水電站電氣檢修及其維護(hù)分析

龔海平 范一彥

摘要：現(xiàn)如今，電能已經(jīng)成為了人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚牟糠?。在絕大部分工作中也需要電能的存在，所以在日常的生活或者工作中，一旦某一系統(tǒng)的供電工作出現(xiàn)了問(wèn)題，就會(huì)影響人們的日常生活和工作，在一定程度上也會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失。水電即利用水能發(fā)電，是一種調(diào)節(jié)方便、成本低、效率高、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單、環(huán)境污染小的發(fā)電方式，在我國(guó)電力系統(tǒng)組成中占據(jù)重要地位。因此，保證水電站電氣設(shè)備正常運(yùn)行具有重要意義?；诖?，本文對(duì)水電站電氣設(shè)備常見(jiàn)故障及維護(hù)展開(kāi)分析。

關(guān)鍵詞：水電站;檢修;維護(hù)技術(shù)

1引言

隨著我國(guó)現(xiàn)今科技的不斷發(fā)展，加之社會(huì)經(jīng)濟(jì)的上升趨勢(shì)，電能已經(jīng)成為了我們國(guó)家各行各業(yè)必不可少的能源之一，它在各種工作中都扮演著重要的角色，并且在實(shí)際的生活中不斷發(fā)揮著重要作用，實(shí)際上電能不僅能在人們的生活中發(fā)揮作用，對(duì)于企業(yè)生產(chǎn)工作也具有重要意義。水電站電氣部分作為當(dāng)前水電站重要部分之一，在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行后，需對(duì)各組的水輪機(jī)及附屬設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)的排查和檢修工作，從而保障水電站正常運(yùn)行。

2 水電站電氣設(shè)備常見(jiàn)故障分析

2.1 變壓器方面的故障

水電站電能傳輸?shù)淖儔浩髌鸬搅朔浅Ｖ匾淖饔?，是不可缺少的組成部分。

在進(jìn)行變壓器管理過(guò)程中一定要制定出較為完善的管理機(jī)制，同時(shí)要對(duì)變壓器進(jìn)行定期的檢查維護(hù)，要能夠充分明確其實(shí)際工作情況，同時(shí)采取針對(duì)性措施進(jìn)行解決，確保其正常運(yùn)行。在實(shí)際工作中變壓器的故障一般包括2種類型。

（1）變壓器運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生異響。一旦變壓器處在較重負(fù)荷作用下就可能會(huì)產(chǎn)生“嗡嗡”的聲響，另外，變壓器內(nèi)部的接觸不良或絕緣發(fā)生擊穿的情況下也容易產(chǎn)生異響情況。變壓器在發(fā)生單相接地或者出現(xiàn)諧振電壓的情況下，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生較為刺耳的聲音，若是變壓器內(nèi)部相關(guān)零部件發(fā)生松動(dòng)，在運(yùn)行過(guò)程中受到負(fù)荷的影響就會(huì)產(chǎn)生比較劇烈的異響，或者在較為潮濕的環(huán)境中運(yùn)行時(shí)容易吸收大量水分，從而造成絕緣部分受潮，耐壓強(qiáng)度逐漸下降，最終造成絕緣擊穿問(wèn)題，造成變壓器的較大安全隱患。

（2）變壓器的絕緣瓷套管發(fā)生閃絡(luò)問(wèn)題。若是變壓器內(nèi)部密封橡膠質(zhì)量相對(duì)較差并且螺母發(fā)生松動(dòng)，會(huì)造成橡膠墊密封效果相對(duì)較差，從而容易引發(fā)變壓器的絕緣部分發(fā)生損壞。若是在電容式套管間隙中發(fā)生放電現(xiàn)象或者套管表面出現(xiàn)污垢，容易引發(fā)套管發(fā)生閃絡(luò)，此種電氣故障會(huì)引發(fā)大量的氣體，若是此種情況沒(méi)有進(jìn)行及時(shí)有效處理，會(huì)造成變壓器絕緣部分發(fā)生較為嚴(yán)重的損耗，從而引發(fā)變壓器故障。

2.2互感器方面的故障

水電站設(shè)備中存在互感器，按照其類型不同可以分為電壓互感器以及電流互感器。一旦互感器產(chǎn)生故障會(huì)對(duì)水電站的運(yùn)行效益產(chǎn)生影響，造成互感器的水質(zhì)不夠準(zhǔn)確，無(wú)法準(zhǔn)確判定電流以及電壓信息。除此之外，互感器也存在著某些物理故障問(wèn)題，例如線路接觸不良等，這些問(wèn)題都會(huì)對(duì)互感器的運(yùn)行造成較大影響。

