淺議水電廠發(fā)電機受浸后的短路干燥處理

摘 要 水輪發(fā)電機由于長時間運行后得不到及時有效地維護或者遭遇外部原因從而導致發(fā)電機出現(xiàn)主軸密封損壞、水體淹沒設備機組等事故，進而造成發(fā)電機定子設備部分或整體受浸后絕緣降低等一系列亟待解決的集中性問題。合理高效地處理解決水電廠發(fā)電機組受浸后的短路干燥操作步驟，穩(wěn)步提高發(fā)電機組的安全性、穩(wěn)定性，從而實現(xiàn)水電產業(yè)快速、協(xié)調、持久地運轉。

關鍵詞 發(fā)電機；受浸；短路干燥處理

中圖分類號 TM312 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)071-0164-02

水電廠是能源生產和輸送的重要樞紐之一，在國民經濟發(fā)展以及社會生活運轉的進程中發(fā)揮著關鍵性作用，而目前水力發(fā)電行業(yè)自身也存在著諸如發(fā)電機效能低下、發(fā)電機組安全檢測機制滯后、發(fā)電機組受浸后短路干燥處理不完善等一系列缺陷和弊端。建立發(fā)電機組的定期排查檢修機制，及時有效地進行機組受浸后的短路干燥處理，迅速提升發(fā)電機組的穩(wěn)定協(xié)調性以及整個水電動能系統(tǒng)的高效集約，進一步推進水電產業(yè)的長久、協(xié)調、快速發(fā)展。

1 發(fā)電機短路干燥處理試驗的基本方法步驟

1.1 干燥處理試驗之前的準備工作

在漏水浸泡事故發(fā)生后，廠區(qū)的相關領導負責人員應當立即組織技術人員進行現(xiàn)場事故基本情況的記錄勘察。一般情況下，事故發(fā)生的發(fā)電機機組的前后閘門會自動落下關閉，滲漏泵以及潛水泵的基本排水量都已經在滿負荷運轉狀態(tài)，而且集水井的積水已經接近最高額定標量。

所以首先就需要組織相關人員進行滲漏泵以及潛水泵的搶修工作，可以啟用小型起重機進行受浸機組的定子、轉子打撈、清理；吊架處于浸泡狀態(tài)的機組主機，然后在定子出線和轉子出線處分別使用用2500 V/1000 MΩ以及500 V/500 MΩ的搖表檢查定子、轉子的絕緣。一般情況下，發(fā)電機組的絕緣基本都會迅速下降到原來的30%，所以技術工作人員務必要將發(fā)電機組的絕緣逐步恢復到規(guī)定值，從而保證發(fā)電機組的發(fā)電作業(yè)性能得以恢復。

1.2 短路干燥處理試驗的基本原則

發(fā)電機受浸后的短路干燥試驗是一種基于發(fā)電機組非正常作業(yè)情況下的直接測試試驗，其穩(wěn)定性較低、危險度則較高。所以在進行相關的試驗之前，我們務必解除受浸的發(fā)電機的保護裝置，同時需要在發(fā)電機的定子繞組出口處布置短路線路開關，然后保證發(fā)電機機組在額定的標量轉速下開始運行，從而使得三相短路電流基本上升至額定電流值的80％，最終達到干燥發(fā)電機的試驗目的。

1.3 試驗前的準備工作

1）斷開受浸發(fā)電機的出口開關。

2）從41B高壓一側外接10 kV電源作為牽引，然后引接到勵磁變高壓一側，要確保二者相位一致（詳見圖1）。

3）恢復受浸發(fā)電機中的性點連接裝置。

4）用銅排短接受浸發(fā)電機出口處的開關定子出線，并將斷路器推入契合的運行位置，斷開開關合閘電源。

5）退出主變差動保護裝置以及機組差動保護功能設備，并裝設檢測用電流表以及頻率表等裝置。

6）封好受浸發(fā)電機的進人孔。

7）所有準備措施就緒，預備進入試驗。

1.4 短路干燥處理試驗的具體操作步驟

1）投入勵磁變壓器，調節(jié)機組進入開機運轉狀態(tài)。

2）啟動勵磁裝置。

圖1

3）逐步增加勵磁電流，保持定子電流70％的額定電流，同時測量定子的實時溫度，維持在4至5小時。

4）記錄各時段三相定子電流、勵磁電流及勵磁電壓值，并及時記錄各點的溫度值。

5）待溫度達到80℃后投入風機。

6）連續(xù)干燥30小時后，停機測量發(fā)電機的定子、轉子的絕緣電阻。

表1

注：測試時，溫度為32℃，溫度為75%

在整個干燥處理的試驗中，我們需要實時根據(jù)發(fā)電機定子繞組絕緣電阻的比值來實時監(jiān)控記錄，嚴格按照試驗處理的規(guī)定細則規(guī)范細致操作。尤其是需要采取歷次測量結果多次比較取平均值的辦法來最終判斷機組的絕緣狀況，在試驗中還需要注意轉子的絕緣電阻在室溫時一般不小于0.5 MΩ。

