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摘要：火力发电是当前发电的主要形式，关系到电力的正常供应，对社会经济的发展和人民生活水平的提高起着至关重要的作用。要保证电气设备的安全运行，就要有安全管理意识和及时发现故障、排除故障的能力，确保电力生产、供应的协调统一。
关键词：火电厂；电气运行；安全管理；故障排除
作者简介：张敬惠（1969-），女，四川新津人，四川白马循环流化床示范电站有限责任公司安监部，电力工程师，注册安全工程师。（四川 内江 641100）
中图分类号：F273 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）27-0172-02
随着经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，社会对电力的需求也在日益加大。发电产业得到了空前的发展和壮大，各种形式的电能，如火电、水电、风力发电和核电等都取得了骄人的业绩。根据相关数据显示，火力发电仍是当前电力发展的主要力量，占据着电力市场的绝大部分市场份额。可以说火力发电为经济社会发展撑起了一片天，为构建和谐社会贡献了巨大力量。因此要保证电力运行的安全和高效，就需要我们及时发现和排除电气运行中存在的故障，这样才能避免出现人员伤亡和经济损失。
一、火电厂电气运行安全管理的必要性
电力安全生产体现了发电企业的综合管理水平，避免事故的发生是电力企业对社会应负的责任。电力安全事故的发生，其原因是多方面的，但最主要的还是管理方面的。因此在安全生产工作中，要坚持“设备是基础、管理是关键、人员是保证”的原则，贯彻好“安全第一”的思想。
1.电力安全运行可为各行各业提供必需的动力
电力是国家经济发展和社会进步的支柱。电力若不能安全运行，不仅是电力企业自身的损失，而且关系到社会各行各业的运行和发展，甚至威胁到生命和财产安全。这充分体现了电力服务职能的重要性及安全生产的必要性。
2.电力安全运行可为电力行业创造良好的经济和社会效益
电力的安全运行直接影响着自身的经济效益。小的故障往往会造成严重的后果，可能会造成机器的损坏，导致大面积停电。这样不仅自身经济受到损失，还会造成其他行业的不满，在损失经济效益的同时影响了社会效益。
二、火电厂电气安全运行的检测技术与方法
加强对火电厂电气运行的检查和检测是保障安全生产的基础。除了出现故障后的检查检修，关键在于平时的常规检查。同时，先进检测技术的运用也是保证检测质量的关键，如主设备状态检测和绝缘状态在线检测等。
1.火电厂安全运行常规检测
常规检测应常态化，即日检、周检、月检要落实到实处。可用“望、闻、问、切”四步疗法，即看熔断器的熔丝是否熔断，线圈是否焦化，接触点是否有火花；闻闻是否有绝缘体、塑料等过热产生的焦味；问值班人员电气设备的使用情况，是否存在异常现象；在切断电源的情况下轻拽电线看是否松动，用手摸电机机壳、电器线圈等测试是否有温度过高现象。以此来判断电气运行设备是否出现故障或即将出现故障，从而及时发现、及时维修，将设备故障消除在萌芽状态。
2.火电厂电气设备的绝缘在线检测
火电厂电气设备的故障中绝缘损坏占了比较大的比重，其中一个电气设备的绝缘损坏就可能引起整个系统的故障，进而影响整个电力系统工作的可靠性。电气设备绝缘检测能保证电气设备的可靠性，常用的检测方法有测绝缘电阻、局部放电、介质损耗、色谱分析等，它们可以判断不同绝缘材料的可靠性。利用色谱分析法来检测绝缘油中各种气体的含量，可以判断出充油电气设备的内部故障，防止设备损坏，保证电气设备的安全运行。因为强烈的局部放电会使绝缘强度急剧下降，所以在对运行中的设备进行检测时，当发现局部放电超过一定程度时，就应及时对设备进行更换。在检测时，可将变压器铁心接地引出线、中性点引出线作为取样点，看故障信号是否超过设定的幅值和脉冲频率。此方式简单易行，还不影响电气设备的正常运行。
