火電廠電氣運(yùn)行安全管理與故障處理建議

張偉龍

（華能新疆吉木薩爾發(fā)電有限公司，新疆 昌吉 831700）

電力作為支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)能源，其安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)社會(huì)各界發(fā)展至關(guān)重要。當(dāng)前，我國(guó)正處于電力規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大的重要時(shí)期，電力安全管理任務(wù)十分繁重。火力發(fā)電作為我國(guó)主要發(fā)電方式之一，其電氣系統(tǒng)的運(yùn)行管理直接影響發(fā)電安全和電力供應(yīng)。本文就火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行管理的重要性、存在問(wèn)題及對(duì)策進(jìn)行探討，以期為電力企業(yè)提升電氣安全管理水平提供參考。

1 火電廠電氣運(yùn)行安全管理的重要性

在現(xiàn)代社會(huì)，火電廠作為重要的能源供應(yīng)者，其電氣運(yùn)行安全管理顯得尤為關(guān)鍵。這一管理的重要性體現(xiàn)在兩個(gè)方面，即為各行業(yè)提供可靠的能源支持以及提高火電廠在社會(huì)經(jīng)濟(jì)中的效益。

1.1 提供能源支持各行業(yè)發(fā)展

火電廠的電氣運(yùn)行安全直接關(guān)系到能源的穩(wěn)定供應(yīng)，而能源是各行業(yè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基石。無(wú)論是制造業(yè)、服務(wù)業(yè)還是信息技術(shù)領(lǐng)域，都依賴于電力的持續(xù)供應(yīng)[1]。因此，火電廠的電氣運(yùn)行安全管理不僅僅是為火電廠自身的穩(wěn)定運(yùn)行著想，更是為了保障全社會(huì)各行業(yè)的正常發(fā)展。一旦電氣運(yùn)行發(fā)生問(wèn)題，可能導(dǎo)致大面積停電，對(duì)各行各業(yè)的生產(chǎn)和生活造成嚴(yán)重影響，甚至可能引發(fā)連鎖反應(yīng)，影響整個(gè)社會(huì)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1.2 提高火電廠社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益

火電廠的電氣運(yùn)行安全管理直接關(guān)系到其經(jīng)濟(jì)效益。保障電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行，能夠提高火電廠發(fā)電效率，降低能源浪費(fèi)，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。與此同時(shí)，電氣安全管理還能減少因電力事故導(dǎo)致的停工停產(chǎn)，避免生產(chǎn)中斷和損失，提高了火電廠的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)科學(xué)合理的電氣運(yùn)行安全管理，火電廠能夠更好地應(yīng)對(duì)市場(chǎng)波動(dòng)，提高競(jìng)爭(zhēng)力，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

2 火電廠電氣運(yùn)行安全管理的途徑

2.1 建立完善電氣運(yùn)行規(guī)程體系

根據(jù)發(fā)電機(jī)容量、母線配電形式、負(fù)荷特性等，選擇合理的電器設(shè)備型號(hào)及配置，形成科學(xué)合理的系統(tǒng)架構(gòu)。同時(shí)，設(shè)備間的相互匹配也應(yīng)符合要求，確保兼容性。這是建立一個(gè)高效穩(wěn)定系統(tǒng)的基石。其次，設(shè)備安裝過(guò)程更應(yīng)嚴(yán)格遵循標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，確保裝配質(zhì)量。要求接線整齊規(guī)范、絕緣完好，接地與防護(hù)設(shè)置到位，避免產(chǎn)生安全隱患。具體到操作層面，可設(shè)置設(shè)備導(dǎo)線分色標(biāo)識(shí)、接線序列表等指引措施，降低人工錯(cuò)誤概率。設(shè)備投運(yùn)后，日常運(yùn)行維護(hù)也應(yīng)有明確工作標(biāo)準(zhǔn)。要明確值班人員的崗位職責(zé)，建立參數(shù)測(cè)量基線，規(guī)范巡檢頻次，形成科學(xué)合理的維保模式，保障系統(tǒng)高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。對(duì)設(shè)備檢修更新，計(jì)劃?rùn)z修項(xiàng)目及流程同樣需要規(guī)范和記錄。

