探析火電廠電氣運(yùn)行安全管理與故障處理

李孟軍

摘 要：火力發(fā)電是當(dāng)前發(fā)電的主要形式，關(guān)系到安全生產(chǎn)及電力的正常供應(yīng)，是保證經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民正常生產(chǎn)生活的重要因素。正因如此，為電廠電氣運(yùn)行的穩(wěn)定更加重要，必須做好安全管理工作。提高認(rèn)識(shí)，緊抓落實(shí)，做好預(yù)防、檢測(cè)及故障排除，才能確保不必要的事故發(fā)生。要保證電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，就要有安全管理意識(shí)和及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障、排除故障的能力，確保電力生產(chǎn)、供應(yīng)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。本文主要針對(duì)于火電廠電氣運(yùn)行安全管理與故障處理進(jìn)行簡(jiǎn)要探討分析。

關(guān)鍵詞：火電廠 電氣運(yùn)行 故障處理

引言

當(dāng)前，我國火電廠電氣運(yùn)行中依舊存在不少安全管理及故障處理漏洞，對(duì)電力生產(chǎn)和人民生活造成了不小的影響。所以分析火電廠電氣運(yùn)行安全管理及存在的故障問題，并提出有效的處理對(duì)策，顯得尤為重要。在火電廠的電氣運(yùn)行中，安全管理是關(guān)健所在，只有將安全生產(chǎn)放在第一位，并做好相應(yīng)的保護(hù)措施，對(duì)故障進(jìn)行預(yù)測(cè)以及及時(shí)處理，才能保證電力生產(chǎn)的正常進(jìn)行，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)社會(huì)的供電價(jià)值。綜上所述，本文通過對(duì)火電廠電氣運(yùn)行的安全管理的重要性進(jìn)行概況分析，探討其相應(yīng)的管理方法以及常見故障及期處理方法，以期對(duì)我國的火電廠的電力生產(chǎn)提供一定的參考意見。

一、導(dǎo)致火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中發(fā)生故障的原因

1、發(fā)電機(jī)溫度過高

為了確保電網(wǎng)安全運(yùn)行，火力發(fā)電廠的發(fā)電量會(huì)隨著電網(wǎng)負(fù)荷變化而發(fā)生改變。當(dāng)電網(wǎng)高負(fù)荷時(shí)，為了提供足夠的供電量，電廠電氣設(shè)備與發(fā)電機(jī)會(huì)有一段時(shí)間處在過負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行。而火力發(fā)電廠是電網(wǎng)的調(diào)峰機(jī)組，大幅度調(diào)整電網(wǎng)負(fù)荷雖然可保證電氣設(shè)備系統(tǒng)正常運(yùn)行，但長時(shí)間運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致發(fā)電廠發(fā)電設(shè)備的高溫運(yùn)行，加速電氣設(shè)備元器件的老化，使得電廠發(fā)電效率下降，縮短了設(shè)備使用年限，從而導(dǎo)致發(fā)電廠電氣運(yùn)行出現(xiàn)異常情況。

2、電氣接地問題

電氣接地作為避免觸電的有效手段，在發(fā)電廠電氣設(shè)備系統(tǒng)安全運(yùn)行與確保設(shè)備工作人員人身安全過程中意義重大。隨著火電行業(yè)的發(fā)展，火電廠用電負(fù)荷逐漸增加，供電電壓等級(jí)有所提升，導(dǎo)致火電廠電氣運(yùn)行出現(xiàn)短路的現(xiàn)象，給電氣設(shè)備運(yùn)行與工作人員人身安全的構(gòu)成威脅。電氣接地較為常見的故障問題，主要包括兩種：一種是直流故障；另一種是交流接地故障。如果直流系統(tǒng)運(yùn)行過程中，某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)接地問題，雖然不會(huì)給系統(tǒng)造成短路，熔斷器不會(huì)熔斷，但是檢修工作人員操作不當(dāng)，沒有做好維護(hù)工作，就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)接地短路，從而給電廠帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失。交流接地又稱為繞組接地，即是電動(dòng)機(jī)的接地，因繞組和電機(jī)殼的接觸或者是繞組受潮，加快絕緣老化的速度，從而發(fā)生擊穿接地問題，給系統(tǒng)安全運(yùn)行與人員人身安全構(gòu)成威脅。

