摘 要 水輪發(fā)電機(jī)由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后得不到及時(shí)有效地維護(hù)或者遭遇外部原因從而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)出現(xiàn)主軸密封損壞、水體淹沒(méi)設(shè)備機(jī)組等事故，進(jìn)而造成發(fā)電機(jī)定子設(shè)備部分或整體受浸后絕緣降低等一系列亟待解決的集中性問(wèn)題。合理高效地處理解決水電廠發(fā)電機(jī)組受浸后的短路干燥操作步驟，穩(wěn)步提高發(fā)電機(jī)組的安全性、穩(wěn)定性，從而實(shí)現(xiàn)水電產(chǎn)業(yè)快速、協(xié)調(diào)、持久地運(yùn)轉(zhuǎn)。

關(guān)鍵詞 發(fā)電機(jī)；受浸；短路干燥處理

中圖分類(lèi)號(hào) TM312 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)071-0164-02

水電廠是能源生產(chǎn)和輸送的重要樞紐之一，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及社會(huì)生活運(yùn)轉(zhuǎn)的進(jìn)程中發(fā)揮著關(guān)鍵性作用，而目前水力發(fā)電行業(yè)自身也存在著諸如發(fā)電機(jī)效能低下、發(fā)電機(jī)組安全檢測(cè)機(jī)制滯后、發(fā)電機(jī)組受浸后短路干燥處理不完善等一系列缺陷和弊端。建立發(fā)電機(jī)組的定期排查檢修機(jī)制，及時(shí)有效地進(jìn)行機(jī)組受浸后的短路干燥處理，迅速提升發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定協(xié)調(diào)性以及整個(gè)水電動(dòng)能系統(tǒng)的高效集約，進(jìn)一步推進(jìn)水電產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)久、協(xié)調(diào)、快速發(fā)展。

1 發(fā)電機(jī)短路干燥處理試驗(yàn)的基本方法步驟

1.1 干燥處理試驗(yàn)之前的準(zhǔn)備工作

在漏水浸泡事故發(fā)生后，廠區(qū)的相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)人員應(yīng)當(dāng)立即組織技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)事故基本情況的記錄勘察。一般情況下，事故發(fā)生的發(fā)電機(jī)機(jī)組的前后閘門(mén)會(huì)自動(dòng)落下關(guān)閉，滲漏泵以及潛水泵的基本排水量都已經(jīng)在滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，而且集水井的積水已經(jīng)接近最高額定標(biāo)量。

所以首先就需要組織相關(guān)人員進(jìn)行滲漏泵以及潛水泵的搶修工作，可以啟用小型起重機(jī)進(jìn)行受浸機(jī)組的定子、轉(zhuǎn)子打撈、清理；吊架處于浸泡狀態(tài)的機(jī)組主機(jī)，然后在定子出線和轉(zhuǎn)子出線處分別使用用2500 V/1000 MΩ以及500 V/500 MΩ的搖表檢查定子、轉(zhuǎn)子的絕緣。一般情況下，發(fā)電機(jī)組的絕緣基本都會(huì)迅速下降到原來(lái)的30%，所以技術(shù)工作人員務(wù)必要將發(fā)電機(jī)組的絕緣逐步恢復(fù)到規(guī)定值，從而保證發(fā)電機(jī)組的發(fā)電作業(yè)性能得以恢復(fù)。

1.2 短路干燥處理試驗(yàn)的基本原則

發(fā)電機(jī)受浸后的短路干燥試驗(yàn)是一種基于發(fā)電機(jī)組非正常作業(yè)情況下的直接測(cè)試試驗(yàn)，其穩(wěn)定性較低、危險(xiǎn)度則較高。所以在進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)之前，我們務(wù)必解除受浸的發(fā)電機(jī)的保護(hù)裝置，同時(shí)需要在發(fā)電機(jī)的定子繞組出口處布置短路線路開(kāi)關(guān)，然后保證發(fā)電機(jī)機(jī)組在額定的標(biāo)量轉(zhuǎn)速下開(kāi)始運(yùn)行，從而使得三相短路電流基本上升至額定電流值的80％，最終達(dá)到干燥發(fā)電機(jī)的試驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

