水電站電氣設備運行維護與故障檢修

鐘敏偉

摘要：當下，我國的水電站自動化程度越來越高，其生產能力也得到了極大的提升，水電逐漸成為我國重要的電力來源。電氣設備是水電站的重要環(huán)節(jié)，為了保證其高效可靠運行，要注意日常維護的合理性，同時要加強對電氣設備的故障檢修。本文圍繞水電站的電氣設備展開論述，對其日程維護中的注意事項進行梳理，研究了個具體設備的故障檢修措施。

關鍵詞：水電站 電氣設備 故障檢修

1 電氣設備運行及維護

在水電站中，電氣設備不僅包括一次設備，同時還包括二次設備。其中，前者的功能是直接生產電能并進行電能的分配；包括：發(fā)電機、變壓器、開關、母線、互感器等[1]。二次設備的基本功能是進行一次設備的監(jiān)護，起保護作用。

為了保證水電站正常發(fā)揮經濟效益，日常的運行維護十分關鍵，要求運行人員有過硬的技術素質，在工作中進行正確的操作，維護要及時。在運行過程中，首先要對各電氣設備的外觀進行觀察，查看是否存在異常，密切關注儀器儀表的指示；對二次設備中的繼電器要加強監(jiān)視，明確其動作狀態(tài)；要清楚溫度計的指示。在判斷機組是否正常運行時，要通過其振動的擺渡量以及位移等因素進行。其次是要善于用耳朵聽，機組在正常運行和異常運行時所發(fā)出的聲音是不同的，平時要多留心多傾聽。再次是用鼻子聞，正常狀態(tài)下，機組在運行過程中是不會散發(fā)異味的，如果在巡檢過程中聞到有異味，則應該引起警覺，進一步找出異味來源，檢查是否是設備出現(xiàn)了故障。在維護過程中，則應該做到以下幾點，首先是要及時做好工作記錄，對于在運行過程中發(fā)現(xiàn)的故障要記錄清楚，是如何處理該故障的，以供以后參考。如果出現(xiàn)臨時性的維修，應該在水量低的時候進行。在檢修過程中，要嚴格遵守相關的檢修規(guī)程，及時進行各項預防性檢修；在數(shù)據分析時，要全面多方位的進行，綜合判斷；要積極響應檢修的體制改革，從計劃檢修過渡到狀態(tài)檢修和預知檢修上，提高工作效率。在平時的工作中，要對各備用零件進行嚴格把關，保證其數(shù)量和質量，對于不合格產品要嚴格處理。最后要加強技術管理，設備的原始資料要保管齊全，圖紙檔案等要細心收集。

2 電氣設備的故障檢修

2.1 發(fā)電機組的故障檢修

在實踐中發(fā)現(xiàn)，發(fā)電機組常見的故障及檢修方法有以下幾類：1）出現(xiàn)欠電壓現(xiàn)象。在發(fā)電時，如果勵磁裝置出現(xiàn)復勵不足的情況，電樞所需要的勵磁電流將會得不到保證，從而造成欠電壓的情況，使得發(fā)電機無法運行在額定電壓狀態(tài)，降低了電力的傳輸效率。此時的檢修措施是：將一臺三相調壓器安裝在發(fā)電機和勵磁電抗器的中間位置，從而可以有效提高發(fā)電機一端的電壓，進而提高勵磁電流，實現(xiàn)電流的平衡；也可以適當將變阻器的阻值降低，通過電容進行補償從而提高勵磁電流。2）溫升過高。如果發(fā)電機出現(xiàn)溫度上升過快的現(xiàn)象，要對其電負荷、定轉子進行檢查，定轉子的電流密度異常會造成發(fā)電機溫升過高；另外，通風系統(tǒng)異常也是造成溫升的主要原因之一。在故障排除時要具體問題具體分析，對于故障原因要一項項排查。如果是由于熱負荷值造成的定子溫升，可以對額定工況下的發(fā)電機電負荷進行測量，將熱負荷求出；如果是由于通風系統(tǒng)出現(xiàn)問題造成溫升過高，則可以將轉子線圈更換掉，采用截面積較大的線圈，從而有效降低電流的密度，最終將發(fā)電機的溫度降下來。此外，還可以對風扇以及擋板等進行改造，以利于散熱；由于發(fā)電機的磁極是最主要的熱源，可以加大進入到磁極的風量，將會更有利于散熱。經過實踐對比這兩種方法，進行風扇的改造成本要低得多，并且工作量較少，更換轉子線圈則需要較大花費，因此，進行通風系統(tǒng)的改造是首選方法。為了判斷空氣冷卻器是否有足夠的換熱容量，可以在額定工況下對該裝置帶走的發(fā)電機損耗進行計算，并將其與總換熱容量進行比較；如果換熱容量值較小，則應該增添相應的空氣冷卻器。3）絕緣故障。發(fā)電機如果出現(xiàn)絕緣故障將會直接影響到其正常運行。當主絕緣受到破壞時，對其原因進行分析，設計制造工藝不滿足要求是常見癥結所在，惡劣的運行環(huán)境也是主絕緣遭到破壞的重要原因。對此，需要對鐵芯予以特別關注，防止其松動，如果出現(xiàn)電腐蝕則應該及時予以處理。具體表現(xiàn)為：鐵芯上出現(xiàn)紅色的粉末時說明其發(fā)生了松動；如果聞到有臭氧味，則證明其發(fā)生了電腐蝕，需要進行檢修。其次是發(fā)電機的轉子出現(xiàn)絕緣破壞。測量轉子回路的絕緣電阻時，如果其阻值為零說明絕緣受到了破壞。常見的幾種原因如下：勵磁系統(tǒng)中的直流設備或交流設備的絕緣遭到了破壞；出現(xiàn)兩次接地的現(xiàn)象。在檢修過程中，如果是由于多點接地，可以手動進行勵磁電流的增加，此時需要借助于直流電焊機，對接地點進行定位；對于發(fā)現(xiàn)的遭破壞的電纜則可以用玻璃絲帶進行包扎。