3、發(fā)電機(jī)電壓值不穩(wěn)

火力發(fā)電廠電氣設(shè)備在運(yùn)行中，電壓不穩(wěn)定或者是超出限定值是電氣系統(tǒng)常見的故障，給用電用戶與發(fā)電設(shè)備帶來不利影響。例如在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行過程中，發(fā)電機(jī)電壓值大于額定值的 5% 時(shí)，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁會(huì)持續(xù)上升，增加轉(zhuǎn)子電流，轉(zhuǎn)子繞組的溫度隨之上升，絕緣體加速老化。相反，發(fā)電機(jī)電壓小于額定值的 5%時(shí)，發(fā)電機(jī)定子繞組會(huì)長期處在不飽和運(yùn)行狀態(tài)，極易出現(xiàn)震蕩的現(xiàn)象，降低了發(fā)電設(shè)備運(yùn)行性能，從而給負(fù)載設(shè)備的做功帶來不利影響。

4、備用電源異常切換

通?；鹆Πl(fā)電機(jī)電廠運(yùn)行中安裝備用電源，主要包括自備的柴油發(fā)電機(jī)、外接電網(wǎng)的高壓廠用備用電源與蓄電池。其中柴油發(fā)電機(jī)的作用是當(dāng)發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)故障后，機(jī)組發(fā)生斷電，柴油發(fā)電機(jī)就會(huì)自行啟動(dòng)，確保發(fā)電機(jī)組安全停運(yùn)；廠用高壓備用電源即是發(fā)電機(jī)組安全停運(yùn)后，對(duì)廠內(nèi)用電供電的電力來源。蓄電池則是確保廠用電停電后，對(duì) DCS 系統(tǒng)進(jìn)行緊急供電的設(shè)備。盡管發(fā)電廠電氣設(shè)備運(yùn)行中配置相應(yīng)的備用電源，但是備用電源的性能和初始電源性能存在明顯差距。當(dāng)火力發(fā)電機(jī)的母線切換到故障的電機(jī)設(shè)備后，需要備用電源及時(shí)接入，這段時(shí)間內(nèi)發(fā)電廠電氣設(shè)備運(yùn)行速度相對(duì)比較緩慢，如果電壓上升，電機(jī)不能快速做出調(diào)節(jié)，發(fā)電機(jī)的狀態(tài)發(fā)生混亂，就會(huì)給發(fā)電機(jī)的運(yùn)行帶來不良影響。

二、火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中解決故障的應(yīng)對(duì)措施

1、選擇合適的冷卻方法，避免發(fā)電機(jī)過熱

為了確保電廠發(fā)電機(jī)的絕緣系統(tǒng)在允許的溫度下穩(wěn)定運(yùn)行，必須采取合適的冷卻方法排除發(fā)電機(jī)的熱量，避免發(fā)電機(jī)過熱，系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。當(dāng)前火電廠發(fā)電機(jī)的冷卻方法，按照使用方式不同，可劃分為三種：密閉式空氣冷卻、水內(nèi)冷卻和氫氣冷卻。其中水內(nèi)冷卻因?yàn)樗哂休^強(qiáng)的散熱能力，冷卻效果明顯，是我國大型火力發(fā)電廠較為常見的水冷卻方法。密閉式空氣冷卻主要是通過封閉循環(huán)系統(tǒng)，對(duì)需要冷卻介質(zhì)和空氣接觸產(chǎn)生的污染進(jìn)行控制，降低因堵塞問題而引發(fā)故障的發(fā)生率。一般在惡劣環(huán)境中的使用，但設(shè)備成本投入較高。氫氣冷卻方法即是通過氫氣來降低發(fā)電機(jī)組的通風(fēng)耗損，提升電廠電氣設(shè)備供電效率。但氫氣是一種易燃易爆氣體，具有較大危險(xiǎn)性。

