如何加強電廠電氣設(shè)備的安全運行管理

蔣子江

(陜西德源府谷能源有限公司，陜西 府谷 719400)

1電氣設(shè)備及故障概述

電廠的電氣設(shè)備主要包括配電設(shè)施、發(fā)電機、變壓器及其他配套設(shè)施，這些設(shè)備的穩(wěn)定運行，對于電廠的生產(chǎn)經(jīng)營意義重大。評價某一電氣設(shè)備的運行質(zhì)量，主要看其運轉(zhuǎn)是否穩(wěn)定、操作性能是否良好，如果這兩個方面出現(xiàn)問題則說明電氣設(shè)備出現(xiàn)了故障。隨著電力技術(shù)的升級，一些性能良好的電氣設(shè)備被廣泛應(yīng)用到電廠中，大大提高了發(fā)電效率，但是也增大了電氣故障發(fā)生的概率。雖然電氣故障類型多種多樣，但是很多故障都是常見故障，加強對該類故障的分析和處理，能夠明顯提高故障維護效率，更好地保證電氣設(shè)備的正常運行。

2電廠電氣設(shè)備常見故障及影響

變電站是動力傳輸和配電系統(tǒng)不可缺少的一部分。在現(xiàn)代大型電力系統(tǒng)中，從發(fā)電廠到使用電能的機組，通過各種大小變電站，完成電壓水平的變化任務(wù)，接收和分配電能。變電站的安全經(jīng)濟運行直接關(guān)系到國計民生。高壓變電站設(shè)備較為復(fù)雜，除變壓器、開關(guān)設(shè)備、變壓器和電容器等一次設(shè)備外，還配有計量控制系統(tǒng)、繼電保護和二次設(shè)備等自動化裝置。變電站值班操作人員、維修人員如果操作不當，很可能造成重大事故。因此，要求變電站的運行維護人員和維修檢測人員必須達到有關(guān)規(guī)定要求的技術(shù)水平，掌握變電站的基本知識和現(xiàn)場操作技能，受過良好的培訓(xùn)，熟悉操作技術(shù)，精通這一專業(yè)業(yè)務(wù)。

3電氣設(shè)備安全運行管理與維護

3.1合理選擇冷卻手段

(1)水內(nèi)冷卻法。該方法簡單易行且安全穩(wěn)定，散熱效果顯著，目前被廣泛應(yīng)用到發(fā)電量大的發(fā)電機組中。(2)氫氣冷卻法。氫氣是自然界中密度最小的氣體，并且具備良好的散熱效果，所以用氫氣作為熱量載體，可以減少電廠在通風(fēng)設(shè)備上的資金投入。但是該方法也存在一定的缺點，由于氫氣是可燃氣體，在電廠這樣的高溫工作環(huán)境中有很大安全隱患，稍有不慎就會發(fā)生爆炸。(3)密閉式空氣冷卻法。該方法在冷卻過程中需要構(gòu)建相對封閉的工作環(huán)境，可以減少冷卻介質(zhì)和外界的接觸，不會因為系統(tǒng)堵塞而影響冷卻功能，所以非常適用于發(fā)電環(huán)境更加復(fù)雜的火力電廠，但其成本較高。

3.2合理進行地線布設(shè)

為電氣設(shè)備鋪設(shè)接地線的主要目的是保護工作人員與設(shè)備的安全，但是受線路短路等因素的影響，鋪設(shè)接地線后很容易引發(fā)設(shè)備接地故障。為避免此類故障，應(yīng)當優(yōu)化接地線結(jié)構(gòu)，如采用環(huán)路式接地結(jié)構(gòu)取代傳統(tǒng)接地方式，該結(jié)構(gòu)能夠有效提高設(shè)備運行的穩(wěn)定性與安全性，可以有效降低對地電壓，即便某處接地線發(fā)生故障，其他線路的運轉(zhuǎn)也不會受到很大影響，可以最大限度減少故障造成的影響。

3.3靈活運用臨時設(shè)備

在電氣設(shè)備的調(diào)試過程中，靈活使用臨時設(shè)備也是十分關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，一些事故報告描述了由于調(diào)試時使用的臨時設(shè)備所造成的缺陷或故障。其中一些臨時裝置導(dǎo)致安全系統(tǒng)多年無法運行。可以強調(diào)的是，調(diào)試后留下了夾緊閥門用于運輸和水壓試驗的臨時螺栓，并將閥門堵在關(guān)閉位置，第二個案例是調(diào)試所需的臨時閥門留在了儀表管上，導(dǎo)致高頻應(yīng)力循環(huán)，隨后，導(dǎo)致管道疲勞斷裂。在調(diào)試階段使用的臨時設(shè)備應(yīng)妥善記錄，以確保在使用后拆除所有臨時設(shè)備。