3.火电厂主设备的状态检测
火电厂主设备状态检测是状态检修的主要技术。换言之，只有具备了完善的主设备状态检测技术才有了火电厂主设备的状态检修。火电厂主设备状态检测的途径一般有三种：一是定期检查，即常规检查。按电力电气规程对发电机、变压器、断路器这三大一次设备和相关二次设备的工作状况进行检查。二是在线监测。通过发电厂的现有系统（DCS、TSI、MIS等）监测火电厂主设备的特征参数。三是离线监测。采用红外成像仪、振动计等先进的监测仪器测出火电厂设备的特征参数，进行分析得出结论。
火电厂主设备状态检测的评定可以从安全性和经济性两个方面进行。从安全性方面，能够判断出设备能否正常运行，从而分析故障发生的概率和发展趋势；从经济性方面，可以计算发电机组的热耗、煤耗，分析能损和节能潜力。在对主设备状态进行诊断时，可以由运行工作人员通过控制室在线监测，也可以通过专用仪器、软件进行精密诊断。借助于对主设备的状态检测可为下一步的检修提供精确数据，从而作出科学分析，制定出切合实际的检修方法。
三、火电厂电气运行的常见故障及排除
火电厂电气设备由于长期运行，发生故障在所难免。由于电气设备的工作不稳定，极易造成大面积停电，甚至会造成设备的无法修复，危及生命与财产安全。火电厂电气设备的故障有显性和隐性两种情况。显性的故障如发电机发热、冒烟，线圈变色，接触点迸发出火花，断路器跳闸、熔断器断开等；隐性的故障如电气元件调整不当或与机械操作杆配合不当、元件参数设置不当、元件选择不当等造成的故障。排除的方法可以根据电气原理图，进行故障范围的确定，找出故障点，实施故障的维修和排除。
1.发电机着火故障及排除
在发电机运行过程中，当看到其内部及周围有火星或闻到有烧焦的气味时，可以判定为发电机着火故障。主要原因是由于火电厂用于制冷的氢系统泄漏或发电机定子绕组的绝缘扎带引燃，也可能是由于碳刷滑环着火导致。 当出现故障时，应将发电机立即解列，断开灭磁开关，并迅速降低发电机转速，关闭通风系统，开启消防水灭火，直至火势熄灭。然后停机通风，检查导致起火的原因。如果是制冷氢系统泄漏，可校正高压制冷管的位置，更换○型密闭圈；如果是绝缘扎带问题，可更换抗燃绝缘扎带；如果是碳刷原因，需及时更换同型号碳刷，并定期清除碳刷与滑环间的污垢。
2.短路故障及排除
短路故障在电力设备运行中经常出现，但是危害巨大。它能造成大面积的停电，严重时能影响电力系统的稳定运行，造成系统的瘫痪。造成短路的主要原因是电气设备载流部分的绝缘损坏，也可能是由于误操作或误接线造成的。
预防短路故障可从限制短路电流、缩短短路电流的持续时间、减少发生短路的机会等方面进行。具体来说，就是利用电抗器来增加电力系统的阻抗能力以达到限制短路电流的目的；采用速断保护措施，即正确选择继电保护各项标准值，当发生故障时能及时切断短路电流，缩短短路电流的持续时间；采用标幺制法准确计算出短路电流，校验电力设备，使电气设备的额定电压与线路的额定电压相符，减少发生短路的机会；在安装和检修电气设备时防止误操作、误接线也是有效减少短路机会的关键；在变压器及线路上安装避雷器，避免雷击造成短路。除此之外，定期的巡检也是保证及时发现故障、不出故障、少出故障和出了故障能及时维修的关键。
3.发电机电压互感器故障及排除
在电力系统运行中，电压互感器是一次与二次电气回路间连接的重要设备。当发电机发出预警信号，光字牌“电压回路断线”亮，低电压继电器工作，有功及无功功率表指示偏低或为零，定子电压表指示偏低或为零时，则可判定为电压互感器出现故障。其原因主要是铁心片间绝缘不良，造成铁心片间绝缘损坏；铁心夹件未夹紧，造成铁心松动；系统过电压，长期过载运行，造成绕组间短路或绕组断线等。