2、加強(qiáng)安全措施，確保接地線設(shè)計(jì)科學(xué)合理接地線的應(yīng)用，主要是有效保護(hù)電廠員工的人身安全

工作原理為：利用人體電阻和接地電阻并聯(lián)，通過電氣設(shè)備帶電，讓流向人體的電流與接地導(dǎo)線的電聯(lián)形成反比，以此確保工作人員的人身安全。在這種情況下，工作人員應(yīng)使用環(huán)路式接地線方式安裝電氣設(shè)備接地裝置，一旦系統(tǒng)某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障問題不能正常運(yùn)行時(shí)，可降低對(duì)地電壓，以此提升電氣設(shè)備運(yùn)行的可靠性，確保電廠電氣設(shè)備安全運(yùn)行，從根源上避免發(fā)生安全事故。此外，相關(guān)負(fù)責(zé)人應(yīng)安裝接地系統(tǒng)報(bào)警裝置，對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)匯總微小問題進(jìn)行排查處理，提出有效的檢修措施，減小安全事故的發(fā)生率。例如某火力發(fā)電廠為了設(shè)備運(yùn)行安全力度，保證接電線設(shè)計(jì)科學(xué)合理，使用規(guī)格為 40mm*4mm 的扁鋼作為接地連接線主要材料。由于部分接地需要對(duì)土壤情況進(jìn)行檢測(cè)后，才能進(jìn)行接地連接線。如果土壤酸堿度過高，極易導(dǎo)致接地連接線出現(xiàn)生銹問題，給發(fā)電機(jī)組設(shè)備安全運(yùn)行帶來不利影響。因此工作人員還需將防腐銹的產(chǎn)品涂抹在接地連接箱上，以免扁鋼生銹損壞連接地線，直接影響到電廠設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。此外，檢修工作人員應(yīng)定期對(duì)接地連接線與周圍環(huán)境進(jìn)行檢查，確保接地連接線處在干燥、通風(fēng)環(huán)境中運(yùn)行。對(duì)于生銹的接地線，工作人員應(yīng)及時(shí)更換，確保接地連接線正常使用。

3、嚴(yán)密監(jiān)視，避免電壓不穩(wěn)問題

發(fā)電機(jī)電壓不穩(wěn)會(huì)縮短發(fā)電機(jī)的使用期限，因此在火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行過程中，工作人員應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視發(fā)電機(jī)電氣運(yùn)行狀態(tài)，如果發(fā)電機(jī)電壓不穩(wěn)，應(yīng)對(duì)發(fā)電機(jī)與各個(gè)電氣設(shè)備進(jìn)行檢查，必要時(shí)，應(yīng)將部分負(fù)電荷切斷，以此恢復(fù)電壓。同時(shí)為了確保發(fā)電廠電氣設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，還應(yīng)做好各種保護(hù)裝置的檢修工作，充分發(fā)揮保護(hù)裝置的作用，提升電氣設(shè)備運(yùn)行的安全性與可靠性。

結(jié)束語

綜上所述，火力發(fā)電廠電氣設(shè)備極為復(fù)雜，如果電氣在運(yùn)行過程中某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，都可能影響到整個(gè)電氣設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，降低電能供電質(zhì)量，甚至?xí)o員工的生命安全構(gòu)成威脅。因此相關(guān)工作人員必須注重電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及早預(yù)防，并做好相關(guān)數(shù)據(jù)反饋工作，為今后維修與管理電氣設(shè)備運(yùn)行提供有力依據(jù)，從而保證火力發(fā)電廠穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]尹健輝.試論火力發(fā)電廠常見電氣故障處理與維護(hù)措施[J].科學(xué)之友，2013，（01）：149-150. [2017-09-06].

[2]王曉宙，張瀟.火力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中故障原因及應(yīng)對(duì)措施[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017，（01）：249-250.（2017-01-11）[2017-09-06]. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/10.1108.TP.20170111.1003.406.html.endprint