淺析小型水電站電氣設(shè)備的常見故障與排除

司進(jìn)龍

四川鑫源礦業(yè)有限責(zé)任公司，四川甘孜 626700

隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們對(duì)資源的需求越來越大，但是由于傳統(tǒng)自然資源的消耗會(huì)產(chǎn)生巨大的環(huán)境污染，因此，相對(duì)“零排放”的水電站受到了人們的關(guān)注。水電站不但可以為我國農(nóng)業(yè)種植提供灌溉，而且可以利用水力發(fā)電，相比傳統(tǒng)發(fā)電廠的大量排放，水電站在環(huán)境保護(hù)上具有極大優(yōu)勢(shì)。我國的水電事業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，尤其是已建成的或者在建的小型水電站在我國的全國各地不斷涌現(xiàn)，水電站自動(dòng)化的程度也不斷提高。與此帶來的水電站電氣設(shè)備的故障也隨之涌現(xiàn)出來，水電站電氣設(shè)備受影響的因素多種多樣，因此，對(duì)于水電站電氣設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的常見故障和排除的研究就顯得十分重要，本文對(duì)此進(jìn)行相關(guān)研究無論是對(duì)其理論上還是現(xiàn)實(shí)運(yùn)行均有著現(xiàn)實(shí)的意義[1]。

1 小型水電站電氣設(shè)備常見故障

1.1 濕度引起的電氣故障

濕度對(duì)于小型水電站的正常運(yùn)行有著一定程度的影響，雖然水電站中的設(shè)備基本可以抵抗潮濕對(duì)其的影響，但是由于水電站的設(shè)備長期在河流上運(yùn)行，空氣中濕氣相比傳統(tǒng)設(shè)備使用的環(huán)境要大很多?？諝庵械臐駳鈱?duì)設(shè)備最為明顯的傷害主要體現(xiàn)在金屬部件的磨損、金屬部件的腐蝕、濕氣使霉菌瘋狂繁殖導(dǎo)致設(shè)備的絕緣能力降低[2]。其對(duì)應(yīng)的具體影響是：

（1）電氣設(shè)備的絕緣強(qiáng)度會(huì)因?yàn)槭褂铆h(huán)境濕度較大而極具降低。小型水電站的電氣設(shè)備的絕緣強(qiáng)度與空氣中的濕度成反比例關(guān)系，濕度越大、絕緣程度越低。小型水電站電氣設(shè)備的絕緣材料表面由于長期與濕潤空氣接觸將會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備的絕緣材料的絕緣程度降低。如果變壓器或者絕緣材料的內(nèi)部有水氣滲入將會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)備的正常運(yùn)行，發(fā)生電氣故障。

（2）長霉菌和濕度過大。在潮濕的環(huán)境當(dāng)中，極易生長各類的霉菌，霉菌的生長和發(fā)芽將會(huì)導(dǎo)致設(shè)備絕緣能力的下降，更嚴(yán)重的是腐蝕電氣設(shè)備，尤其是設(shè)備中的繼電器的線圈、儀表中的線圈等較為薄弱的部件，最終導(dǎo)致斷線的情況。

1.2 電弧導(dǎo)致的電氣故障

由于電弧具有一定程度的導(dǎo)電性，會(huì)導(dǎo)致水電站設(shè)備的短路。電弧的弧柱可以迅速拉長和移動(dòng)，重量較輕，屬于可以導(dǎo)電的離子流。開關(guān)的絕緣油等其他的材料可能因?yàn)殡姄舻脑驑O具膨脹，最終出現(xiàn)爆炸或者短路的情況。

1.3 電壓不穩(wěn)定導(dǎo)致的電氣故障

水電站設(shè)備中的電壓過高或者過低并且超過了設(shè)備的承受極限時(shí)，設(shè)備將會(huì)受到影響。巨大的電壓將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的設(shè)備故障，給水電站的設(shè)備甚至工作人員的人身安全造成一定程度的威脅。

1.4 設(shè)備運(yùn)行溫度過高導(dǎo)致電氣故障

（1）運(yùn)行溫度上升將會(huì)對(duì)電子元件產(chǎn)生影響。在各類設(shè)備中，溫度過高是對(duì)元器件最大的傷害，當(dāng)溫度過高時(shí)將會(huì)破壞電子元件的半導(dǎo)體集成元件，一定程度上也能使得電子程序得到激活，這就會(huì)導(dǎo)致電子元器件的性能降低，進(jìn)而導(dǎo)致電子設(shè)備不正常工作。