当出现以上情况时，应退出发电机复合电压闭锁过流保护、低电压保护、发电机强行励磁保护等，不得调整发电机有功及无功负荷，然后检查故障原因。可用万能表测量互感器二次熔丝上下端两相间的电压。如果上端是100V，下端没有100V，则可判断为二次熔丝熔断，然后再进行交叉测量，得出熔丝熔断为哪一相，从而进行相应的更换。如果上端没有100V，则有可能是一次熔丝熔断或接触点接触不良，类似于上面的方法进行处理，但一次侧熔断必须停机后更换。
4.母线失压故障及排除
当监控室内出现“母线电压断线”、“故障录波器动作”等光字牌亮，同时母差保护或失灵保护动作，失压母线上各元件负荷指示为零，可判定为母线失压故障。造成母线失压的主要原因可能是保护装置误动作掉闸，也可能是母线过负荷造成断路器误动作掉闸，还可能是人员误操作或误碰掉闸造成的。
出现故障后，应详细检查进线开关情况如属误操作造成的，可手动合闸，强行送电，启动发电机并重新并列。经检查母线故障确实不能正常运行时，可启用备用母线供电。当双母线运行，其中一条母线故障造成失压，可在母联断路器断开的情况下，将所有线路转到无故障母线上恢复供电。当出现越级跳闸时应隔离故障点，将跳闸的断路器恢复到无故障的母线上运行。
四、结束语
要想确保火电厂电气运行的稳定，安全管理是关键。只有严格落实好“安全第一”的指导思想，做好故障的提前预防，定期检测及故障后的及时排除，才能避免出现一些不必要的事故。在电气运行中，不仅要有防范的意识，更要有发现问题、处理问题的能力，当出现故障时，能及时采取相关措施，保证将事故的危害降到最低。确保不影响人民的生产生活需要和发电、供电、用电的协调一致，更好的为国家的经济发展和人民的生活水平创造更优质的服务。
参考文献：
[1]薛维根.火力发电厂RFID技术应用研究[J].中国公共安全（综合版），2011，（8）.
[2]倪玮琳.高压变频器在大型火力发电厂的应用与维护[J].自动化应用，2011，（7）.
[3]朱磊.火力发电厂蓄电池组的运行与维护[J].黑龙江科技信息，2011，（23）.
[4]张继收.火电厂热工仪表自动化探析[J].中小企业管理与科技，2011，（8）.
关键词：火电厂；电气运行；安全管理；故障排除
作者简介：张敬惠（1969-），女，四川新津人，四川白马循环流化床示范电站有限责任公司安监部，电力工程师，注册安全工程师。（四川 内江 641100）
中图分类号：F273 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）27-0172-02
随着经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，社会对电力的需求也在日益加大。发电产业得到了空前的发展和壮大，各种形式的电能，如火电、水电、风力发电和核电等都取得了骄人的业绩。根据相关数据显示，火力发电仍是当前电力发展的主要力量，占据着电力市场的绝大部分市场份额。可以说火力发电为经济社会发展撑起了一片天，为构建和谐社会贡献了巨大力量。因此要保证电力运行的安全和高效，就需要我们及时发现和排除电气运行中存在的故障，这样才能避免出现人员伤亡和经济损失。
一、火电厂电气运行安全管理的必要性
电力安全生产体现了发电企业的综合管理水平，避免事故的发生是电力企业对社会应负的责任。电力安全事故的发生，其原因是多方面的，但最主要的还是管理方面的。因此在安全生产工作中，要坚持“设备是基础、管理是关键、人员是保证”的原则，贯彻好“安全第一”的思想。
1.电力安全运行可为各行各业提供必需的动力
电力是国家经济发展和社会进步的支柱。电力若不能安全运行，不仅是电力企业自身的损失，而且关系到社会各行各业的运行和发展，甚至威胁到生命和财产安全。这充分体现了电力服务职能的重要性及安全生产的必要性。
2.电力安全运行可为电力行业创造良好的经济和社会效益