2.2 加強(qiáng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和預(yù)警

在設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)方面，首先需要引入先進(jìn)的監(jiān)測(cè)技術(shù)。例如，紅外熱像儀可以用于檢測(cè)設(shè)備溫度異常，超聲波檢測(cè)技術(shù)可用于監(jiān)測(cè)設(shè)備的振動(dòng)情況，電氣參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)追蹤設(shè)備的電流、電壓等數(shù)據(jù)。這些監(jiān)測(cè)技術(shù)的引入使得電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)能夠被全面、多角度地監(jiān)測(cè)，從而更準(zhǔn)確地捕捉設(shè)備運(yùn)行中的異常情況[2]。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)通過(guò)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行集中處理和分析。這需要建立一套高效的數(shù)據(jù)采集、傳輸和存儲(chǔ)體系，確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地反映電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)具備智能分析的功能，能夠通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析，識(shí)別出潛在的設(shè)備故障跡象，并進(jìn)行預(yù)警。在實(shí)施預(yù)警時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)該具備及時(shí)響應(yīng)的機(jī)制。一旦監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中出現(xiàn)超過(guò)設(shè)定閾值的異常情況，系統(tǒng)應(yīng)該能夠立即發(fā)出預(yù)警信號(hào)，通知相關(guān)工作人員進(jìn)行處理。這種及時(shí)響應(yīng)可以大幅縮短故障發(fā)現(xiàn)到處理的時(shí)間，減少故障帶來(lái)的損失。

2.3 提高運(yùn)維人員安全操作技能

通過(guò)理論學(xué)習(xí)，運(yùn)維人員可以深入理解各類電氣設(shè)備的工作原理、功能部署、接口連接等，建立系統(tǒng)化的認(rèn)知，為操作實(shí)踐打下基礎(chǔ)。例如，講解發(fā)電機(jī)的電力轉(zhuǎn)換原理、主變的配電功能等，這種理論學(xué)習(xí)不僅有助于提高運(yùn)維人員對(duì)設(shè)備與系統(tǒng)的整體把握能力，也為他們?cè)趯?shí)際操作中能夠更準(zhǔn)確地判斷設(shè)備狀態(tài)、實(shí)施維護(hù)提供了基礎(chǔ)[3]。其次，要強(qiáng)調(diào)操作技能的培訓(xùn)。為此，組織運(yùn)維人員到實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地操作演練是必不可少的。這種實(shí)踐操作可以涵蓋運(yùn)行參數(shù)測(cè)量、設(shè)備聯(lián)合調(diào)試、日常巡檢等關(guān)鍵工作環(huán)節(jié)。通過(guò)大量的示范和模擬練習(xí)，使運(yùn)維人員能夠熟練掌握標(biāo)準(zhǔn)化工作流程，提高實(shí)際操作技能。舉例而言，可以模擬電路斷開(kāi)重接的全過(guò)程，讓運(yùn)維人員在模擬環(huán)境中多次進(jìn)行操作，以提高其操作的熟練度和準(zhǔn)確性。通過(guò)設(shè)置電氣事故的模擬情景，培養(yǎng)運(yùn)維人員的應(yīng)變和應(yīng)急處置能力。例如，模擬短路事故，訓(xùn)練快速斷電、故障隔離、系統(tǒng)重啟等操作。這樣的培訓(xùn)能夠有效增強(qiáng)系統(tǒng)在復(fù)雜情況下的應(yīng)對(duì)能力，使運(yùn)維人員在突發(fā)事件發(fā)生時(shí)能夠迅速做出正確的決策和行動(dòng)。