（2）運(yùn)行溫升對(duì)電接觸產(chǎn)生影響。在眾多小型水電站的運(yùn)行過程中，出現(xiàn)故障的原因大多數(shù)是接觸不良，然而接觸是否正常多取決于電接觸部位的溫度。在設(shè)備溫度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)體的表面產(chǎn)生接觸電阻，這樣往往會(huì)加劇氧化的程度，氧化過大時(shí)可能會(huì)融掉焊觸頭，導(dǎo)致接觸的穩(wěn)定性最終導(dǎo)致電弧或者閃弧產(chǎn)生設(shè)備的故障。

（3）運(yùn)行溫度過高對(duì)絕緣產(chǎn)生影響。當(dāng)溫度過高時(shí)對(duì)有機(jī)絕緣材料產(chǎn)生絕緣性能降低、老化、脆化的情況出現(xiàn)，導(dǎo)致有機(jī)絕緣體壽命減少。根據(jù)相關(guān)研究表示，溫度和有機(jī)絕緣體的壽命成反比關(guān)系，倘若溫度升高8～10℃，則絕緣體壽命將會(huì)減少一半。

2 電氣設(shè)備的故障診斷與檢修

2.1 電氣設(shè)備故障的排除

伴隨著我國水電事業(yè)的不斷完善和發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，水電站中電氣設(shè)備的更新?lián)Q代速度也在迅速提高，現(xiàn)已呈現(xiàn)出一體化的發(fā)展趨勢(shì)。與此同時(shí)，電氣設(shè)備的不斷復(fù)雜使得電氣設(shè)備的故障變得更加多元化，雖然診斷和維修的水平也在發(fā)展，但是我們應(yīng)該廣泛發(fā)展設(shè)備檢測(cè)的能力，致力于高效地檢查出故障原因和狀態(tài)，繼而采用針對(duì)性的檢修手法和技術(shù)，減少由于設(shè)備故障而導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失。傳統(tǒng)的設(shè)備檢修大多是依靠經(jīng)驗(yàn)式的檢修手法，對(duì)于技術(shù)的交替和傳承存在嚴(yán)重失真的問題。在面對(duì)問題時(shí)一些有經(jīng)驗(yàn)的檢修師傅能憑借檢修的經(jīng)驗(yàn)迅速發(fā)現(xiàn)問題的源頭，但是這樣的員工畢竟是少數(shù)，大多數(shù)的新員工面對(duì)設(shè)備問題經(jīng)常是無從下手，尋找很久也不能及時(shí)、有效地找到問題的根源，無法徹底解決問題。

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，檢修技術(shù)和檢修設(shè)備都有很大的提升，這就方便檢修的員工對(duì)設(shè)備出現(xiàn)的問題進(jìn)行檢修和排查，在保護(hù)設(shè)備正常運(yùn)行的同時(shí)也提高了水電站的產(chǎn)能效率。

2.2 電氣設(shè)備的檢修

過去很多年里，面對(duì)水電站中出現(xiàn)的設(shè)備故障，檢修員工大多是通過搶修和定期檢查的方式來對(duì)水電站設(shè)備進(jìn)行維護(hù)檢修。其中搶修是指面對(duì)水電站設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)采取的緊急處理措施。計(jì)劃性的檢修是指按照原定的計(jì)劃在固定的時(shí)間段內(nèi)對(duì)水電站設(shè)備進(jìn)行檢修和維護(hù)。但是這2種方式都具有一定的局限性和盲目性，最為行之有效的方式是在設(shè)備運(yùn)行的過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)將問題解決，將故障率盡量降低，當(dāng)發(fā)生故障的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)立即停止設(shè)備，避免對(duì)設(shè)備造成更大的損害。其次，檢修員工應(yīng)當(dāng)在最短的時(shí)間內(nèi)將故障排除，減少因?yàn)樵O(shè)備故障對(duì)水電站運(yùn)行造成的損失。在雨水季節(jié)到來之前組織員工對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面的體檢，保證設(shè)備在雨水季節(jié)的正常運(yùn)行。在檢修產(chǎn)品的過程中對(duì)故障進(jìn)行全面的記錄，為檢修員工培訓(xùn)和類似故障解決提供一定的參考。