电力的安全运行直接影响着自身的经济效益。小的故障往往会造成严重的后果，可能会造成机器的损坏，导致大面积停电。这样不仅自身经济受到损失，还会造成其他行业的不满，在损失经济效益的同时影响了社会效益。
二、火电厂电气安全运行的检测技术与方法
加强对火电厂电气运行的检查和检测是保障安全生产的基础。除了出现故障后的检查检修，关键在于平时的常规检查。同时，先进检测技术的运用也是保证检测质量的关键，如主设备状态检测和绝缘状态在线检测等。
1.火电厂安全运行常规检测
常规检测应常态化，即日检、周检、月检要落实到实处。可用“望、闻、问、切”四步疗法，即看熔断器的熔丝是否熔断，线圈是否焦化，接触点是否有火花；闻闻是否有绝缘体、塑料等过热产生的焦味；问值班人员电气设备的使用情况，是否存在异常现象；在切断电源的情况下轻拽电线看是否松动，用手摸电机机壳、电器线圈等测试是否有温度过高现象。以此来判断电气运行设备是否出现故障或即将出现故障，从而及时发现、及时维修，将设备故障消除在萌芽状态。
2.火电厂电气设备的绝缘在线检测
火电厂电气设备的故障中绝缘损坏占了比较大的比重，其中一个电气设备的绝缘损坏就可能引起整个系统的故障，进而影响整个电力系统工作的可靠性。电气设备绝缘检测能保证电气设备的可靠性，常用的检测方法有测绝缘电阻、局部放电、介质损耗、色谱分析等，它们可以判断不同绝缘材料的可靠性。利用色谱分析法来检测绝缘油中各种气体的含量，可以判断出充油电气设备的内部故障，防止设备损坏，保证电气设备的安全运行。因为强烈的局部放电会使绝缘强度急剧下降，所以在对运行中的设备进行检测时，当发现局部放电超过一定程度时，就应及时对设备进行更换。在检测时，可将变压器铁心接地引出线、中性点引出线作为取样点，看故障信号是否超过设定的幅值和脉冲频率。此方式简单易行，还不影响电气设备的正常运行。
3.火电厂主设备的状态检测
火电厂主设备状态检测是状态检修的主要技术。换言之，只有具备了完善的主设备状态检测技术才有了火电厂主设备的状态检修。火电厂主设备状态检测的途径一般有三种：一是定期检查，即常规检查。按电力电气规程对发电机、变压器、断路器这三大一次设备和相关二次设备的工作状况进行检查。二是在线监测。通过发电厂的现有系统（DCS、TSI、MIS等）监测火电厂主设备的特征参数。三是离线监测。采用红外成像仪、振动计等先进的监测仪器测出火电厂设备的特征参数，进行分析得出结论。
火电厂主设备状态检测的评定可以从安全性和经济性两个方面进行。从安全性方面，能够判断出设备能否正常运行，从而分析故障发生的概率和发展趋势；从经济性方面，可以计算发电机组的热耗、煤耗，分析能损和节能潜力。在对主设备状态进行诊断时，可以由运行工作人员通过控制室在线监测，也可以通过专用仪器、软件进行精密诊断。借助于对主设备的状态检测可为下一步的检修提供精确数据，从而作出科学分析，制定出切合实际的检修方法。
三、火电厂电气运行的常见故障及排除
火电厂电气设备由于长期运行，发生故障在所难免。由于电气设备的工作不稳定，极易造成大面积停电，甚至会造成设备的无法修复，危及生命与财产安全。火电厂电气设备的故障有显性和隐性两种情况。显性的故障如发电机发热、冒烟，线圈变色，接触点迸发出火花，断路器跳闸、熔断器断开等；隐性的故障如电气元件调整不当或与机械操作杆配合不当、元件参数设置不当、元件选择不当等造成的故障。排除的方法可以根据电气原理图，进行故障范围的确定，找出故障点，实施故障的维修和排除。
1.发电机着火故障及排除
在发电机运行过程中，当看到其内部及周围有火星或闻到有烧焦的气味时，可以判定为发电机着火故障。主要原因是由于火电厂用于制冷的氢系统泄漏或发电机定子绕组的绝缘扎带引燃，也可能是由于碳刷滑环着火导致。 当出现故障时，应将发电机立即解列，断开灭磁开关，并迅速降低发电机转速，关闭通风系统，开启消防水灭火，直至火势熄灭。然后停机通风，检查导致起火的原因。如果是制冷氢系统泄漏，可校正高压制冷管的位置，更换○型密闭圈；如果是绝缘扎带问题，可更换抗燃绝缘扎带；如果是碳刷原因，需及时更换同型号碳刷，并定期清除碳刷与滑环间的污垢。
