試論火力發電站電氣運行安全管理

郭悅

隨著我國經濟迅猛發展，工業生產用電需求不斷加大。特別是火力發電站中的熱電聯產機組，要確保自身能夠安全穩定發電運行，就必須做好安全管理及故障處理。據此，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，為火力發電站電氣設備的安全運行管理提供理論指導。

火力發電站;安全;運行;故障處理

眾所周知，工業中的熱電聯產機組主要以火電的形式存在，作為我國工業集中供熱的“電力先行官”，承擔了相當的工作壓力，它具有節能、減少污染、穩定供熱、提高電能質量的優勢。火力發電站作為工業及居民用電的發電主力，2018年火電發電量占全年總發電量的73.32%，占比很大。目前，許多發電站電氣運行安全管理存在管理模式不科學，員工的安全責任意識不強，先進的網絡技術運用不足等問題。因此，做好火力發電站的運營安全，加強安全管理工作，在發電設備出現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

火力發電站中，發電機的定子繞組位置固定不變。但是，在實際運行中，熱膨脹產生變形，機械位置產生相互位移，造成絕緣磨損，火力發電站需要長時間維持運行狀態，檢修不及時或是忽略了磨損問題，都會嚴重影響著發電機安全穩定運行。因此，定子繞組絕緣磨損的問題，對于發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，或對絕緣支架進行清洗處理，保證熱態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，不僅需要定期的監測，還需要根據運行負荷情況進行不定期的檢修，并就檢修前后的設備狀況進行相應的記錄。

（2）變壓器故障

變壓器作為改變交流電壓裝置，是電力網分配電能的重要樞紐，一旦出現故障，后果較為嚴重。變壓器常見故障原因有鐵芯故障、二次側短路、過電壓引發故障。

鐵芯故障。變壓器生產工藝不良，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，將產生很大的渦流損耗，鐵芯局部發熱，造成變壓器繞組絕緣擊穿短路而燒毀。

二次側短路。當變壓器發生二次側短路故障時，短路電流將高于額定電流20～30倍，一次側必然要產生很大的電流來抵消二次側短路電流的消磁作用，大電流在線圈內部產生很大的機械應力，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，導致變壓器發生故障。

過電壓引發故障。變壓器的高壓側大多采用架空線路。線路遭雷擊時，在變壓器繞組上產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。

以上故障應分別從變壓器出廠試驗、安裝核驗、定期巡檢方面進行解決。嚴格控制火力發電站使用的變壓器的質量，強化產品合格率檢測工作。進行必要的安裝監督以及耐壓試驗。加強巡檢質量，保證巡檢次數。

（3）導線絕緣損壞故障

對于導線絕緣保護層出現損壞主要原因有絕緣材料不合格、導線規格選用不當、使用環境過熱、化學腐蝕絕緣層以及遭受檢修作業破壞。具體來看，電氣設備的導線的選用需要根據其用途、規格來進行分類放置，設置合理的導線槽用以減少導線之間的磨損。為電氣設備設置相應的跳閘保護裝置保證導線絕緣免于燒損。加裝導線套管，隔絕導線與外界腐蝕性物質的接觸。檢修作業嚴格按標準執行，工器具定置擺放，避免破壞導線絕緣。

（4）發電機過熱

火力發電站，尤其是熱電聯產的機組，往往需要穩定、連續運行。如果發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;功率因數太低，使轉子勵磁電流增大，造成轉子發熱。這不按技術條件的運行方式對于發電機效率和使用壽命都相當不利。因此，要求值班員有敬業精神及責任心，干好本崗位工作，按規程處理好工作中的每一個細節。

（5）繼電保護

繼電保護裝置由集成電路元件構成，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飽和而產生的繼電設備故障，一般采用具備較高抗阻性能的設備進行替換，便于繼電設備在電流超負荷時快速開啟，降低短路故障造成的經濟損失及人員傷害。

（1）維護電氣系統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，反映出需要從設備采購、驗收、安裝、調試、運行、維護各個階段的管理入手，做到精細化管理，才能確保火力發電單位設備運行安全。這不僅關乎著電廠的生產管理效率與質量，同時，也是影響用電安全、穩定的決定性因素。電氣系統包括電氣設備硬件與控制程序，其中設備屬于支持電氣運行的基礎性條件，把控電氣設備的良好狀態，既是確保電氣生產、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）電氣系統運行安全管理措施

① 風險控制機制全面覆蓋

由于檢修工作涉及的內容較為復雜，設備數量與規模特征使得檢修工作量巨大，很難全方位進行風險排查，設備運行風險控制難度較大，因此需要做到以下兩點內容。

首先，完善安全評價制度，以評判標準作為基礎，通過日常的檢測工作對電氣設備的運行效率和安全指數進行量化考評。量化內容包括設備的使用時限、當前狀態、效率與歷史故障記錄、檢修次數等信息。

其次，電氣運行的整個系統維護包括狀態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、突發事故檢修兩種形式。不同的檢修形式工作安排與任務也有所差異，管理者需要結合電氣設備量化考評內容對檢修方案及周期進行合理規劃。

② 建立故障信息處理平臺

電氣設備檢修、維護工作中需要先進的信息化技術作為依托，為系統故障排查提供更高效的技術支持，主要在于網絡缺陷平臺的運用和實時監控系統的完善。

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

其次，加大電氣設備參數在線測量的投資力度，利用完善的電氣設備實時監控系統，開啟電氣設備狀態判斷預警功能，通過繼電保護裝置完成故障設備的切除任務。既能夠有效提高管理效率，又可以在故障發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 增強員工的責任感

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

結語：安全管理是火力發電站電氣運行的重要管理工作，應當明確其重要意義。通過加強管理工作力度，確保檢修到位，在線監測得到落實，才能保證電氣安全運行，為電氣設備安全穩定運行提供保障，進而確保發電站的工作效率與質量。

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