水電站電氣設備運行維護與故障檢修探討

邵衛(wèi)東

【摘 要】 目前，水力發(fā)電已經(jīng)成為我國供電的重要來源之一。電氣設備作為水力發(fā)電的核心組成部分，直接影響著水電的發(fā)電能力。電氣設備的運行維護和故障檢修是保障水電站持續(xù)運行的重要內(nèi)容。因此，應進一步提高對電氣設備的運行維護和故障檢修的重視，從而不斷提高水電站的電氣設備運行效率和發(fā)電效能。

【關鍵詞】 水電站 電氣設備 維護 故障檢修

水電工程既能從大自然中利用天然資源，達到環(huán)保的目的，又能發(fā)揮重大的經(jīng)濟效益，滿足群眾生活、企業(yè)生產(chǎn)等對電能的需求。尤其是在當前國家節(jié)能環(huán)保政策的大形勢下，水電已經(jīng)成為經(jīng)濟社會發(fā)展不可或缺的一部分。在水電為我們帶來節(jié)能環(huán)保的同時，我們還應認識到其運行技術尚未達到足夠好的標準，無法完全保障水電的安全運行，尤其是中小型水電站的快速崛起，安全隱患更多突出，一旦對設備維護不力，極易發(fā)生安全事故，造成不可估量的經(jīng)濟損失。所以，提高安全警惕性，加強日常維護檢修，是確保水電站安全運行的重要支撐。

1 水電站電氣設備運行維護的內(nèi)容

目前，水電站的電氣設備有很多種類和品牌，但工作原理基本相同。水電站電氣設備日常維護的內(nèi)容主要包括兩個方面：一是管理方面。及時維護更新設備，減少由于設備原因造成的電能損耗；及時對設備的隱患進行清查，發(fā)現(xiàn)并整改設備故障，確保電氣設備持續(xù)穩(wěn)定運行。二是安全方面。通過對電路、設施以及安全設備的檢查維護，減少事故。大多數(shù)企業(yè)現(xiàn)行的工作團隊是由值班人員和專業(yè)檢修人員共同組成，前者主要是做好日常巡視、檢查和工作記錄；后者主要是根據(jù)前者提供的信息，對設備進行維護修理，并根據(jù)設備的運行期限及設備承受能力等做好日常維護工作。因此，在工作中，往往由值班人員負責開具工作票、巡回檢查等內(nèi)容，檢修人員負責開具操作票、定期試驗設備等內(nèi)容。比如：在對發(fā)電機的維護中，值班人員每日要對機組進行巡檢，通過“眼看”、“耳聽”等方式，查看發(fā)電機運行的各項參數(shù)是否正常，以此判斷是否有故障。

2 水電站電氣設備常見的故障及其檢修方法

2.1 常見故障

2.1.1 勵磁裝置問題

在電氣設備常見的故障中，勵磁裝置是最容易發(fā)生故障的。一般來講，在日常運行中，勵磁電流會隨著運行的時間，逐漸變小，與此導致電壓逐漸升高，在沒有超出點擊承受范圍內(nèi)，電機不會主動發(fā)出警報，會繼續(xù)正常運行。但隨著勵磁輸出回路的電阻不斷變大，以致出現(xiàn)故障。導致電阻Rf變成Rf+的原因有很多，主要是由于電刷彈簧磨損變形、松動或者壓力不足，這往往也是導致故障的根本原因。理論上講，隨著電刷及滑環(huán)上的油污層增厚，其與滑環(huán)的有效接觸面積會大大減少，形象的講就相當于在導電回路中新增加了一個電阻。如果該故障不及時排除，隨著滑環(huán)的磨損，其表面逐漸變得粗糙，造成電刷和滑環(huán)不能有效接觸，非常有可能燒壞滑環(huán)，情況嚴重時還有可能造成火花，引起火災。