2.短路故障及排除
短路故障在电力设备运行中经常出现，但是危害巨大。它能造成大面积的停电，严重时能影响电力系统的稳定运行，造成系统的瘫痪。造成短路的主要原因是电气设备载流部分的绝缘损坏，也可能是由于误操作或误接线造成的。
预防短路故障可从限制短路电流、缩短短路电流的持续时间、减少发生短路的机会等方面进行。具体来说，就是利用电抗器来增加电力系统的阻抗能力以达到限制短路电流的目的；采用速断保护措施，即正确选择继电保护各项标准值，当发生故障时能及时切断短路电流，缩短短路电流的持续时间；采用标幺制法准确计算出短路电流，校验电力设备，使电气设备的额定电压与线路的额定电压相符，减少发生短路的机会；在安装和检修电气设备时防止误操作、误接线也是有效减少短路机会的关键；在变压器及线路上安装避雷器，避免雷击造成短路。除此之外，定期的巡检也是保证及时发现故障、不出故障、少出故障和出了故障能及时维修的关键。
3.发电机电压互感器故障及排除
在电力系统运行中，电压互感器是一次与二次电气回路间连接的重要设备。当发电机发出预警信号，光字牌“电压回路断线”亮，低电压继电器工作，有功及无功功率表指示偏低或为零，定子电压表指示偏低或为零时，则可判定为电压互感器出现故障。其原因主要是铁心片间绝缘不良，造成铁心片间绝缘损坏；铁心夹件未夹紧，造成铁心松动；系统过电压，长期过载运行，造成绕组间短路或绕组断线等。
当出现以上情况时，应退出发电机复合电压闭锁过流保护、低电压保护、发电机强行励磁保护等，不得调整发电机有功及无功负荷，然后检查故障原因。可用万能表测量互感器二次熔丝上下端两相间的电压。如果上端是100V，下端没有100V，则可判断为二次熔丝熔断，然后再进行交叉测量，得出熔丝熔断为哪一相，从而进行相应的更换。如果上端没有100V，则有可能是一次熔丝熔断或接触点接触不良，类似于上面的方法进行处理，但一次侧熔断必须停机后更换。
4.母线失压故障及排除
当监控室内出现“母线电压断线”、“故障录波器动作”等光字牌亮，同时母差保护或失灵保护动作，失压母线上各元件负荷指示为零，可判定为母线失压故障。造成母线失压的主要原因可能是保护装置误动作掉闸，也可能是母线过负荷造成断路器误动作掉闸，还可能是人员误操作或误碰掉闸造成的。
出现故障后，应详细检查进线开关情况如属误操作造成的，可手动合闸，强行送电，启动发电机并重新并列。经检查母线故障确实不能正常运行时，可启用备用母线供电。当双母线运行，其中一条母线故障造成失压，可在母联断路器断开的情况下，将所有线路转到无故障母线上恢复供电。当出现越级跳闸时应隔离故障点，将跳闸的断路器恢复到无故障的母线上运行。
四、结束语
要想确保火电厂电气运行的稳定，安全管理是关键。只有严格落实好“安全第一”的指导思想，做好故障的提前预防，定期检测及故障后的及时排除，才能避免出现一些不必要的事故。在电气运行中，不仅要有防范的意识，更要有发现问题、处理问题的能力，当出现故障时，能及时采取相关措施，保证将事故的危害降到最低。确保不影响人民的生产生活需要和发电、供电、用电的协调一致，更好的为国家的经济发展和人民的生活水平创造更优质的服务。
参考文献：
[1]薛维根.火力发电厂RFID技术应用研究[J].中国公共安全（综合版），2011，（8）.
[2]倪玮琳.高压变频器在大型火力发电厂的应用与维护[J].自动化应用，2011，（7）.
[3]朱磊.火力发电厂蓄电池组的运行与维护[J].黑龙江科技信息，2011，（23）.
[4]张继收.火电厂热工仪表自动化探析[J].中小企业管理与科技，2011，（8）.