2.3發(fā)電機(jī)故障問(wèn)題

水電站發(fā)電機(jī)是最為重要的設(shè)備之一，發(fā)電機(jī)方面的故障主要分為“勵(lì)磁故障”以及“本體故障”兩種類型，其中勵(lì)磁故障指勵(lì)磁系統(tǒng)所產(chǎn)生的故障，一旦無(wú)法確保勵(lì)磁系統(tǒng)的正常運(yùn)行會(huì)造成整個(gè)發(fā)電機(jī)無(wú)法正常有效運(yùn)行。若是發(fā)電機(jī)發(fā)生故障會(huì)造成非常大的破壞，同時(shí)也會(huì)引發(fā)震蕩、高溫等伴隨性故障的發(fā)生，嚴(yán)重情況下會(huì)造成發(fā)電機(jī)本體結(jié)構(gòu)的損傷，從而造成發(fā)電機(jī)不能正常運(yùn)行。除此之外，發(fā)電機(jī)發(fā)生故障也會(huì)引發(fā)火災(zāi)問(wèn)題，所以一定要對(duì)此故障給予足夠重視，對(duì)其進(jìn)行全方位監(jiān)控，最大程度避免故障的發(fā)生。

3 水電站電氣設(shè)備故障維護(hù)處理

3.1 變壓器故障的有效處理

一旦變壓器發(fā)生某些故障，要按照故障的具體現(xiàn)象來(lái)判定故障類型所在，需要通過(guò)維修人員按照故障顯示信息對(duì)其進(jìn)行及時(shí)有效的排查，第一時(shí)間找到故障點(diǎn)所在。在對(duì)變壓器故障進(jìn)行處理時(shí)，可以通過(guò)巡查的方式對(duì)故障進(jìn)行逐一排查。在對(duì)故障進(jìn)行處理之后一定要先進(jìn)行試運(yùn)行，從而確保變壓器性能完全能夠滿足正常運(yùn)行的需要，試運(yùn)行沒(méi)有問(wèn)題之后再正式運(yùn)行。水電站變壓器所具有的影響是非常大的，因此相關(guān)維修人員需要制定出較為完善的維修檢修計(jì)劃，要定期對(duì)其進(jìn)行檢查并且記錄，加強(qiáng)設(shè)備的安全性預(yù)防，從而確保變壓器可以始終處在正常運(yùn)行狀態(tài)，確保水電站中整個(gè)電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性，進(jìn)一步提升效益。

3.2 互感器方面的故障處理

3.2.1 電流互感器故障處理

（1）過(guò)熱故障的處理。電流互感器運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱、冒煙等問(wèn)題，造成此問(wèn)題的主要原因在于一次側(cè)接線不良、二次側(cè)接線板表面氧化嚴(yán)重、電流互感器內(nèi)匝線間短路或一、二次側(cè)絕緣擊穿等等，要針對(duì)這些原因逐項(xiàng)排查處理。

（2）二次側(cè)開(kāi)路故障處理。此故障是電流互感器最主要的故障之一，要對(duì)其重點(diǎn)處理。一旦判定電流互感器發(fā)生二次側(cè)開(kāi)路故障，要立即停止運(yùn)行（或?qū)⒇?fù)荷減小至最低限度），處理過(guò)程中采取必要的安全措施以防止觸電。如果因其絕緣破壞造成放電，則應(yīng)予以更換。

（3）內(nèi)部存在放電故障的處理。一旦電流互感器發(fā)生放電問(wèn)題，可能是因?yàn)榛ジ衅鞅砻孢^(guò)臟而造成絕緣降低引發(fā)的，所以需要對(duì)互感器停電之后對(duì)其表面進(jìn)行徹底的清理，確保其絕緣性。