1.3 試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作

1）斷開(kāi)受浸發(fā)電機(jī)的出口開(kāi)關(guān)。

2）從41B高壓一側(cè)外接10 kV電源作為牽引，然后引接到勵(lì)磁變高壓一側(cè)，要確保二者相位一致（詳見(jiàn)圖1）。

3）恢復(fù)受浸發(fā)電機(jī)中的性點(diǎn)連接裝置。

4）用銅排短接受浸發(fā)電機(jī)出口處的開(kāi)關(guān)定子出線，并將斷路器推入契合的運(yùn)行位置，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)合閘電源。

5）退出主變差動(dòng)保護(hù)裝置以及機(jī)組差動(dòng)保護(hù)功能設(shè)備，并裝設(shè)檢測(cè)用電流表以及頻率表等裝置。

6）封好受浸發(fā)電機(jī)的進(jìn)人孔。

7）所有準(zhǔn)備措施就緒，預(yù)備進(jìn)入試驗(yàn)。

1.4 短路干燥處理試驗(yàn)的具體操作步驟

1）投入勵(lì)磁變壓器，調(diào)節(jié)機(jī)組進(jìn)入開(kāi)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

2）啟動(dòng)勵(lì)磁裝置。

圖1

3）逐步增加勵(lì)磁電流，保持定子電流70％的額定電流，同時(shí)測(cè)量定子的實(shí)時(shí)溫度，維持在4至5小時(shí)。

4）記錄各時(shí)段三相定子電流、勵(lì)磁電流及勵(lì)磁電壓值，并及時(shí)記錄各點(diǎn)的溫度值。

5）待溫度達(dá)到80℃后投入風(fēng)機(jī)。

6）連續(xù)干燥30小時(shí)后，停機(jī)測(cè)量發(fā)電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子的絕緣電阻。

表1

注：測(cè)試時(shí)，溫度為32℃，溫度為75%

在整個(gè)干燥處理的試驗(yàn)中，我們需要實(shí)時(shí)根據(jù)發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣電阻的比值來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控記錄，嚴(yán)格按照試驗(yàn)處理的規(guī)定細(xì)則規(guī)范細(xì)致操作。尤其是需要采取歷次測(cè)量結(jié)果多次比較取平均值的辦法來(lái)最終判斷機(jī)組的絕緣狀況，在試驗(yàn)中還需要注意轉(zhuǎn)子的絕緣電阻在室溫時(shí)一般不小于0.5 MΩ。

如表1，即是試驗(yàn)得出的干燥處理后的絕緣結(jié)果參數(shù)。

從以上短路干燥處理后的絕緣結(jié)果來(lái)看，以及將其與以往所測(cè)定子繞組的絕緣電阻作多次綜合比較可以得出如下結(jié)論：受浸發(fā)電機(jī)經(jīng)短路干燥處理后，絕緣電阻基本恢復(fù)到事故發(fā)生前的正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，并且逐漸恢復(fù)正常作業(yè)發(fā)電。

2 短路干燥處理的側(cè)重要點(diǎn)與關(guān)鍵細(xì)節(jié)

首先，在進(jìn)行受浸的發(fā)電機(jī)短路干燥試驗(yàn)中，當(dāng)室內(nèi)溫度逐漸上升至80℃以后，才可以投放安置風(fēng)機(jī)。由于風(fēng)機(jī)瞬間產(chǎn)生的風(fēng)力動(dòng)能較為強(qiáng)烈，會(huì)加速室內(nèi)空氣流速，從而使得室內(nèi)溫度驟降，并持續(xù)使得室內(nèi)溫度保持在35℃—45℃，這樣就無(wú)法達(dá)到干燥受浸發(fā)電機(jī)的效果。