2.4 制定完善的事故應(yīng)急預(yù)案

作為復(fù)雜的能源系統(tǒng)，火力發(fā)電廠電氣事故時(shí)有發(fā)生。及時(shí)有效的應(yīng)急處置，可以大幅減少損失，因此制定科學(xué)、可操作的事故應(yīng)急預(yù)案必不可少。根據(jù)事故對(duì)系統(tǒng)影響的嚴(yán)重程度，劃分低、中、高級(jí)預(yù)警。低級(jí)預(yù)警如局部電氣設(shè)備故障，中級(jí)則如電纜、母線等局部線路故障，高級(jí)預(yù)警則為系統(tǒng)性事故，如火災(zāi)、外物損壞等。不同級(jí)別對(duì)應(yīng)不同預(yù)案啟動(dòng)機(jī)制。

流程主要包括事故判斷、系統(tǒng)隔離、搶修與恢復(fù)等步驟。每個(gè)步驟應(yīng)明確時(shí)間要求、操作標(biāo)準(zhǔn)、注意事項(xiàng)等，便于應(yīng)急人員速查與執(zhí)行[4]。譬如，在搶修電纜時(shí)應(yīng)注意絕緣、接地等。流程化可提高效率。此外，責(zé)任劃分也十分重要。事故發(fā)生后，要明確首要負(fù)責(zé)人，建立工作小組；同時(shí)對(duì)參與應(yīng)急的運(yùn)維、維修、檢測(cè)等人員職責(zé)進(jìn)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?？梢?jiàn)，完善的電氣事故預(yù)案，是系統(tǒng)防御的最后屏障。它為混亂的突發(fā)情況帶來(lái)秩序，是保障快速高效處置、將損失降到最低的關(guān)鍵。各電廠均應(yīng)重視這一“最后防線”建設(shè)。

3 火電廠電氣運(yùn)行故障處理建議

3.1 短路

當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，電路中的故障點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生巨大的電流，可能對(duì)設(shè)備組件和輸電系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞，并導(dǎo)致生產(chǎn)中斷。為準(zhǔn)確處理短路故障，操作人員需要按標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行響應(yīng)。一旦短路事故發(fā)生，值班人員會(huì)立即收到系統(tǒng)報(bào)警。根據(jù)報(bào)警器顯示的基本參數(shù)，經(jīng)驗(yàn)豐富的高級(jí)操作員可以快速判斷出故障的大致位置。為防止事態(tài)擴(kuò)大，他們會(huì)迅速組織技術(shù)人員進(jìn)行間隔斷開(kāi)操作，在故障點(diǎn)兩端斷開(kāi)電路，建立隔離區(qū)，將故障隔離。在完成隔離操作后，技術(shù)團(tuán)隊(duì)配備檢測(cè)設(shè)備前往事故現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查。他們使用數(shù)字萬(wàn)用表、絕緣電阻表等儀器測(cè)試電路的各項(xiàng)參數(shù)，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行目視檢查，確定故障的精確位置。常見(jiàn)的故障點(diǎn)包括開(kāi)關(guān)柜、電纜接頭、變壓器等。在準(zhǔn)確定位后，技術(shù)人員需要評(píng)估短路電流大小，選擇合適的斷路器進(jìn)行系統(tǒng)恢復(fù)。部分線路較為脆弱，需要選用時(shí)間更快、斷流能力更大的真空斷路器，避免二次事故發(fā)生。在整個(gè)維修與恢復(fù)過(guò)程中，都需要嚴(yán)格遵循安全操作規(guī)程。

