水電站電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)與故障檢修研究

謝 娟

(新疆維吾爾自治區(qū)烏魯瓦提水利樞紐管理局，新疆 和田 848000)

在當(dāng)代極力提倡綠色、環(huán)保、節(jié)能的大環(huán)境下，水電站的廣泛布設(shè)和發(fā)電能夠?yàn)槿藗兲峁┕I(yè)及生活用電，同時(shí)大大地減少了對(duì)物質(zhì)資源的破壞和環(huán)境的污染，做到綠色、環(huán)保、節(jié)能的宗旨。水電站的構(gòu)建及運(yùn)作，涉及眾多的因素，對(duì)于系統(tǒng)要求極高，水電站電氣系統(tǒng)要求能夠適應(yīng)復(fù)雜多變的程序。電氣設(shè)備的工作狀態(tài)是影響水電站如常運(yùn)作的重要因素，為此對(duì)水電站電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)及故障檢修的研究是十分重要的。

1 水電站電氣設(shè)備概述與運(yùn)行維護(hù)

水電站的首要組成元件為電氣設(shè)備，常見(jiàn)的電氣設(shè)備分為一次設(shè)備及二次設(shè)備兩種。前者在應(yīng)用過(guò)程中，能夠?qū)ιa(chǎn)與分配電能起到直接的影響，主要設(shè)備包含避雷器、發(fā)電機(jī)、母線及主變壓器等；后者在應(yīng)用過(guò)程中，主要功能是保護(hù)、控制和監(jiān)測(cè)。對(duì)一次設(shè)備和整個(gè)水電站運(yùn)行中的狀態(tài)起到有效保護(hù)作用，主要設(shè)備內(nèi)容包括自動(dòng)控制設(shè)備、繼電保護(hù)裝置及控制電纜等[1]。

電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的第一部分是開(kāi)展電氣設(shè)備的巡查；第二部分是安排人員開(kāi)展設(shè)備輪換及故障設(shè)備維護(hù)、更換等。通常電氣設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)會(huì)根據(jù)第一第二部分分別安排兩組人員予以執(zhí)行，兩組人員分別履行好各自的職責(zé)，特殊情況下兩組人員會(huì)同時(shí)開(kāi)展工作，所以為了防止出現(xiàn)錯(cuò)誤操作所造成的故障問(wèn)題或安全事故，電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)整個(gè)過(guò)程是執(zhí)行“兩票三制”的機(jī)制用以規(guī)范各組人員的安全作業(yè)。這里值的兩票，顧名思義是值班員在開(kāi)展切換作業(yè)前開(kāi)展的票張?zhí)顚懝ぷ鞑⑵湟庖?jiàn)上交給上級(jí)主管機(jī)構(gòu)掌核后，同級(jí)的才能所謂兩票指的是在值班人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行切換操作前必須填寫相關(guān)操作票，經(jīng)上級(jí)主管部門審批同意后方可進(jìn)行操作，另外一票指的是檢修人員在檢修操作前填寫的工作票。以上述的水電站發(fā)電機(jī)的運(yùn)行維護(hù)工序予以介紹：平均一周會(huì)安排兩次的水電站發(fā)電機(jī)機(jī)組檢查，并且對(duì)其運(yùn)行則安排人員值班看守，具體檢查方法為“看聽(tīng)聞查”。看顧名思義是值班人員對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)予以查看，并時(shí)刻觀察機(jī)組是否出現(xiàn)漏油變色；聽(tīng)則是聽(tīng)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)是否會(huì)出現(xiàn)異常噪音或震動(dòng)。假設(shè)存在異常則根據(jù)發(fā)出響聲的部位排查故障源；聞就是根據(jù)口鼻聞機(jī)組的氣味；查主旨是利用機(jī)組運(yùn)作的參數(shù)登記并后期統(tǒng)計(jì)、比較下得出是否存在問(wèn)題。注意定期開(kāi)展發(fā)電機(jī)機(jī)組清潔維修[2]。

