伍灼強(qiáng)

（廣東梅雁吉祥水電股份有限公司壩頭水電站 廣東省梅州市 514761）

水電站運(yùn)行中受雷擊系統(tǒng)失壓的探討

伍灼強(qiáng)

（廣東梅雁吉祥水電股份有限公司壩頭水電站 廣東省梅州市 514761）

在水電站運(yùn)行中總是會(huì)有安全事故的發(fā)生，系統(tǒng)遭受雷電的沖擊，跳閘是常有的事，本文就是結(jié)合實(shí)際情況和工作經(jīng)驗(yàn)，探討一下雷擊系統(tǒng)失壓后運(yùn)行人員的應(yīng)對(duì)措施及注意事項(xiàng)，以供同行參考。

水電站運(yùn)行；系統(tǒng)失壓；雷電；水輪機(jī)；發(fā)電機(jī)

1 概述

在水電站運(yùn)行中，特別是在雷雨天氣，對(duì)于水電站運(yùn)行人員來(lái)說(shuō)主變跳閘或線路跳閘是常有的事，引起二次事故的概率是比較高的，特別是對(duì)中大型水電站的影響較大。本文著重探討一下系統(tǒng)突然失壓了，運(yùn)行人員的應(yīng)對(duì)，對(duì)于事故的處理，對(duì)電站運(yùn)行安全的考量。

水電站一般都是建在比較偏遠(yuǎn)的地方，比如廣東梅州的單竹窩水電站和蓬辣灘水電站就是在邊遠(yuǎn)的山區(qū)，而且兩個(gè)電站是共用一條出線到雁洋220kV變電站上網(wǎng)的，由于線路長(zhǎng)，穿山越嶺經(jīng)過(guò)雷區(qū)，加上兩個(gè)電站變壓器的不平衡“搶無(wú)功”，在雷雨天氣對(duì)于這兩個(gè)電站運(yùn)行是比較復(fù)雜的，對(duì)值班員是不小的考驗(yàn)。首先運(yùn)行時(shí)受雷擊可能會(huì)引起過(guò)電流、零序等繼保動(dòng)作，引起機(jī)組跳閘或者事故擴(kuò)大為主變跳閘甚至出線跳閘系統(tǒng)失壓等，其中最嚴(yán)重的就是系統(tǒng)失壓了，系統(tǒng)停電到恢復(fù)時(shí)間就比較長(zhǎng)了。如果在運(yùn)行中突然打雷跳閘失壓，這時(shí)全廠停電，機(jī)組甩負(fù)荷，轉(zhuǎn)速能否控制下來(lái)，是否執(zhí)行停機(jī)，如不能自動(dòng)執(zhí)行事故停機(jī)就人工操作最快速度把機(jī)組停下來(lái)。機(jī)組停下來(lái)后就要最快時(shí)間恢復(fù)電源了，檢查系統(tǒng)是否失壓，如果系統(tǒng)失壓就準(zhǔn)備切換廠用電或開(kāi)啟柴油機(jī)供電，恢復(fù)廠用電后，對(duì)設(shè)備進(jìn)行一次巡查，等待調(diào)度指令恢復(fù)系統(tǒng)供電。當(dāng)調(diào)度發(fā)令可以恢復(fù)，則分級(jí)執(zhí)行線路恢復(fù)供電，主變充電，廠用電切換系統(tǒng)電源，恢復(fù)輔助設(shè)備，檢查機(jī)組及測(cè)量絕緣，開(kāi)機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行，以上就是電站從跳閘到恢復(fù)發(fā)電的過(guò)程了。由于本人在單竹窩和壩頭水電站都工作過(guò)，下面就兩個(gè)電站在運(yùn)行中遇到的亊例來(lái)探討一下。

2 事例一

“某次壩頭水電站“2＃主變跳閘亊故”：在某天惡劣天氣雷鳴閃電中，由于感應(yīng)雷的原因，1#主變零序保護(hù)動(dòng)作使2#主變跳閘，廠用電由2#主變供電，這樣就造成3#機(jī)組甩負(fù)荷，廠用電消失，全廠漆黑，作者當(dāng)時(shí)由于剛工作不久，可以說(shuō)是茫然而緊張此時(shí)迅速反應(yīng)并在電腦監(jiān)控上發(fā)現(xiàn)是2#主變跳閘，3機(jī)組甩負(fù)荷，轉(zhuǎn)速未升高，在空載運(yùn)行，所以帶著照明電筒迅速到低壓室切換廠用電為1＃主變供電，迅速恢復(fù)廠用的供電，使運(yùn)行中的1＃機(jī)組2#機(jī)組得于繼續(xù)運(yùn)行避免停機(jī)帶來(lái)?yè)p失，及時(shí)帶領(lǐng)值班工作人員穿好雨衣絕緣鞋做好安全措施到2#主變現(xiàn)場(chǎng)，投入中性對(duì)其充電投入運(yùn)行，最后3＃機(jī)組由空載至停機(jī)備用作全面檢查。通過(guò)此次事故處理可以說(shuō)是做到操作迅速準(zhǔn)確，使電站迅速恢復(fù)發(fā)電運(yùn)行，避免了不必要的停機(jī)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)損失。