3.2.2 電壓互感器故障處理

（1）電壓互感器自身故障先要將容易引發(fā)誤動(dòng)作的繼電保護(hù)以及安全自動(dòng)裝置退出，將二次側(cè)斷路器斷開(kāi)或者拔下二次側(cè)熔斷器;若是高壓側(cè)熔斷器三相或者故障相已經(jīng)發(fā)生熔斷情況下可以將隔離開(kāi)關(guān)拉開(kāi);若是高壓熔斷器沒(méi)有熔斷、故障不夠嚴(yán)重并且絕緣沒(méi)有損壞的情況下，一旦出現(xiàn)漏油到看不到油位以及內(nèi)部發(fā)熱等問(wèn)題，可以將隔離開(kāi)關(guān)拉開(kāi)進(jìn)行隔離;若是高壓熔斷器沒(méi)有發(fā)生熔斷，內(nèi)部故障較為嚴(yán)重并且高壓側(cè)絕緣已經(jīng)發(fā)生損壞，可以采取高壓斷路器將故障切除，盡可能采用轉(zhuǎn)變運(yùn)行方式的方法進(jìn)行停電，無(wú)法轉(zhuǎn)變運(yùn)行方式時(shí)可以在不帶負(fù)荷的情況下才拉開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)，之后恢復(fù)供電;完成故障電壓互感器的隔離之后將一次母線并列，將電壓互感器二次側(cè)開(kāi)關(guān)合上重新投入已經(jīng)退出的繼電保護(hù)以及安全自動(dòng)裝置;明確故障之后，如果可以自行處理要立即進(jìn)行處理，并且按照上級(jí)指令及時(shí)投入運(yùn)行，如果無(wú)法自行處理要及時(shí)向上級(jí)進(jìn)行匯報(bào)，并且委派專門人員檢查處理。

（2）在隔離開(kāi)關(guān)合閘后熔斷器再次發(fā)生熔斷時(shí)，需要再次將電壓互感器退出運(yùn)行并進(jìn)行檢查;如果V相熔斷器發(fā)生熔斷，需要檢查此擊穿熔斷器是否被擊穿;如果U相、W相熔斷器發(fā)生熔斷，需要將所有二次側(cè)熔斷器取下之后，對(duì)此電壓互感器二次回路絕緣電阻進(jìn)行遙測(cè)。在進(jìn)行絕緣電阻遙測(cè)過(guò)程中需要采用1 000V或者500 V絕緣電阻表來(lái)進(jìn)行，要保證絕緣電阻值≥1 MΩ;一旦發(fā)現(xiàn)二次回路中存在短路或者絕緣較差的情況，需要將故障徹底消除之后才可以將電壓互感器投入運(yùn)行。

3.3發(fā)電機(jī)故障的處理

絕大多數(shù)水電站一般情況下常常會(huì)采用較為常規(guī)的檢測(cè)方式進(jìn)行發(fā)電機(jī)故障的處理，主要是通過(guò)逐個(gè)排查的方式將發(fā)電機(jī)本體故障排除掉。例如在對(duì)震動(dòng)故障進(jìn)行處理時(shí)，可以通過(guò)電腦來(lái)對(duì)發(fā)電機(jī)本體進(jìn)行監(jiān)控，若是發(fā)現(xiàn)能夠造成故障的結(jié)構(gòu)就要重新調(diào)整，這樣能夠大大降低發(fā)電機(jī)自身工作負(fù)荷量，從而恢復(fù)本體的有效運(yùn)行。若是發(fā)電機(jī)在調(diào)試運(yùn)行時(shí)還是無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行狀態(tài)，要及時(shí)向調(diào)度部門提交相應(yīng)的信息申請(qǐng)?zhí)幚怼Ｒ坏┌l(fā)電機(jī)發(fā)生勵(lì)磁故障問(wèn)題，需要對(duì)其進(jìn)行重新啟動(dòng)，要先進(jìn)行自動(dòng)勵(lì)磁，在啟動(dòng)10 s之后如果沒(méi)有運(yùn)行會(huì)受到運(yùn)行失敗的信號(hào)，此時(shí)需要再一次進(jìn)行勵(lì)磁系統(tǒng)的檢查，此種情況下可以直接檢查起勵(lì)電源、接線等來(lái)幫助解決故障問(wèn)題。

另外，水電站發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，若是沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行有效的散熱而產(chǎn)生熱量聚集，會(huì)造成發(fā)電機(jī)組的高溫警報(bào)。所以一定要對(duì)其采取必要的散熱，可以更換備用的冷卻水對(duì)其進(jìn)行降溫，確保發(fā)電機(jī)能夠及時(shí)降溫。