如表1，即是試驗得出的干燥處理后的絕緣結果參數(shù)。

從以上短路干燥處理后的絕緣結果來看，以及將其與以往所測定子繞組的絕緣電阻作多次綜合比較可以得出如下結論：受浸發(fā)電機經短路干燥處理后，絕緣電阻基本恢復到事故發(fā)生前的正常運轉狀態(tài)，并且逐漸恢復正常作業(yè)發(fā)電。

2 短路干燥處理的側重要點與關鍵細節(jié)

首先，在進行受浸的發(fā)電機短路干燥試驗中，當室內溫度逐漸上升至80℃以后，才可以投放安置風機。由于風機瞬間產生的風力動能較為強烈，會加速室內空氣流速，從而使得室內溫度驟降，并持續(xù)使得室內溫度保持在35℃—45℃，這樣就無法達到干燥受浸發(fā)電機的效果。

其次，實時控制勵磁系統(tǒng)的運轉，保持多頻度地手動控制，尤其是在增加勵磁電流的過程中務必做到逐步增加電流。在每個較大的刻度值出現(xiàn)后做適當?shù)臅和?，從而精準細致地記錄此刻的勵磁運轉狀態(tài)，并在裝置調節(jié)達到穩(wěn)定比值之后再進行下一步的操作。

最后，密切高效地把控試驗時間，特別是在定子溫度上升的相對較長的等待時間內，務必做好下一步試驗操作的準備工作。其中需要再次強調的是在投放安置風機之后，一定要保持80℃在30小時以上，從而達到全面徹底干燥受浸發(fā)電機的目的。

3 發(fā)電機受浸短路干燥處理的運營效用以及產業(yè)意義

首先，提高了水電站作業(yè)系統(tǒng)的工作效率，進一步降低了運營成本。在采用短路干燥處理改造之后，整個水力發(fā)電機組的作業(yè)穩(wěn)定性、安全性迅速提升，相應使得作業(yè)系統(tǒng)的整體運營效率穩(wěn)步提高。

其次，優(yōu)化產業(yè)結構，提高經濟效益。技術改造后，通過采用節(jié)能高效的短路干燥處理技術，不僅增強了發(fā)電機組的整體性能，減少了發(fā)電機組等設備的損耗，降低了運營維護成本，而且也相應提高了水輪發(fā)電機組的發(fā)電功率和利用率。短路干燥處理改造以其高效性及無需過多增加外部加熱設備的簡潔性使電能質量得到穩(wěn)步提高，不僅可以滿足當?shù)赜脩舻碾娔苄枨?，而且也可以為其他臨近地區(qū)輸送高效、穩(wěn)定的電力能源。

第三，落實科學發(fā)展理念，實現(xiàn)小范圍區(qū)域社會經濟可持續(xù)發(fā)展。在采用綜合的短路干燥技術處理改造后，不僅大大減小了水電廠發(fā)電機組的漏水滲透發(fā)生事故幾率，大大降低了水電機組設備的損壞程度，也有效改善了小范圍區(qū)域的社會經濟環(huán)境，從而實現(xiàn)區(qū)域穩(wěn)定、持續(xù)、協(xié)調地發(fā)展。

4 結束語

水電廠發(fā)電機組受浸后的短路干燥處理是一項具有基礎性、根本性的綜合性作業(yè)工程，在整個水電動能運營系統(tǒng)中起著連接性、協(xié)調性的作用。從滿足居民持續(xù)增長的用電需求以及保證水力發(fā)電運營系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的立足點出發(fā)，進一步加強水電廠的發(fā)電機組設備的檢測架設，穩(wěn)步細化具體的短路干燥處理步驟，快速有效地降低漏水浸泡事故的發(fā)生率，穩(wěn)步提升水電作業(yè)的綜合效率，繼而提升整個水電行業(yè)的競爭力，最終實現(xiàn)產業(yè)經濟效益的可持續(xù)增長。

參考文獻

[1]程紅敏.發(fā)電機受浸后的具體化應對措施研究[J].水電遠望，2010.

[2]沈啟勇.水電廠發(fā)電機受浸后的處理細節(jié)初探[J].中國動能，2010.

[3]楚明麗.再探水電廠綜合運營的六大問題[J].發(fā)電工程巡禮，2011.