发电厂常见电气问题主动防御策略研究

丘嘉意

（广东粤电湛江生物质发电有限公司，广东 湛江524000）

0 引言

发电厂的核心工作是完成其他能源向电力二次能源的转化，但因为厂内电能环境较为复杂，所以，发电厂电气问题防御策略与配送电单位和用电单位的电气问题防御策略有所不同且更加复杂。本文重点就技术策略、行政策略2个方面对发电厂常见电气问题主动防御策略进行分析。

本文研究以华东某火力发电厂为例，电厂离场电压级别为220kV，装机容量为2台60MW火力发电机组，电厂自身运行能耗为6MW，电源来自10kV网络。电厂的离场升压变压器使用6台45MVA 33－220升压变压器并列运行，容量峰值阶段采用4台运行2台备用的方式按需并列／解列。厂内自身运行用电采用1 140V、660V和380V3组母线管理，使用3台3MVA 10－1.1／0.66／0.38变压器并列运行，峰值阶段采用2台运行1台备用的方式按需并列／解列。

1 现状

当前劳动组织方面，该电厂电气部门设置运行班4个、检修班2个、内勤班1个，运行班负责电气部分的日常运行，采用4班3倒作息制度，每班8h，中间休息24h；检修班采用2班2倒作息制度，人员采用班内轮休的方式休息；内勤班主要负责安全培训、经济核算、技术档案编制等工作，采用8h工作制，双休。电厂电气部门总人数54人，其中运行班16人，检修班26人，内勤班12人。

电厂厂内以设备完好率和运行检修成本率对电气部门进行考核，电气部门必须保证设备运行的稳定性，合理选择检修窗口，严防出现设备异常跳闸的现象。实际运行过程中，运行班人员需要每2h对所有设备进行巡视并誊抄运行数据，编制运行报表，同时查看专家系统评估结果，对设备的运行状态进行控制。发现运行状态有问题的设备，必须立即制定方案进行切除，同时检修班启动紧急检修机制，进入状态检修。

在电厂的停产检修阶段，运行班人员往往被要求暂时编入检修班，参与整体检修工作。

2 问题

2.1 检修响应时间问题

每2h进行一次人工状态巡视的方式，可以规避大量故障衍生成供电事故。但是，电气设备检修窗口时间是有限的，虽然目前监测手段的不断升级使得我们可以在运行中发现更多微小故障，但2h的周期还是难以满足日常运行中检修窗口的要求。因为发现故障时，要经过技术人员会商，编制解列和并列计划，通过电厂总调度审批才可以进行检修操作，此过程在2h周期外又延长了较长的时间，很多时候可能需要1h以上，此现状使得系统带病运行时间增加，给系统带来了较大的隐患。

2.2 检修质量问题

实际检修过程中，往往采用总成替换法进行检修，对于故障较为严重的设备或部件进行替换，而对于故障较轻的设备，只是通过更换绝缘油、绝缘纸或连接件等方式进行检修。这种方式可能会使得系统检修不能面向故障本身，而只是机械地执行检修任务。

特别是对于变压器和互感器的检修，一般是在检修前通过频响试验得到故障频响曲线，再与备案频响曲线进行对比，然后将检修后的频响曲线与备案频响曲线进行进一步对比，以频响曲线变形率作为判断故障是否排除的标准。这种判断方法容易出现检修后重新并列，但故障仍然存在的问题。

3 对策

3.1 对监测系统进行升级

该电厂电气系统中已经部署了变压器油监测、高频噪音监测、温度贴片监测、加速度监测、红外温度监测、电能质量监测、相位角监测等监测手段，其中，相位角监测数据和电能质量监测数据直接反向到总调度系统中接入汽轮机控制系统实现自动化控制。马建明等［1］分析了通过监测系统升级捕捉更加微小故障的有效方法，该方法可以有效延长系统的无故障运行时间，降低维护成本。