3.2 發(fā)電機(jī)故障

針對(duì)突發(fā)的發(fā)電機(jī)故障，技術(shù)人員必須密切配合，利用專業(yè)技能和儀表儀器，快速定位、準(zhǔn)確判斷、科學(xué)處置，最大程度避免損失。當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)生故障，即刻觸發(fā)警報(bào)后，現(xiàn)場(chǎng)值守人員應(yīng)迅速靜止發(fā)電機(jī)，并切斷功率輸出。這是第一要?jiǎng)?wù)，防止異常電流、電壓進(jìn)一步損壞組件。緊接著，資深工程師帶領(lǐng)電氣檢測(cè)隊(duì)伍，攜帶絕緣測(cè)試儀、振動(dòng)頻譜儀、熱成像儀等設(shè)備趕赴現(xiàn)場(chǎng)，開(kāi)展精準(zhǔn)檢測(cè)與分析判斷。他們需要判斷事故性質(zhì)、推測(cè)損壞部位，出謀劃策。如測(cè)得定子繞組出現(xiàn)局部熱點(diǎn)短路，則迅速找出故障線圈，進(jìn)行更換修復(fù)。及時(shí)準(zhǔn)確地判斷尤為重要。除正規(guī)測(cè)試外，技術(shù)人員還要發(fā)揮豐富經(jīng)驗(yàn)與專業(yè)技巧。如通過(guò)發(fā)電機(jī)聲音特點(diǎn)變化、現(xiàn)場(chǎng)氣味等判斷異常，耳聞目視找尋發(fā)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(fā)電系統(tǒng)何時(shí)恢復(fù)正常供電。修復(fù)后，技術(shù)人員還需對(duì)恢復(fù)的發(fā)電機(jī)進(jìn)行全面試運(yùn)行，監(jiān)測(cè)電氣參數(shù)和絕緣、振動(dòng)等指標(biāo)，確保各項(xiàng)性能恢復(fù)到安全合格水平后，才可并網(wǎng)發(fā)電，實(shí)踐檢驗(yàn)修復(fù)效果。

3.3 母線失壓

母線失壓是火電廠電氣系統(tǒng)中一種嚴(yán)重的故障，其發(fā)生可能導(dǎo)致供電中斷，對(duì)生產(chǎn)和供電的穩(wěn)定性造成嚴(yán)重影響。在面對(duì)母線失壓?jiǎn)栴}時(shí)，迅速而準(zhǔn)確地定位故障點(diǎn)是關(guān)鍵。通過(guò)采用高精度的電壓測(cè)量?jī)x器，對(duì)母線各段進(jìn)行逐一檢測(cè)，尋找失壓點(diǎn)，成為解決這一問(wèn)題的首要步驟。在定位失壓點(diǎn)后，需要進(jìn)行仔細(xì)的設(shè)備檢查，以確保沒(méi)有其他潛在的故障。這包括對(duì)失壓點(diǎn)周圍設(shè)備的絕緣狀況、連接狀態(tài)等進(jìn)行詳細(xì)檢查，以排除可能影響電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行的其他隱患[5]。這一環(huán)節(jié)的細(xì)致檢查是保障后續(xù)修復(fù)工作成功進(jìn)行的前提。

在修復(fù)工作過(guò)程中，可能涉及更換損壞的開(kāi)關(guān)、斷路器等關(guān)鍵設(shè)備。選擇合適的設(shè)備替代是至關(guān)重要的，需要充分考慮設(shè)備的技術(shù)參數(shù)、性能特點(diǎn)以及與電氣系統(tǒng)的匹配度。此外，如果發(fā)現(xiàn)電纜或?qū)Ь€存在損壞，修復(fù)工作也需得到及時(shí)處理，包括更換受損電纜、進(jìn)行焊接修復(fù)等手段。整個(gè)處理母線失壓的過(guò)程不僅需要操作人員具備豐富的電氣知識(shí)和技能，還需要他們具備全面的系統(tǒng)分析和故障排除的能力。在故障診斷和修復(fù)過(guò)程中，操作人員應(yīng)當(dāng)保持高度的警覺(jué)性，迅速做出正確的判斷，并能夠采用科學(xué)合理的手段進(jìn)行修復(fù)。此外，還需要密切協(xié)調(diào)各相關(guān)部門(mén)，確保整個(gè)修復(fù)工作高效而有序地進(jìn)行。