2.2 變壓器的故障檢修

總結實踐，變壓器常見的故障及檢修方法有以下幾種：1）鐵芯過熱。在變壓器中，整個鐵芯共同構成一個閉合的磁路，線圈圍繞鐵芯，它同時也是決定變壓器機械強度和電磁性能的重要組成。出現(xiàn)鐵芯過熱的原因多種多樣，可能是繞組出現(xiàn)了短路，鐵芯的接地發(fā)生了變化；電源的電壓過高，鐵芯疊片的故障等等[2]。在處理鐵芯過熱時要先明確過熱原因，然后有針對性的檢修。首先，可以采用干毛巾將鐵芯表面的油污擦干凈；如果明確是由于繞組短路造成的過熱，則要從絕緣的角度去檢修；如果是接地問題，而需要對接地片進行更換。2）油位異常。油位過高或過低都屬于異?，F(xiàn)象，油位過高的常見原因是其冷卻器遭到了堵塞，也可能是加油太多；此時，需要工作人員將多余的油放出，并清理污垢。如果是油位太低，則需要盡快補充油量。3）局部放電。變壓器在工作時或多或少的存在放電現(xiàn)象，只要放電量在允許的范圍之內都不會影響其正常運行，但是對于超出范圍的局部放電要引起警覺，此時可能存在潛伏性隱患。

2.3 高壓配電裝置的故障檢修

在高壓配電裝置中，斷路器的動作直接影響著電力輸送的正常與否，一旦出現(xiàn)拒跳、拒合的現(xiàn)象，將會威脅到系統(tǒng)安全。在保護系統(tǒng)中，如果出現(xiàn)信號燈和回路的紅燈同時閃亮，則可以認為是斷路器出現(xiàn)了拒跳的現(xiàn)象，此時需要進行手動拉閘。在檢查斷路器時，重點檢查其觸點是否良好，防跳繼電器是否正常跳閘等等。如果出現(xiàn)拒合現(xiàn)象，應該對合閘控制電源進行檢查，查看其保險絲的狀態(tài)。其次是電壓互感器的高壓熔斷器故障檢查[3]。如果該熔斷器熔斷則說明鐵芯可能出現(xiàn)了飽和現(xiàn)象，或是系統(tǒng)中存在諧振過電壓。對此，可以將電抗器并聯(lián)在互感器的一側，從而增大回路的阻抗[4]。

4 結束語

在水電站的運行中，電氣設備的科學運行維護方法還有很多，故障檢修的手段也不勝枚舉。要求工作人員在平時的工作中多積累多總結，不斷豐富自己，提高管理水平。總之，要想進行水電站的科學管理并非易事，這是一項復雜的系統(tǒng)性工程。由于電氣設備繁多，體積龐大，工作人員要隨時做好檢修的準備，要具備相應的專業(yè)知識和應對突發(fā)事件的能力。

參考文獻：

[1] 禹叔玲.水電站電氣設備運行及維護技術探討[J].華東科技：學術版，2012，（7）：243.

[2] 鄧朝君.水電站直流系統(tǒng)運行與維護[J].設備管理與維修，2012，（2）：35-37.

[3] 廖仕鵬.水電站電氣設備故障診斷及處理[J].城市建設理論研究（電子版），2011，（27）.

[4] 呂新梁，張宇輝，胡明霞.關于水電站電氣設備故障的分析[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2011，（1）