火电厂电气设备稳定运行策略

0 引言

电气设备是火电厂运行的“神经中枢”，电气设备稳定运行与设备发电效率相关，在火电机组容量的不断扩大，系统结构日益复杂的情况下，一旦关键电气设备故障，极可能引发大面积停电、设备损坏甚至人身安全事故，只有保证电气设备稳定运行，才能防止风险及故障情况产生。

1 火电厂电气设备运行现状分析

目前大多数火电厂配备的电气设备有发电机、励磁系统、主变压器、厂用变压器、高低压开关柜、继电保护装置、自动化控制系统，这些设备协同工作，构成一套相对完整且复杂的电气运行体系。

部分火电厂建设时间较早，电气设备老化严重，变压器、断路器和保护装置等核心部件已接近或超过设计使用年限，存在较高的故障风险。其次，电厂日常设备的运维管理相对滞后，缺少系统化的状态监测与预警机制，检修方式依然以“计划检修”为主，很多设备潜在故障无法及时发现[1]。

此外，部分火电厂在自动化系统建设方面投入不足，仍采用传统的人工巡检和手动控制方式，继电保护与自动控制方面设备配合关系复杂、整定计算不科学、保护误动或拒动事件时有发生，很容易进一步影响了整个电气系统的安全稳定运行，再加上部分运维人员技术水平不高，新型设备或系统集成方案掌握不足，设备运行时的故障诊断与排除效率较低。

最后，环保压力和能效双重约束下，火电厂运行方式日益灵活，频繁启停、深度调峰已成常态，但目前多数火电厂尚未建立与之匹配的灵活运行支撑系统，设备频繁操作时更易出现绝缘老化、接触不良、热应力集中等问题，运行稳定性较差。

2 火电厂电气设备稳定运行策略

2.1 完善设备管理制度

建立标准化设备档案与编号体系。厂内所有电气设备按统一的设备编号规则（如按系统- 类型- 位置- 序号编码）编号，使用数字化平台建立完整档案，档案数据导入EAM（设备资产管理）系统或ERP 平台中统一管理。

推行设备状态评级制度。引入“健康评分”机制，定期评估变压器、断路器、保护装置等关键设备，评分指标：运行时间、环境温度、检修周期、异常报警次数、负荷率等。设定 3 级等级（良好 / 关注 / 风险），以颜色标识（绿 / 黄 /红），评估结果纳入年度设备升级或替换计划。

制定岗位职责清单与运维执行标准。明确电气运行、检修、继电保护、自动控制等岗位职责，建立岗位操作手册和 SOP（标准操作程序）。所有维护活动需责任人签字确认，重大设备操作需运行值长、检修工程师双重审核。

引入智能巡检和在线监测技术。变电站室外设备及高压系统使用红外测温仪、局放监测仪、SF6 气体监测器等设备监测；室内采用配电智能终端（如带有温湿度、触点状态监控的智能开关）检测 [2]。

设备缺陷闭环管理机制。所有设备运行时发现的缺陷需在设备管理系统中立案，按照优先级分为“立即处理”“计划处理”“观察跟踪”三类，设置处理时限与责任人，定期复查闭环率。每季度由设备主任工程师牵头召开缺陷总结会，建立典型案例库，用于培训和预防复现。

推动运维数据统计与分析决策。通过每月运维数据报表（如故障次数、平均故障间隔时间 MTBF、维修工时、备件消耗）生成趋势图，识别重复性故障、易损部件、检修瓶颈，辅助运维改进。

2.2 加强检修与状态监测

建立状态检修（Condition-Based Maintenance，CBM）机制。部署在线监测设备（如局部放电监测、红外测温、油色谱分析、绝缘电阻在线检测、SF6气体浓度监测等），实时掌握设备运行健康状况，检测系统设定阈值，当参数异常即报警并触发检修流程。

推行三级检修制度。一级检修（日常维护）：每周由值班人员完成开关柜、继电保护、母线温度等外观和基本功能检查，使用电子巡检表单实时记录检查情况；二级检修（月度检查）：由专业运维人员进行局放检测、电缆接头红外检测、触点磨损分析；三级检修（年度停机检修）：做好绝缘试验、保护校验、电缆耐压、断路器解体检修，严格按照国家电力行业标准（如 DL/T 596-2021）执行检修计划。所有检修任务提前由设备管理系统自动生成排程计划，与运行工况联动，优先避开高负荷时段执行。

定期组织专业检修技术培训与技能竞赛。每半年组织一次内部技术比武或典型故障排查演练，提高运维人员快速响应和故障判断能力。新设备上线前，安排厂家或技术支持人员进行针对性培训，让维修团队熟悉设备结构、控制逻辑和应急处理流程。

2.3 优化运行控制策略

优化负荷调度和电气设备投切策略。结合发电负荷变化趋势和设备运行特性建立负荷预测模型，实现高峰、低谷提前调度。比如：晚高峰来临前提前分流母线负载，减轻单相变压器热负荷；合理调整并联电容器或电抗器投入时间，稳定电压水平并减少无功冲击。

引入故障定位与自愈控制技术。借助智能保护设备、智能终端和通信技术，构建“快速故障定位 + 自动隔离 + 快速恢复”的闭环控制系统。具体做法包括：每条主要母线和馈线设置智能保护终端（IED）；出现故障时，系统依据保护信号快速锁定故障点，自动隔离；若备用电源存在，系统可自动实现负荷转移并恢复供电（如自投自复机制）。

构建实时数据监控与联动控制平台。将 DCS 系统、继电保护系统、状态监测系统、负荷管理系统等通过统一数据总线平台（如Modbus、IEC 61850）联接，打通信息孤岛，实现控制联动。

结论：总而言之，火电厂电气设备种类繁多，大多数电气设备运行稳定性与火电厂发电稳定性相关，只有保证火电厂电气设备稳定运行，才能有效防范发电期间的不稳定运行风险，提高发电安全性与稳定性，总体上提升发电质量和火电厂设备管理质量。

参考文献：

[1] 何 东 . 火 电 厂 电 气 设 备 状 态 检 修 探 究 [J]. 电 力 设 备 管理 ,2025,(02):90-92.

[2] 张明 , 郝培龙 . 基于物联网的火电厂设备运行状态实时监测与预警系统设计 [J]. 装备制造技术 ,2024,(11):130-133.