3.4完善管理制度及其提高檢修維護(hù)隊(duì)伍

3.4.1建立完善管理制度

嚴(yán)格貫徹執(zhí)行安全生產(chǎn)的各項(xiàng)規(guī)章制度;嚴(yán)格執(zhí)行“二票”（工作票、操作票）“三制”（交接班制度、設(shè)備巡回檢查制度、設(shè)備定期試驗(yàn)輪換制度）以及《安規(guī)》、《運(yùn)規(guī)》。運(yùn)行值班人員必須熟知各崗位國(guó)家相關(guān)的安全規(guī)程及各項(xiàng)運(yùn)行規(guī)程制度，并且經(jīng)過(guò)考試合格才能上崗。值守人員凡離開(kāi)崗位三個(gè)月及以上者必須經(jīng)過(guò)《安規(guī)》及業(yè)務(wù)考試合格后方能上崗。對(duì)新入廠人員，必須經(jīng)過(guò)跟班、培訓(xùn)并通過(guò)電站組織考試合格，經(jīng)批準(zhǔn)頂崗后，才能擔(dān)任正式工作。設(shè)備運(yùn)行方式的改變或設(shè)備狀態(tài)的改變等操作，需根據(jù)中控室的命令，按有關(guān)規(guī)定辦理工作票，填寫操作票后方能進(jìn)行操作，嚴(yán)禁無(wú)票操作，同時(shí)在操作記錄簿上進(jìn)行記錄。

3.4.2提高運(yùn)行檢修隊(duì)伍素質(zhì)

廣泛開(kāi)展崗位練兵和技能競(jìng)賽活動(dòng)。認(rèn)真做好每月的技術(shù)問(wèn)答題和“反事故演習(xí)”、“事故預(yù)想”活動(dòng)及每周的安全日活動(dòng);積極組織開(kāi)展各種業(yè)務(wù)技術(shù)培訓(xùn)活動(dòng);努力學(xué)習(xí)業(yè)務(wù)技術(shù)，不斷提高運(yùn)行值班人員的業(yè)務(wù)技術(shù)素質(zhì)，對(duì)業(yè)務(wù)技術(shù)應(yīng)精益求精，能達(dá)到“三熟、三能”（熟悉設(shè)備、熟悉操作、熟悉本崗位的規(guī)章制度;能分析設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患、能掌握一般維護(hù)技能），逐步實(shí)現(xiàn)“一專多能”、“一工多用”。積極開(kāi)展百日安全運(yùn)行無(wú)事故、千次操作無(wú)差錯(cuò)、月小指標(biāo)考核等勞動(dòng)競(jìng)賽活動(dòng)。結(jié)合實(shí)際定期開(kāi)展水電站黑啟動(dòng)演練。進(jìn)一步提升值班人員全廠停電的應(yīng)急處置和實(shí)戰(zhàn)能力保證廠房廠用電和壩區(qū)防汛用電的可靠性。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于水電站而言，如果想要讓水電站能夠在日常生活中發(fā)揮出相對(duì)應(yīng)作用，或者是穩(wěn)定水電站的發(fā)展，企業(yè)相關(guān)工作人員就要對(duì)其進(jìn)行維護(hù)和檢修工作，加強(qiáng)設(shè)備的檢修工作，才可以讓水電站中的發(fā)電機(jī)組保持穩(wěn)定運(yùn)行。因此，需要必須對(duì)操作人員、檢修人員進(jìn)行水電站電氣設(shè)備的使用與維護(hù)培訓(xùn)，以此來(lái)增強(qiáng)工作人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與操作技能，確保能夠正常操作電氣設(shè)備，并做好日常的維護(hù)工作，在確保安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]黃韶源.水電廠水輪機(jī)檢修方式及能量問(wèn)題分析[J].科技風(fēng)，2018（05）

[2]董厔.水電廠水輪機(jī)檢修方式及能量問(wèn)題研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（03）

[3]趙耀.碧口水電廠3號(hào)機(jī)組水輪機(jī)增容改造后能量特性驗(yàn)收試驗(yàn)及結(jié)果對(duì)比[J]. 甘肅水利水電技術(shù)，2012（01）

[4]謝經(jīng)鵬.水電廠機(jī)械設(shè)備檢修及維護(hù)管理問(wèn)題研究[J].河南科技，2014（09）

[5]湯興寶.水電站電氣設(shè)備檢修技術(shù)革新與運(yùn)行維護(hù)分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018（29）

作者簡(jiǎn)介：龔海平（1980-），男，漢族，四川南部縣人，大專，助理工程師，主要從事水電運(yùn)行工作。

范一彥（1979-）男，漢族，四川南部縣人本科，助理工程師，主要從事水電運(yùn)行工作。