3.4 跳閘

對(duì)于跳閘事件的分析需要依賴高度精密的保護(hù)設(shè)備，這些設(shè)備能夠提供準(zhǔn)確的電氣參數(shù)記錄。通過(guò)這些記錄，我們可以了解到跳閘事件發(fā)生的具體時(shí)間、電流、電壓等關(guān)鍵信息。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的深入分析，可以初步判斷是設(shè)備故障引起的跳閘，還是由于電氣系統(tǒng)過(guò)載導(dǎo)致的。在確認(rèn)跳閘原因后，針對(duì)性地處理顯得尤為重要。如果是設(shè)備故障引起的跳閘，首要任務(wù)是對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)檢查，并根據(jù)檢查結(jié)果決定是否需要更換受損的部件或設(shè)備[6]。這可能涉及對(duì)設(shè)備的絕緣狀況、電流過(guò)載能力等方面的全面評(píng)估，確保設(shè)備的正常運(yùn)行。此外，如果跳閘是由于電氣系統(tǒng)過(guò)載引起的，可能需要提升系統(tǒng)的容量，以適應(yīng)當(dāng)前負(fù)荷的需求。在處理跳閘事件時(shí)，系統(tǒng)維護(hù)人員還需要綜合考慮設(shè)備的年限、技術(shù)狀況，以及系統(tǒng)未來(lái)的負(fù)荷預(yù)測(cè)等多個(gè)因素。在更換設(shè)備或提升系統(tǒng)容量時(shí)，需要進(jìn)行周密的計(jì)劃和設(shè)計(jì)，以確保整個(gè)電氣系統(tǒng)的穩(wěn)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(duì)主電源故障進(jìn)行及時(shí)的診斷。通過(guò)使用電力負(fù)荷分析系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力負(fù)荷的變化，這有助于確定備用電源是否足以支撐當(dāng)前負(fù)載需求。該系統(tǒng)能夠提供實(shí)時(shí)的電力負(fù)荷數(shù)據(jù)，為運(yùn)維人員提供科學(xué)依據(jù)，幫助他們更好地調(diào)整備用電源的運(yùn)行參數(shù)，以滿足電力需求。在備用電源故障修復(fù)的過(guò)程中，關(guān)鍵是精準(zhǔn)地定位故障點(diǎn)。這可能需要運(yùn)用先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備，如紅外熱像儀等，對(duì)備用發(fā)電機(jī)進(jìn)行全面的檢查。通過(guò)監(jiān)測(cè)溫度、振動(dòng)和電氣參數(shù)等，可以有效判斷備用電源的工作狀態(tài)，幫助運(yùn)維人員精準(zhǔn)地找到故障點(diǎn)。一旦定位到故障點(diǎn)，可能需要更換受損的備用發(fā)電機(jī)部件，修復(fù)電氣連接或調(diào)整電壓參數(shù)等，以確保備用電源能夠在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常運(yùn)行。在整個(gè)處理過(guò)程中，需要高效而有序地協(xié)調(diào)各個(gè)環(huán)節(jié)，確保修復(fù)工作的科學(xué)性和可操作性。此外，針對(duì)備用電源的常態(tài)性維護(hù)和定期檢查也是必不可少的，以預(yù)防潛在故障的發(fā)生，提高備用電源的可靠性。

4 結(jié)束語(yǔ)

安全穩(wěn)定的電力供應(yīng)關(guān)系到國(guó)計(jì)民生。電力企業(yè)要進(jìn)一步加強(qiáng)安全生產(chǎn)管理，不斷提升電氣系統(tǒng)運(yùn)行和事故處置的專業(yè)化水平。相關(guān)部門(mén)也需加大政策支持和監(jiān)管力度，營(yíng)造安全發(fā)展的外部環(huán)境。我們堅(jiān)信，在電力行業(yè)全體員工的共同努力下，我國(guó)電氣運(yùn)行安全管理水平必將不斷提高，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供可靠的電力保障。