水電站電氣設(shè)備老化問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

郭榮浩

湖北能源集團(tuán)房縣水利水電發(fā)展有限公司 湖北 十堰 442100

隨著我國(guó)開(kāi)啟全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家新征程，國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速增長(zhǎng)、工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程加快，資源和環(huán)境制約趨緊，生態(tài)環(huán)境壓力持續(xù)增大。水力發(fā)電作為一種清潔再生能源，對(duì)緩解能源供應(yīng)緊張和生態(tài)環(huán)境壓力具有較大作用，如何保證水電站安全穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)需要從多個(gè)方面入手，優(yōu)化提升管理水平。其中，在水電站設(shè)備數(shù)量占比較多的電氣設(shè)備的重要性也就逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，減緩電氣設(shè)備老化速度，提升使用壽命及健康水平，有助于提升水電站的安全穩(wěn)定和經(jīng)營(yíng)效益，可靠持久的為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)電能。

1 水電站電氣設(shè)備老化問(wèn)題現(xiàn)狀

1.1 自然老化和突發(fā)性老化問(wèn)題嚴(yán)重 我國(guó)當(dāng)前所存運(yùn)營(yíng)的水電站大部分興建于上世紀(jì)七十年代，有些小型水電站甚至于改革開(kāi)放初期建成投運(yùn)。上述水電站的電氣設(shè)備自然老化現(xiàn)象十分突出，老化最為明顯的設(shè)備有直流系統(tǒng)、勵(lì)磁系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等。同時(shí)，部分小型水電站設(shè)備運(yùn)行管理十分混亂，在正常的電氣設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)過(guò)程中，因?yàn)槿藛T業(yè)務(wù)素質(zhì)與技能水平不達(dá)標(biāo)，違規(guī)操作、檢修造成電氣設(shè)備突然老化。

1.2 季節(jié)性老化問(wèn)題不可避免 因?yàn)槿晟鐣?huì)用電量月度分布不是均勻的，存在峰段、低谷。炎熱的七八月“迎峰度夏”，水電站電氣設(shè)備因?yàn)榄h(huán)境溫度加高負(fù)荷自身運(yùn)行發(fā)熱，導(dǎo)致大量一次設(shè)備絕緣性能降低。而在寒冷的冬季，低溫雨雪極易造成外送線路覆冰倒塔，一次輸電設(shè)備絕緣子凍裂破損。極端的高溫和低溫天氣都會(huì)加大水電站電氣設(shè)備的老化程度，且不可避免。

1.3 室內(nèi)室外老化速度不同 由于室內(nèi)、室外環(huán)境上的差異，水電站同一批次電氣設(shè)備，室外安裝的老化程度往往大于室內(nèi)安裝的。有些電站為了省事，忽略不同環(huán)境下設(shè)備老化速率不同的特性，按照一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)去維護(hù)、保養(yǎng)不同安裝環(huán)境的電氣設(shè)備，既無(wú)助于提高電氣設(shè)備性能水平，還浪費(fèi)了人力、財(cái)力資源。所以室內(nèi)、室外電氣設(shè)備維護(hù)不協(xié)調(diào)的問(wèn)題，也是當(dāng)前水電站設(shè)備管理工作亟需解決的重要問(wèn)題。

1.4 劣質(zhì)設(shè)備老化問(wèn)題突出 部分小型水電站為了節(jié)約投資成本，在電站建設(shè)管理過(guò)程中沒(méi)有科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，選用了大量劣質(zhì)電氣設(shè)備。這些劣質(zhì)電氣設(shè)備性能下降與老化速度很快，經(jīng)常發(fā)生各類故障，嚴(yán)重影響水電站和電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

2 水電站電氣設(shè)備老化的危害

2.1 降低水電站生產(chǎn)效率 在電氣設(shè)備全生命周期過(guò)程中，自然老化屬于正?，F(xiàn)象，但不加管理控制的老化勢(shì)必影響水電站的生產(chǎn)效率。如發(fā)電機(jī)、主變、外送線路等電氣一次設(shè)備的老化直接影響電力生產(chǎn)、傳輸與使用；調(diào)速系統(tǒng)、勵(lì)磁系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等電氣二次設(shè)備的老化，間接影響發(fā)電可靠性與電能質(zhì)量。如果電氣設(shè)備經(jīng)常發(fā)生故障，不僅影響客戶用電的滿意度，還會(huì)大量產(chǎn)生不必要的維護(hù)檢修費(fèi)用支出。

2.2 增大水電站安全風(fēng)險(xiǎn) 電氣設(shè)備持續(xù)老化，且沒(méi)有良好的技術(shù)管理措施，將會(huì)大大縮減其使用壽命，最終導(dǎo)致的結(jié)果就是報(bào)廢，甚至是發(fā)生電力安全生產(chǎn)事故。例如:一次設(shè)備大量使用的銅金屬材料、鋁金屬材料、有機(jī)絕緣材料，在長(zhǎng)期高溫環(huán)境下運(yùn)行必然會(huì)引發(fā)金屬材料軟化，機(jī)械強(qiáng)度下降，絕緣性能降低，導(dǎo)致?lián)舸⒍搪?、斷路風(fēng)險(xiǎn)增大；二次設(shè)備大量使用的電子元件在溫濕度的共同作用下，極易造成樹(shù)脂封裝開(kāi)裂、內(nèi)部金屬氧化、管腳開(kāi)焊等問(wèn)題，導(dǎo)致零漂和線性度發(fā)生性能變化，影響監(jiān)測(cè)、控制精度，增大安全風(fēng)險(xiǎn)。