2 運(yùn)行維護(hù)和故障檢修中存在的主要問(wèn)題

1)設(shè)備破損速度快、維修工作不及時(shí)中國(guó)水電站運(yùn)作的整體過(guò)程中，常見(jiàn)十分嚴(yán)峻性的短期行為。這里說(shuō)的短期行為，主要指水電站運(yùn)作過(guò)程中，管理者由于盲目追求利益最大從而減少電氣設(shè)備的維護(hù)和檢修所造成的電氣設(shè)備狀態(tài)不佳，甚至設(shè)備呈現(xiàn)亞健康狀態(tài)下開(kāi)展超負(fù)荷的工作，進(jìn)一步加大了安全隱患的潛在力，一旦出現(xiàn)安全事故，后果不堪設(shè)想。

2)設(shè)備的檢修模式不完善：國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的水電站電氣設(shè)備的檢修模式為單一的整體檢修，檢修效率極其低下，匱乏專門且針對(duì)性的元件檢修，造成了人力、物質(zhì)資源的雙重浪費(fèi)，同時(shí)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障或排除故障，同時(shí)設(shè)備使用期限大大地縮短，會(huì)進(jìn)一步誘發(fā)安全事故，長(zhǎng)期以來(lái)電氣設(shè)備的運(yùn)作可靠性大大下降。

3 提高水電站電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)水平的措施

3.1 落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制

確保安全生產(chǎn)責(zé)任機(jī)制的完全落實(shí)，通過(guò)規(guī)范安全運(yùn)轉(zhuǎn)的檢修操作流程及管理機(jī)制，確保日后水電站水設(shè)備的可靠、安全運(yùn)作，水電站檢修的不同值班人員理應(yīng)負(fù)起全責(zé)，對(duì)于自己負(fù)責(zé)的版塊做到規(guī)范操作、安全生產(chǎn)。同時(shí)嚴(yán)格遵循安全生產(chǎn)的規(guī)范制度履行對(duì)應(yīng)的監(jiān)督管理職責(zé)。

3.2 進(jìn)行全方位的設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)

水電站的整體運(yùn)轉(zhuǎn)中，為了能夠明確地征集和匯總各項(xiàng)電氣設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，需要對(duì)設(shè)備開(kāi)展360°的全體、全階段的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，具體的包括對(duì)水電站如常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)主變壓器的負(fù)荷程度及因?yàn)楦邷厮陆^緣層的老化程度等數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和征集，收集到設(shè)備的損耗數(shù)據(jù)后可以為設(shè)備的維護(hù)及隱患排查等提供參考數(shù)據(jù)。

3.3 檢修設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的方法

檢修設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，適宜的方法有以管為主的檢修方式，通過(guò)布設(shè)電氣檢修設(shè)施開(kāi)展對(duì)元件、部件的動(dòng)態(tài)及時(shí)監(jiān)控和檢修，當(dāng)發(fā)現(xiàn)存在異常或有安全隱患的設(shè)備時(shí)，為后續(xù)的設(shè)備故障檢修及隱患檢測(cè)供給出可靠的借鑒數(shù)據(jù)。

3.4 對(duì)電氣設(shè)備的維護(hù)人員進(jìn)行重點(diǎn)培訓(xùn)

對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)員開(kāi)展電氣設(shè)備檢修及維護(hù)的重要培訓(xùn)，包括對(duì)電氣設(shè)備的安全檢修操作、常見(jiàn)故障排除、故障預(yù)測(cè)以及發(fā)生故障的緊急應(yīng)對(duì)方法等等予以重點(diǎn)培訓(xùn)。除此以外，組織還要定期對(duì)設(shè)備維護(hù)員開(kāi)展理論知識(shí)、專業(yè)技術(shù)等的鞏固知新的安全培訓(xùn)，同時(shí)積極向員工提供新電氣設(shè)備管理技術(shù)的培訓(xùn)，對(duì)于檢修操作、專業(yè)故障檢修、故障排除技術(shù)、故障緊急應(yīng)對(duì)方法等進(jìn)行重點(diǎn)介紹和教學(xué)，旨在通過(guò)理論知識(shí)的深入教學(xué)升級(jí)學(xué)員對(duì)于設(shè)備安全維護(hù)的意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)員學(xué)習(xí)的興趣，最終以考核的方式判定參訓(xùn)學(xué)院的培訓(xùn)成效。