3 水電站電氣設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)的主要措施

3.1 增大巡回檢查制度

在水電站中的各項(xiàng)工作中，巡檢工作是極為重要的。巡檢工作能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障和不合理的機(jī)器定位，發(fā)現(xiàn)故障地方，及時(shí)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚?。但是巡檢需要消耗大量的員工勞動(dòng)力，巡檢也多大是通過查看等基本的方式來進(jìn)行的，對(duì)于發(fā)生在設(shè)備內(nèi)部細(xì)小的故障往往不易被發(fā)現(xiàn)，風(fēng)險(xiǎn)依然存在。但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，巡檢員工的裝備也變得更加智能和方便，這就為巡檢員工的巡檢工作帶來極大的便利。另外，巡檢員工在巡檢過程中發(fā)現(xiàn)的設(shè)備故障或者問題應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行記錄，及時(shí)的記錄可以為后期對(duì)設(shè)備故障的反思和接下來的故障處理提供一定程度的參考。

3.2 規(guī)范的倒閘操作

在水電站操作中倒閘操作是其中比較重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，倒閘操作的規(guī)范與否直接影響著整個(gè)水電站運(yùn)行的安全與穩(wěn)定。因此，需要規(guī)范倒閘操作，保證倒閘流程無誤的進(jìn)行。（1）保證操作的員工對(duì)倒閘操作業(yè)務(wù)的熟悉，這就要求在倒閘操作前對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn)，保證操作的規(guī)范性。（2）管理人員積極對(duì)倒閘過程進(jìn)行監(jiān)督，保證倒閘操作的規(guī)范操作和順利完成，事后及時(shí)填寫倒閘的相關(guān)記錄。（3）在完成倒閘的操作后及時(shí)進(jìn)行相關(guān)復(fù)查，復(fù)查人員也需要簽字確認(rèn)，保證責(zé)任的精確劃分。

3.3 從制度上保證生產(chǎn)管理的穩(wěn)步進(jìn)行

水電站的自身安全不僅與水電站自身有關(guān)而且與下游居民都息息相關(guān)。因此，需要從制度上規(guī)范水電站的整體運(yùn)行操作，提高水電站的工作效率。在整個(gè)制度保障中，安全排在首位，合理的水電站工作制度一方面能保護(hù)全體員工的人身安全，另一方面可以保證水電站設(shè)備的正常運(yùn)行與穩(wěn)定。針對(duì)水電站的制度管理，本文從以下幾個(gè)方面進(jìn)行闡述：首先，嚴(yán)格劃分水電站的責(zé)任，使得每個(gè)部門、每個(gè)崗位都有專人負(fù)責(zé)，比如對(duì)每個(gè)員工的責(zé)任區(qū)域、負(fù)責(zé)范圍進(jìn)行確定，將安全生產(chǎn)的相關(guān)責(zé)任落實(shí)到每一個(gè)確定的員工上。其次，完善監(jiān)督管理機(jī)制，對(duì)每個(gè)員工定期進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決問題，員工自身也需要不斷進(jìn)行自我檢查，將設(shè)備故障扼殺在搖籃之中。

4 結(jié)語

綜上所述，我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展致使人們對(duì)資源的需求更加迫切，并且人們的環(huán)保意識(shí)不斷加強(qiáng)，這就使得傳統(tǒng)的熱電廠已不能滿足社會(huì)的要求，水電站集灌溉與發(fā)電于一身，并且在環(huán)境保護(hù)上的優(yōu)勢(shì)使其得到人們的重視并擁有著長遠(yuǎn)的發(fā)展。于是水電站在全國各地分布更加密集并且由于水電站特殊的地理位置致使設(shè)備使用的環(huán)境與普通設(shè)備差距較大，因此，針對(duì)水電站電氣設(shè)備的常見故障排查就更加關(guān)鍵。水電站電氣設(shè)備受影響的因素多種多樣，因此，對(duì)于水電站電氣設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的常見故障和排除的研究就顯得十分重要，本文就水電站中電氣設(shè)備常見的故障與排查展開論述，主要涉及電氣設(shè)備常見故障、故障的診斷與檢測(cè)和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的主要措施。