配合以上监测数据，该电厂电气系统中已经部署了简单的专家系统。基于决策树的专家系统可以对当前设备进行分色故障显示：当设备节点亮起蓝灯时，认为系统完全正常；亮起绿灯时认为存在偶然微小故障，这类故障可能是漏电等杂音，也可能是设备震动轨迹的变化；设备亮起黄灯时，必须采用行之有效的方式将设备尽快解列；当设备亮起红灯时，认为设备已经发生了损坏。

通过对该系统进行升级，在系统外挂载基于神经元算法的并列／解列方案推荐系统，该系统可以拥有更高的权限，在系统出现红灯故障时，该系统有权自行操作设备，且有启动热备用设备的权限。但五防系统的最高权限不容动摇，经过五防系统闭锁的冷备用设备不应该被该设备并列。通过此种升级，可以减少方案审批环节造成故障设备并列时间过长带来的运行隐患。

3.2 推进先进的管理模式

推进自动并列／解列管理模式的实质并不是一个技术问题，而是一个行政问题，其实际难度在于自动并列／解列后的权责明晰问题，如果系统自动并列未隔离设备造成了设备损坏或系统自动解列运行设备造成了系统过负荷问题，都可能带来较严重的损失。而此损失理论上应该由电气部门承担，但当前电气部门的管理架构并不能完全适应此种运行模式。

实质上，当前系统在发生跳闸时也有一定的操作权限，甚至这种操作权限对于系统运行稳定性是具有破坏性的。但此种自动权限是源自行政规定的法律效力，系统的自动并列／解列没有这种高度的行政规定进行具有法律效力的约束。

史振宇［2］在综述自动并列／解列系统时通过引用，认为10年前自动并列／解列系统就在个别大型发电厂中得到了应用。现阶段，自动并列／解列技术已经完全成熟，所以，“解放思想，改变观念”是本文所述系统进行自动并列／解列升级的关键。

3.3 加强人员培训

目前电气运行部门中年断层现象较为明显，管理骨干多为“纯电磁时代”经过长期考验的技术骨干。这些技术骨干更加坚信检修技术是保障系统运转的关键，对于当前的芯片控制技术并不完全看好，所以，其对于系统完全自动运行后的安全性难以接受。而实际执行团队以高校毕业的90后为主，高校毕业生在校期间学习的SCM和PLC芯片控制技术与实际工作之间存在较大落差，这些实际执行人员受到学校灌输思想的影响，更加相信SCM和PLC芯片控制能力，但其业务能力远不能胜任自动化管理后的操作需要。

所以，对于管理人员应该采用理念培训为主，多给管理人员到其他同等规模自动化条件较好的单位参观学习，了解其实际管理方法和运行方法。争取条件采用换岗学习法，使得学习干部融入到自动化先进单位的实际管理中，学习其中的管理方法。

对于执行人员，要以操作技术培训为主，因为该单位的42人执行团队中，25岁以下的27人，26～30岁的11人，这些年富力强的操作人员，因为有一定的程序设计基础和芯片级维修基础，在深入培训中更容易掌握核心的维修技术。

4 结语

本文所述检修响应时间问题和检修质量问题的直接原因是技术设备相对落后，不能实现自动并列／解列是造成检修时间周期难以满足要求的主要原因，而人员综合素质相对较差是造成检修质量问题的关键。而实际上，管理方法的相对落后是直接造成自动并列／解列不能发挥作用的主要原因，培训力度不够是造成人员综合素质较差的主要原因。本文认为，对监测系统进行技术升级是直接策略，推进先进的管理模式是解决技术阻力的主要方法，而加强人员培训是使得上述两个问题迎刃而解的有效途径。

［1］马建明，彭书炜.发电厂电气设备检修方案优化研究［J］.科技视界，2014（18）

［2］史振宇.发电厂电气综合自动化管理系统的研究［D］：［硕士学位论文］.保定：华北电力大学，2006