4 探討水電站電氣設(shè)備的故障檢修策略

4.1 構(gòu)建完善的運(yùn)行檢修制度體系

4.1.1 巡回檢查制度

基于從保障水電站電氣設(shè)備故障維修的角度而言，應(yīng)該構(gòu)建起嚴(yán)禁的水電站電氣設(shè)備檢修責(zé)任機(jī)制，用于值班人員在檢修作業(yè)中，做到基礎(chǔ)的四大“望聞聽(tīng)切”。下述為“望聞聽(tīng)切”的具體解析：“望”強(qiáng)調(diào)值班人員在執(zhí)行巡檢過(guò)程中，通過(guò)肉眼仔細(xì)觀察不同元件或機(jī)組設(shè)備的運(yùn)行情況，若有異常出及時(shí)提出。“聞”則是強(qiáng)調(diào)值班人員在巡檢過(guò)程中確認(rèn)是否出現(xiàn)異常氣味，若有則需要通過(guò)氣味來(lái)源確認(rèn)設(shè)備來(lái)源?！奥?tīng)”則是強(qiáng)調(diào)值班人員在巡檢過(guò)程中借助耳朵聽(tīng)出電氣設(shè)備是否出現(xiàn)異響。“切”則是強(qiáng)調(diào)巡檢員用手觸碰電氣設(shè)備用以確定設(shè)備是否負(fù)荷發(fā)熱，當(dāng)然“切”是基于保證人員自身安全的情況下考察電氣設(shè)備狀態(tài)的形式，主要目的是為了準(zhǔn)確了解設(shè)備安全的狀態(tài)。完成上述電氣設(shè)備的“望聞聽(tīng)切”檢查工作后，需要將其檢查情況、電氣運(yùn)行狀態(tài)等信息予以記錄，以便為日后水電站電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)提供參考數(shù)據(jù)，并可以加速節(jié)約時(shí)間。構(gòu)建起完備的巡查檢查機(jī)制，是為了防止在電氣設(shè)備無(wú)人檢修時(shí)的順利運(yùn)行，該自動(dòng)化運(yùn)行機(jī)制，是日后水電站電氣設(shè)備安全運(yùn)行的基礎(chǔ)[3]。

4.1.2 合理科學(xué)的制定設(shè)備檢修制度

1)對(duì)檢修過(guò)程中涉及的全部數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總編制，日常的檢修數(shù)據(jù)則予以登記在案，同時(shí)匯總分析該數(shù)據(jù)的設(shè)備安全性能，及時(shí)排除故障隱患的源頭，確保檢修設(shè)備數(shù)量的足夠，能夠及時(shí)替換損壞的設(shè)備。

2)安排維護(hù)人員開(kāi)展專業(yè)知識(shí)及技術(shù)的培訓(xùn)，同時(shí)積極向員工提供新電氣設(shè)備管理技術(shù)的培訓(xùn)，對(duì)于檢修操作、專業(yè)故障檢修、故障排除技術(shù)、故障緊急應(yīng)對(duì)方法等進(jìn)行重點(diǎn)介紹和教學(xué)，盡量降低安全隱患的可能性。

3)構(gòu)建嚴(yán)格的培訓(xùn)考核機(jī)制，分段存儲(chǔ)記錄設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)并予以分析，廣泛征集工作人員的建議及意見(jiàn)[4]。

4.2 運(yùn)用正確的檢修方法

4.2.1 定時(shí)檢查清理電氣設(shè)備中性點(diǎn)消弧線圈

設(shè)備短路是很常見(jiàn)的一種設(shè)備故障，為了防止這種現(xiàn)象發(fā)生應(yīng)該定期對(duì)消弧線圈進(jìn)行檢查，保證其外觀整潔良好沒(méi)有斷路。為了防止接地線被腐蝕，更應(yīng)該保證每一個(gè)螺絲的固定沒(méi)有松緊問(wèn)題無(wú)裂紋等損壞的情況。對(duì)中性點(diǎn)的消弧線圈柜進(jìn)行人工清潔，重要的是對(duì)設(shè)備的外殼、線圈鐵芯、絕緣層、銅排、連接緊固件等部件進(jìn)行檢查。仔細(xì)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查并詳細(xì)記錄。

