试论火力发电站电气运行安全管理

郭悦

随着我国经济迅猛发展，工业生产用电需求不断加大。特别是火力发电站中的热电联产机组，要确保自身能够安全稳定发电运行，就必须做好安全管理及故障处理。据此，本文通过分析电气运行中常见的故障处理，提出电气运行安全管理措施，为火力发电站电气设备的安全运行管理提供理论指导。

火力发电站;安全;运行;故障处理

众所周知，工业中的热电联产机组主要以火电的形式存在，作为我国工业集中供热的“电力先行官”，承担了相当的工作压力，它具有节能、减少污染、稳定供热、提高电能质量的优势。火力发电站作为工业及居民用电的发电主力，2018年火电发电量占全年总发电量的73.32%，占比很大。目前，许多发电站电气运行安全管理存在管理模式不科学，员工的安全责任意识不强，先进的网络技术运用不足等问题。因此，做好火力发电站的运营安全，加强安全管理工作，在发电设备出现故障时能够及时解决就显得尤为重要，本文对此做一研究。

（1）定子端部处紧固件的磨损

火力发电站中，发电机的定子绕组位置固定不变。但是，在实际运行中，热膨胀产生变形，机械位置产生相互位移，造成绝缘磨损，火力发电站需要长时间维持运行状态，检修不及时或是忽略了磨损问题，都会严重影响着发电机安全稳定运行。因此，定子绕组绝缘磨损的问题，对于发电机组所带来负面影响不可小觑。通常采用机组大、小修时端部加固处理方法，或对绝缘支架进行清洗处理，保证热态下绝缘支架的膨胀滑动。对于定子端部处紧固件绝缘磨损处理，不仅需要定期的监测，还需要根据运行负荷情况进行不定期的检修，并就检修前后的设备状况进行相应的记录。

（2）变压器故障

变压器作为改变交流电压装置，是电力网分配电能的重要枢纽，一旦出现故障，后果较为严重。变压器常见故障原因有铁芯故障、二次侧短路、过电压引发故障。

铁芯故障。变压器生产工艺不良，安装或检修时没及时清除杂物等引起铁芯多点接地。当硅钢片表面上的绝缘漆因长时间运行，绝缘老化或损伤后，将产生很大的涡流损耗，铁芯局部发热，造成变压器绕组绝缘击穿短路而烧毁。

二次侧短路。当变压器发生二次侧短路故障时，短路电流将高于额定电流20～30倍，一次侧必然要产生很大的电流来抵消二次侧短路电流的消磁作用，大电流在线圈内部产生很大的机械应力，致使线圈压缩，绝缘衬垫、垫板松动，铁芯夹板螺丝松弛，高压线圈畸变或崩裂，导致变压器发生故障。

过电压引发故障。变压器的高压侧大多采用架空线路。线路遭雷击时，在变压器绕组上产生高于额定电压几十倍以上的冲击电压，若安装在变压器高压侧的避雷器本身存在某些隐患，变压器遭雷击损坏就容易出现。

以上故障应分别从变压器出厂试验、安装核验、定期巡检方面进行解决。严格控制火力发电站使用的变压器的质量，强化产品合格率检测工作。进行必要的安装监督以及耐压试验。加强巡检质量，保证巡检次数。

（3）导线绝缘损坏故障

对于导线绝缘保护层出现损坏主要原因有绝缘材料不合格、导线规格选用不当、使用环境过热、化学腐蚀绝缘层以及遭受检修作业破坏。具体来看，电气设备的导线的选用需要根据其用途、规格来进行分类放置，设置合理的导线槽用以减少导线之间的磨损。为电气设备设置相应的跳闸保护装置保证导线绝缘免于烧损。加装导线套管，隔绝导线与外界腐蚀性物质的接触。检修作业严格按标准执行，工器具定置摆放，避免破壞导线绝缘。

（4）发电机过热

火力发电站，尤其是热电联产的机组，往往需要稳定、连续运行。如果发电机长期过负荷运行，定子绕组铜损增大;定子电压过高，铁损增大;功率因数太低，使转子励磁电流增大，造成转子发热。这不按技术条件的运行方式对于发电机效率和使用寿命都相当不利。因此，要求值班员有敬业精神及责任心，干好本岗位工作，按规程处理好工作中的每一个细节。

（5）继电保护

继电保护装置由集成电路元件构成，要全面了解这些元件的温度、湿度要求后才能进行安装，以免影响继电保护装置的功能。在对其定期检测过程中，要对出现问题或老化的元器件要及时更换，避免造成保护误动作。如果是由于互感器出现饱和而产生的继电设备故障，一般采用具备较高抗阻性能的设备进行替换，便于继电设备在电流超负荷时快速开启，降低短路故障造成的经济损失及人员伤害。

（1）维护电气系统安全运行的重要意义

通过分析电气运行中常见的故障及其处理方法，反映出需要从设备采购、验收、安装、调试、运行、维护各个阶段的管理入手，做到精细化管理，才能确保火力发电单位设备运行安全。这不仅关乎着电厂的生产管理效率与质量，同时，也是影响用电安全、稳定的决定性因素。电气系统包括电气设备硬件与控制程序，其中设备属于支持电气运行的基础性条件，把控电气设备的良好状态，既是确保电气生产、输送、控制效率，同时也是保障工作人员人身安全的重要举措。

（2）电气系统运行安全管理措施

① 风险控制机制全面覆盖

由于检修工作涉及的内容较为复杂，设备数量与规模特征使得检修工作量巨大，很难全方位进行风险排查，设备运行风险控制难度较大，因此需要做到以下两点内容。

首先，完善安全评价制度，以评判标准作为基础，通过日常的检测工作对电气设备的运行效率和安全指数进行量化考评。量化内容包括设备的使用时限、当前状态、效率与历史故障记录、检修次数等信息。

其次，电气运行的整个系统维护包括状态检修与计划检修两种形式。在实践工作中，计划检修较为常见，主要包括定期检修、突发事故检修两种形式。不同的检修形式工作安排与任务也有所差异，管理者需要结合电气设备量化考评内容对检修方案及周期进行合理规划。

② 建立故障信息处理平台

电气设备检修、维护工作中需要先进的信息化技术作为依托，为系统故障排查提供更高效的技术支持，主要在于网络缺陷平台的运用和实时监控系统的完善。

首先，基于网络缺陷平台的运用，通过及时填写上传缺陷及故障信息，发起消除缺陷流程，将电气设备的缺陷集搜集、反馈、处理为一体，定时限完成消缺任务，形成缺陷处理闭环，做到迅速消除电气设备的安全隐患。

其次，加大电气设备参数在线测量的投资力度，利用完善的电气设备实时监控系统，开启电气设备状态判断预警功能，通过继电保护装置完成故障设备的切除任务。既能够有效提高管理效率，又可以在故障发生期间迅速找到故障成因和位置，有助于维修工作的开展。

③ 增强员工的责任感

电气系统的检修工作是由专业的技术人员负责的，但在实际维护工作中，检修人员往往由于工作疏忽，导致故障排查不彻底、同一故障反复出现，使得安全管理工作变得复杂和繁琐。与此同时，由于电气设备一些看似程度较轻微的问题也能引起故障的扩大，也可能会引发严重的安全事故。因此，对员工职业道德的培养，也是电气设备安全管理的一项不可缺少的任务。

结语：安全管理是火力发电站电气运行的重要管理工作，应当明确其重要意义。通过加强管理工作力度，确保检修到位，在线监测得到落实，才能保证电气安全运行，为电气设备安全稳定运行提供保障，进而确保发电站的工作效率与质量。

参考文献：

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