3 水電站電氣設(shè)備老化問(wèn)題的應(yīng)對(duì)措施

3.1 建立電氣設(shè)備全生命周期管理體系 水電站屬于典型的技術(shù)密集型和裝備密集型企業(yè)，其各類電氣設(shè)備具有成本高、生命和修復(fù)周期長(zhǎng)等共同特點(diǎn)。全生命周期管理是一種系統(tǒng)性的管理手段，涵蓋設(shè)備資產(chǎn)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、采購(gòu)、建設(shè)、運(yùn)行、檢修、技改、報(bào)廢的全過(guò)程，可以在確保規(guī)劃合理、工程優(yōu)質(zhì)、生產(chǎn)安全、設(shè)備可靠的前提下，消除傳統(tǒng)設(shè)備管理方式經(jīng)常出現(xiàn)的過(guò)渡檢修現(xiàn)象，減少不必要的檢修費(fèi)用支出和人力支出，大幅提升設(shè)備運(yùn)營(yíng)收益率，用最小的成本提升設(shè)備安全穩(wěn)定性。

3.2 定期進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)評(píng)估與診斷 設(shè)備狀態(tài)評(píng)估、診斷必須從實(shí)際出發(fā)，依據(jù)設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以運(yùn)行考驗(yàn)為主要目標(biāo)，結(jié)合預(yù)防性試驗(yàn)，更新改造，大小修后的有關(guān)數(shù)據(jù)和存在的問(wèn)題，全面反映設(shè)備的健康狀況。工作開(kāi)展應(yīng)充分發(fā)動(dòng)員工，每個(gè)設(shè)備應(yīng)結(jié)合職責(zé)分工落實(shí)到人，實(shí)行設(shè)備負(fù)責(zé)制，設(shè)備負(fù)責(zé)人應(yīng)當(dāng)經(jīng)常掌握管轄設(shè)備的技術(shù)狀況，不斷進(jìn)行維護(hù)和檢修，及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行診斷、評(píng)估，并提出檢修策略，力爭(zhēng)所管轄設(shè)備消滅危險(xiǎn)和異常狀態(tài)，減少注意狀態(tài)，提高到正常狀態(tài)。

3.3 多種檢修模式共同發(fā)力 依靠技術(shù)進(jìn)步，以促進(jìn)安全環(huán)保和生產(chǎn)發(fā)展為指導(dǎo)思想，堅(jiān)持使用和維修相結(jié)合；日常維護(hù)和計(jì)劃?rùn)z修相結(jié)合；修理與技改相結(jié)合；技術(shù)管理與經(jīng)濟(jì)管理相結(jié)合的原則。在定期檢修的基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)并倡導(dǎo)逐步擴(kuò)大狀態(tài)檢修的比例，最終形成一套融合定期檢修、狀態(tài)檢修、改進(jìn)性檢修和故障檢修為一體的優(yōu)化檢修模式，認(rèn)真組織設(shè)備效能的日常監(jiān)督、修后試驗(yàn)，不斷提升設(shè)備安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

3.4 重視設(shè)備的工作環(huán)境和清潔養(yǎng)護(hù) 高溫、高濕、干燥、灰塵等環(huán)境因素都是電氣設(shè)備壽命的頭號(hào)殺手，要想電氣設(shè)備正常運(yùn)行，除了保證設(shè)備自身軟硬件符合標(biāo)準(zhǔn)要求外，還應(yīng)對(duì)溫度、防水、防火、防靜電、濕度、潔凈度等環(huán)境要素進(jìn)行嚴(yán)格控制，實(shí)時(shí)掌握以及了解電氣設(shè)備工作環(huán)境狀況，經(jīng)常性的進(jìn)行清潔養(yǎng)護(hù)，減緩設(shè)備老化速率。

3.5 提高員工思想認(rèn)識(shí)和業(yè)務(wù)技能 思想指導(dǎo)行動(dòng)，電氣設(shè)備歸根結(jié)底是一項(xiàng)資產(chǎn)，人是保證資產(chǎn)壽命的關(guān)鍵因素，如果想要緩解水電站電氣設(shè)備的老化問(wèn)題，就應(yīng)該從生產(chǎn)人員抓起。首先要讓全體生產(chǎn)人員形成設(shè)備老化影響安全生產(chǎn)，影響公司效益，影響個(gè)人收入的共識(shí)；其次加強(qiáng)教育培訓(xùn)，提高他們的安全風(fēng)險(xiǎn)防控意識(shí)和業(yè)務(wù)技能水平。從而規(guī)范生產(chǎn)人員運(yùn)行、維護(hù)檢修工作行為，減少或者杜絕設(shè)備意外損傷的人為因素。

4 結(jié)束語(yǔ)

水力發(fā)電作為一種清潔再生能源，為保證水電站安全穩(wěn)定運(yùn)行，源源不斷的向電網(wǎng)輸送優(yōu)質(zhì)電力，需要水電站的設(shè)備管理者提高思想認(rèn)識(shí)重視電氣設(shè)備老化問(wèn)題，采取科學(xué)創(chuàng)新的設(shè)備管理手段，減緩設(shè)備老化速度，提升水電站安全穩(wěn)定運(yùn)行水平和經(jīng)濟(jì)效益，更好的為全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家貢獻(xiàn)力量。