3.4電氣綜合自動化系統(tǒng)的應(yīng)用

集中模式降低了管理難度，實現(xiàn)了開關(guān)信號與模擬值的統(tǒng)一閉環(huán)控制，但是在可靠性以及運行效率方面存在一定欠缺。分層分布模式可以將保護模塊與測控模塊間隔安裝，通過網(wǎng)絡(luò)層實現(xiàn)對各級設(shè)備信息的轉(zhuǎn)化和傳輸，有效增強了系統(tǒng)的運行可靠性、靈敏度以及運行效率。當然，在系統(tǒng)設(shè)計安裝的過程中，為了避免電磁干擾對通信質(zhì)量產(chǎn)生影響，電廠需要盡可能在兼容性以及抗干擾能力方面提供設(shè)備的質(zhì)量標準。

電廠中的電氣設(shè)備往往會因為短路等故障引發(fā)設(shè)備調(diào)整，由于母線設(shè)備與電流速斷保護相互不兼容，往往會在母線故障的情況下難以進行保護跳閘，進而擴大故障范圍。綜合自動化系統(tǒng)可以提升電廠電氣設(shè)備對突發(fā)故障的應(yīng)急處理效率，可以實現(xiàn)對斷路器等設(shè)備的自動切除，避免出現(xiàn)故障范圍擴大，影響電廠生產(chǎn)運營的情況。電廠的設(shè)備數(shù)量和種類正隨著技術(shù)經(jīng)濟的發(fā)展以及市場的需求不斷增加和改進，各種現(xiàn)代化和傳統(tǒng)設(shè)備在電廠中混合應(yīng)用，電氣綜合自動化系統(tǒng)可以幫助電廠實現(xiàn)對眾多電氣設(shè)備的整體協(xié)調(diào)，有效降低設(shè)備直接的干擾，確保設(shè)備保護相關(guān)功能的可靠實現(xiàn)。

網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建技術(shù)是電氣綜合自動化系統(tǒng)所應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，在系統(tǒng)構(gòu)建的過程中具有改造資金需求低、兼容性強以及傳輸效率高等優(yōu)勢。網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建過程中需要利用計算機實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)中各設(shè)備的全面、高效、穩(wěn)定控制。現(xiàn)階段構(gòu)建電廠電氣自動化系統(tǒng)的過程中提出會應(yīng)用到升級資金需求少、容量高以及傳輸效率高的以太網(wǎng)，進而實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的高效控制，為不同層級之間設(shè)備或系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換提供可靠保障。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用提升了電廠對于設(shè)備的監(jiān)控效率和質(zhì)量，有效降低了傳統(tǒng)監(jiān)控模式下對于人力、物力資源的消耗需求，提升了電廠的生產(chǎn)經(jīng)營效益。

電氣綜合自動化中的關(guān)鍵部分即為控制系統(tǒng)，主要包含軟件控制、狀態(tài)預(yù)測、模糊控制等部分，軟件控制是主流的控制方式，可以對系統(tǒng)運行狀態(tài)進行優(yōu)化提升，為設(shè)備的升級改造提供便利。模糊控制是電廠自動控制系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在燃燒溫度、蒸汽穩(wěn)定等發(fā)電環(huán)節(jié)中，模糊控制發(fā)揮出重要作用，電廠的自動化控制系統(tǒng)可以進一步提升模糊控制的應(yīng)用效果，為電廠安全生產(chǎn)提供更多便利。現(xiàn)階段的電廠常用的機組運行模式為 AGC 單機模式，負荷在調(diào)度控制之下傳遞至 AGC 機組。然而，在實際應(yīng)用期間，變化波動較大的電網(wǎng)負荷導(dǎo)致 AGC 機組投運之后，其接收的負荷始終在變化，鍋爐蒸汽壓力以及溫度等參數(shù)隨之波動，進而對輔機、擋板以及閥門等部件的運行狀態(tài)產(chǎn)生影響，電廠需要合理設(shè)計和應(yīng)用綜合自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)對相關(guān)參數(shù)的可靠控制。

4結(jié)語

電氣調(diào)試的目的是徹底發(fā)現(xiàn)設(shè)備的隱患，避免各種事故的發(fā)生。因此，電氣調(diào)試人員必須具備實事求是的科學(xué)態(tài)度和熟練的操作技能，以及深厚的理論基礎(chǔ)，對實驗現(xiàn)象的分析不能判斷錯誤。電氣調(diào)試工作者需要了解各種電氣材料的性質(zhì)、用途、主要部件和基本分子結(jié)構(gòu)，以及各種電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理和任務(wù)。了解一、二次 PRZEWOD 和發(fā)電、變電系統(tǒng)及大型電氣設(shè)備的系統(tǒng)操作。熟悉控制和保護的工作原理和邏輯程序，熟悉各種電氣測試設(shè)備和儀器的工作原理、基本結(jié)構(gòu)，能夠排除常見故障能夠完成實驗室和現(xiàn)場各種測試項目的接線、操作和測量，熟悉各種外部因素和排除方法。