出現故障時，應將發電機立即解列，斷開滅磁開關，并迅速降低發電機轉速，關閉通風系統，開啟消防水滅火，直至火勢熄滅。然后停機通風，檢查導致起火的原因。如果是制冷氫系統泄漏，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間的污垢。

2.短路故障及排除

短路故障在電力設備運行中經常出現，但是危害巨大。它能造成大面積的停電，嚴重時能影響電力系統的穩定運行，造成系統的癱瘓。造成短路的主要原因是電氣設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。

預防短路故障可從限制短路電流、縮短短路電流的持續時間、減少發生短路的機會等方面進行。具體來說，就是利用電抗器來增加電力系統的阻抗能力以達到限制短路電流的目的；采用速斷保護措施，即正確選擇繼電保護各項標準值，當發生故障時能及時切斷短路電流，縮短短路電流的持續時間；采用標幺制法準確計算出短路電流，校驗電力設備，使電氣設備的額定電壓與線路的額定電壓相符，減少發生短路的機會；在安裝和檢修電氣設備時防止誤操作、誤接線也是有效減少短路機會的關鍵；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現故障、不出故障、少出故障和出了故障能及時維修的關鍵。

3.發電機電壓互感器故障及排除

在電力系統運行中，電壓互感器是一次與二次電氣回路間連接的重要設備。當發電機發出預警信號，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；系統過電壓，長期過載運行，造成繞組間短路或繞組斷線等。

當出現以上情況時，應退出發電機復合電壓閉鎖過流保護、低電壓保護、發電機強行勵磁保護等，不得調整發電機有功及無功負荷，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，然后再進行交叉測量，得出熔絲熔斷為哪一相，從而進行相應的更換。如果上端沒有100V，則有可能是一次熔絲熔斷或接觸點接觸不良，類似于上面的方法進行處理，但一次側熔斷必須停機后更換。

4.母線失壓故障及排除

當監控室內出現“母線電壓斷線”、“故障錄波器動作”等光字牌亮，同時母差保護或失靈保護動作，失壓母線上各元件負荷指示為零，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裝置誤動作掉閘，也可能是母線過負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。

出現故障后，應詳細檢查進線開關情況如屬誤操作造成的，可手動合閘，強行送電，啟動發電機并重新并列。經檢查母線故障確實不能正常運行時，可啟用備用母線供電。當雙母線運行，其中一條母線故障造成失壓，可在母聯斷路器斷開的情況下，將所有線路轉到無故障母線上恢復供電。當出現越級跳閘時應隔離故障點，將跳閘的斷路器恢復到無故障的母線上運行。

四、結束語

要想確保火電廠電氣運行的穩定，安全管理是關鍵。只有嚴格落實好“安全第一”的指導思想，做好故障的提前預防，定期檢測及故障后的及時排除，才能避免出現一些不必要的事故。在電氣運行中，不僅要有防范的意識，更要有發現問題、處理問題的能力，當出現故障時，能及時采取相關措施，保證將事故的危害降到最低。確保不影響人民的生產生活需要和發電、供電、用電的協調一致，更好的為國家的經濟發展和人民的生活水平創造更優質的服務。

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