4.2.2 定時(shí)檢查發(fā)電機(jī)定子轉(zhuǎn)子

確保發(fā)電機(jī)外觀完好無(wú)缺，同時(shí)對(duì)于上端電路線予以觀察，確認(rèn)是否存在絕緣層損傷或劃痕等。檢查發(fā)電機(jī)定子云母是否存在捆綁不到位的異常，同時(shí)確認(rèn)是否存在電路線因高溫或高負(fù)荷所致的變色情況，確認(rèn)接線正常，不存在短路等現(xiàn)象。

4.2.3 發(fā)電機(jī)隔離出口的檢修方法

1)檢測(cè)設(shè)備的控制柜，如GCB控制柜，對(duì)每一個(gè)部件進(jìn)行精確的檢測(cè)，確保沒(méi)有損壞而且沒(méi)有氣體泄漏的情況，如LFJ氣體泄露。

2)要對(duì)發(fā)電機(jī)的隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢測(cè)，要對(duì)其工作能力進(jìn)行確認(rèn)。在檢測(cè)的時(shí)候，工作人員要穿絕緣服，檢測(cè)接地線的同時(shí)要保證自己的安全，除了要檢測(cè)地線還有檢測(cè)設(shè)備接線，檢測(cè)隔離開(kāi)關(guān)與導(dǎo)線的連接性，確認(rèn)無(wú)誤后還要實(shí)驗(yàn)一次。

4.3 對(duì)綠色安全檢修方法的探索

在檢修過(guò)程中，檢修電氣設(shè)備時(shí)要使用的方法一定要進(jìn)行過(guò)科學(xué)的改造，使電氣設(shè)備的功能得到保持以及恢復(fù)，甚至是延長(zhǎng)以及改善，這樣可以試成本降低，損耗減少，能獲得的利益最大化，這就是“綠色安全檢修”。

1)在保證自身安全的前提下維護(hù)和保養(yǎng)水電站的各個(gè)設(shè)備，并且要經(jīng)常性的進(jìn)行。

2)對(duì)檢修的工具要嚴(yán)格的管理，根據(jù)各個(gè)工具的優(yōu)缺點(diǎn)選擇合適的工具使用，并且要注重檢修工具的研發(fā)，優(yōu)先使用耗能少的工具，以此來(lái)提高工作效率。

3)在技術(shù)改造設(shè)備以及創(chuàng)新技術(shù)使能耗降低和減少損耗設(shè)備，污染降低方面，“綠色安全檢修”可以做到。

5 結(jié) 語(yǔ)

總而言之，水電站電氣設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)及故障檢修直接影響日后水電站電能的正常輸出，為此對(duì)于現(xiàn)存的水電站電氣設(shè)備進(jìn)行定期定時(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋z修和運(yùn)行維護(hù)是十分必要的，能夠大大提升水電站運(yùn)行的可靠性，確保水電站的安全運(yùn)行。為此，管理部門應(yīng)該著重關(guān)注水電站電氣設(shè)備的維護(hù)和檢修，提出合理科學(xué)的電氣設(shè)備維護(hù)方案，是以后電氣設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)的重要基石。

[1]郭翔.關(guān)于水電站電氣設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)探究[J].低碳世界,2014(07):54-55.

[2]梁瑤．水電站電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)與故障檢修探討[J]．中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)：中旬刊，2013(12):131-132．

[3]黎秀蓮．水電站電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)與故障檢修探討[J]．城市建設(shè)理論研究：電子版，2015(20):5366-5367．

[4]邵衛(wèi)東．水電站電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)與故障檢修探討[J]．中國(guó)科技縱橫，2015(04):180．