2.1.2 變壓器故障

一般來講，變壓器主要有兩種常見的故障：

（1）聲音出現(xiàn)異常。如果變壓器超負荷運行則會出現(xiàn)異常的“嗡嗡”聲；如果變壓器內(nèi)部接觸不良，則可能會發(fā)出“咬咬”聲；如果出現(xiàn)單相接地，則可能會產(chǎn)生尖銳的刺耳聲；如果零件松動，則會產(chǎn)生時大時小的“錘擊聲”，這類情況往往發(fā)生在雨雪等惡劣天氣，由于吸進大量水汽，致使絕緣體受潮，導致其耐壓能力下降，發(fā)生擊穿放電現(xiàn)象。按照聲音傳輸定律，距離故障點越遠，則聽到的聲音越弱，反之則越強。

（2）絕緣瓷套管故障。這類故障主要有兩種原因：一是質(zhì)量問題。當變壓器密封橡膠墊質(zhì)量出現(xiàn)問題，或者螺母不緊時，會導致套管密封不嚴而受潮，從而引發(fā)故障。二是維護問題。如果不及時清理電容式套管表面上的污垢，則可能產(chǎn)生游離電，導致套管閃絡故障氣體產(chǎn)生，在這種情況下，很可能發(fā)生瓦斯動作。如果放電問題持續(xù)發(fā)展蔓延，則可能引起絕緣損傷，即我們常說的：“碳化痕跡或者穿孔現(xiàn)象”。

2.2 檢修方法

2.2.1 日常檢測法

該方法即借助當前的一些鋪助器材，對水電站的電氣線路進行日常檢測。當前市場上相關的鋪助儀器有很多，且在工作中也具有較高的精確率。一般來講，常用的方法主要有兩種。一是電阻檢測法。即利用電流表測試電氣線路，通過電流表數(shù)值的變化情況，來判斷線路是否正常運行。在檢測時，一般要先將電流表串聯(lián)到線路中，根據(jù)電流表測量值的變化發(fā)現(xiàn)問題，在此之前往往要對正常情況下的數(shù)值進行記錄，以便對比。二是電壓檢測法。即利用電壓表測試不同線路點電壓情況，通過電壓變數(shù)值的變化，來判斷線路是否正常運行。該方法與電阻檢測法不同，無需將其串聯(lián)到電流中，而是直接對各個線路點的電壓進行測量。

2.2.2 工作經(jīng)驗法

顧名思義，經(jīng)驗法就是通過多年的工作經(jīng)驗積累，快速、準確的判斷故障所在，這種方法需要豐富的經(jīng)驗積累，尤其是維修經(jīng)驗，當然也是最簡單、最有效的方法之一。主要有三種方法：一是彈壓方法。在檢修時，對相關活動部件進行按壓，從而達到判斷故障范圍的目的。二是敲擊方法。通過輕輕敲擊，發(fā)現(xiàn)故障原因并進行有效解決。這類方法需要對設備的足夠了解。三是觀察方法。在黑暗中，對設備運行進行觀察，利用眼、耳、鼻等靈敏器官，及時發(fā)現(xiàn)或感覺問題所在。這類方法需要提供安靜的環(huán)境和工作人員靈敏的警覺，存在一定的風險。

2.2.3 PLC系統(tǒng)的抗干擾措施

由于PLC經(jīng)常都處于電磁環(huán)境中，很容易遭到電磁的干擾，從而導致出現(xiàn)故障，這類問題是當前影響水電站運行的主要原因。解決該問題可采取兩項措施：一是進行隔離。采用光電藕合器、小型繼電器或者光電可控硅設施，對PLC內(nèi)部進行隔離，從而達到與外部信號隔離的目的。二是確保輸出端正常。如果PLC系統(tǒng)出現(xiàn)輸出變化緩慢的情況，則可以采取繼電器型輸出模塊，防止PLC系統(tǒng)被損壞。

3 結(jié)語

綜上所述，良好的電氣設備維護和檢修技術對水電站保持良好運行狀態(tài)意義重大。這需要我們在實踐中對電氣設備維護與故障檢修的經(jīng)驗不斷總結(jié)，充分借鑒外國或其他行業(yè)領域的新技術，銳意創(chuàng)新，努力提高維護檢修水平，從而適應日新月異的電氣技術環(huán)境。

參考文獻

[1]梁瑤.水電站電氣設備運行維護與故障檢修探討[J].中國高新技術企業(yè)，2013，35：131-132.

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