其次，實(shí)時(shí)控制勵(lì)磁系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，保持多頻度地手動(dòng)控制，尤其是在增加勵(lì)磁電流的過(guò)程中務(wù)必做到逐步增加電流。在每個(gè)較大的刻度值出現(xiàn)后做適當(dāng)?shù)臅和＃瑥亩珳?zhǔn)細(xì)致地記錄此刻的勵(lì)磁運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，并在裝置調(diào)節(jié)達(dá)到穩(wěn)定比值之后再進(jìn)行下一步的操作。

最后，密切高效地把控試驗(yàn)時(shí)間，特別是在定子溫度上升的相對(duì)較長(zhǎng)的等待時(shí)間內(nèi)，務(wù)必做好下一步試驗(yàn)操作的準(zhǔn)備工作。其中需要再次強(qiáng)調(diào)的是在投放安置風(fēng)機(jī)之后，一定要保持80℃在30小時(shí)以上，從而達(dá)到全面徹底干燥受浸發(fā)電機(jī)的目的。

3 發(fā)電機(jī)受浸短路干燥處理的運(yùn)營(yíng)效用以及產(chǎn)業(yè)意義

首先，提高了水電站作業(yè)系統(tǒng)的工作效率，進(jìn)一步降低了運(yùn)營(yíng)成本。在采用短路干燥處理改造之后，整個(gè)水力發(fā)電機(jī)組的作業(yè)穩(wěn)定性、安全性迅速提升，相應(yīng)使得作業(yè)系統(tǒng)的整體運(yùn)營(yíng)效率穩(wěn)步提高。

其次，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高經(jīng)濟(jì)效益。技術(shù)改造后，通過(guò)采用節(jié)能高效的短路干燥處理技術(shù)，不僅增強(qiáng)了發(fā)電機(jī)組的整體性能，減少了發(fā)電機(jī)組等設(shè)備的損耗，降低了運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本，而且也相應(yīng)提高了水輪發(fā)電機(jī)組的發(fā)電功率和利用率。短路干燥處理改造以其高效性及無(wú)需過(guò)多增加外部加熱設(shè)備的簡(jiǎn)潔性使電能質(zhì)量得到穩(wěn)步提高，不僅可以滿足當(dāng)?shù)赜脩舻碾娔苄枨?，而且也可以為其他臨近地區(qū)輸送高效、穩(wěn)定的電力能源。

第三，落實(shí)科學(xué)發(fā)展理念，實(shí)現(xiàn)小范圍區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。在采用綜合的短路干燥技術(shù)處理改造后，不僅大大減小了水電廠發(fā)電機(jī)組的漏水滲透發(fā)生事故幾率，大大降低了水電機(jī)組設(shè)備的損壞程度，也有效改善了小范圍區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)區(qū)域穩(wěn)定、持續(xù)、協(xié)調(diào)地發(fā)展。

4 結(jié)束語(yǔ)

水電廠發(fā)電機(jī)組受浸后的短路干燥處理是一項(xiàng)具有基礎(chǔ)性、根本性的綜合性作業(yè)工程，在整個(gè)水電動(dòng)能運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)中起著連接性、協(xié)調(diào)性的作用。從滿足居民持續(xù)增長(zhǎng)的用電需求以及保證水力發(fā)電運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的立足點(diǎn)出發(fā)，進(jìn)一步加強(qiáng)水電廠的發(fā)電機(jī)組設(shè)備的檢測(cè)架設(shè)，穩(wěn)步細(xì)化具體的短路干燥處理步驟，快速有效地降低漏水浸泡事故的發(fā)生率，穩(wěn)步提升水電作業(yè)的綜合效率，繼而提升整個(gè)水電行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的可持續(xù)增長(zhǎng)。

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