3 事例二

“單竹窩水電站出線因雷擊跳閘事故”某天中午，因打雷引起線路保護(hù)動(dòng)作，當(dāng)發(fā)現(xiàn)線路跳閘后，迅速到機(jī)組現(xiàn)場(chǎng)，這時(shí)四臺(tái)機(jī)組己經(jīng)事故停機(jī)自動(dòng)停下來(lái)了，此時(shí)由于全廠供電無(wú)法短時(shí)間恢復(fù)了，值班人員就到潤(rùn)滑油供油閥現(xiàn)場(chǎng)檢查有無(wú)關(guān)閉到位，避免漏油產(chǎn)生，然后到油壓裝置現(xiàn)地關(guān)閉油閥，防止油壓裝置因調(diào)速器串油造成油壓下降，當(dāng)穩(wěn)定下來(lái)后，再向調(diào)度了解情況，逐級(jí)恢復(fù)，母線充電，兩臺(tái)主變充電，檢查機(jī)組及絕緣，對(duì)所有輔助設(shè)備及其電源做檢查，直至恢復(fù)機(jī)組發(fā)電運(yùn)行。

4 以下就來(lái)探討一下電站失壓到恢復(fù)供電的一些注意的地方

（1）有一些水電站特別是小水電由于資金等各方面的原因是沒(méi)有設(shè)置備用照明電源或事故照明的，夜晚全廠停電一片漆黑，在黑暗的環(huán)境里容易慌亂，就無(wú)法快速鎮(zhèn)定準(zhǔn)確地處理事故了，所以確實(shí)沒(méi)辦法安裝備用事故照明的，建議多裝一些消防用照明燈來(lái)作事故照明用。

（2）對(duì)于計(jì)算機(jī)監(jiān)控的電站來(lái)說(shuō)，要確保監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性，要經(jīng)常檢查逆變器是否可靠，備用電池是否能正常使用。有些電站由于監(jiān)控太老舊，可靠性嚴(yán)重下降，一到打雷失壓監(jiān)控就無(wú)法正常使用，所有數(shù)據(jù)都無(wú)法顯示出來(lái)，這給運(yùn)行人員的判斷是哪級(jí)跳閘，機(jī)組是否穩(wěn)定控制轉(zhuǎn)速都造成很大困擾，監(jiān)控作為電站設(shè)備的眼睛，時(shí)刻要能保證可靠性。

（3）系統(tǒng)失壓與水輪機(jī)的考量，系統(tǒng)雷擊失壓，跳閘后機(jī)組甩負(fù)荷，由于調(diào)速器性能不一，可能出現(xiàn)轉(zhuǎn)速上升很快甚至達(dá)過(guò)速100%的現(xiàn)象，機(jī)組出現(xiàn)逸速時(shí)，使轉(zhuǎn)動(dòng)部件離心力急劇增加，從而增大它的振動(dòng)與擺度，甚至大大超過(guò)規(guī)定的允許值，直至水輪機(jī)軸承損壞等等，所以我們要充分認(rèn)識(shí)它的危害性，應(yīng)該對(duì)機(jī)組全面檢查一次，測(cè)量它的震動(dòng)值及擺動(dòng)值，在確無(wú)異常情況機(jī)組才能投入運(yùn)行。

（4）系統(tǒng)雷擊失壓與發(fā)電機(jī)的考量，雷電沖擊波對(duì)于發(fā)電機(jī)線圈絕緣是不小的考驗(yàn)，對(duì)于絕緣薄弱存在隱患的發(fā)電機(jī)是有可能擊穿絕緣的，轉(zhuǎn)速升高對(duì)轉(zhuǎn)子線圈也有可能引起松動(dòng)，所以開(kāi)機(jī)前一定詳細(xì)檢查，絕緣是否符合要求，最好使用零起升壓，慢慢加壓，觀察電壓變化，發(fā)電機(jī)無(wú)異常發(fā)方能并網(wǎng)發(fā)電。

（5）系統(tǒng)失壓與潤(rùn)滑油及壓力油的考量。因有些設(shè)備更換維修不到位的原因，如潤(rùn)滑油閥門(mén)出現(xiàn)關(guān)閉不嚴(yán)的現(xiàn)象，就要到現(xiàn)地人工關(guān)閉潤(rùn)滑油閥門(mén)來(lái)防止漏油，這是要在失壓緊急停機(jī)后要考量的問(wèn)題，要在機(jī)組停機(jī)以后要迅速關(guān)閉一些閥門(mén)，不要因?yàn)楹鲆暥斐蓾?rùn)滑油損失。這就要求值班人員要最快的速度判斷事故的性質(zhì)，對(duì)潤(rùn)滑油系統(tǒng)作影響評(píng)估。

（6）系統(tǒng)雷擊失壓與輔助設(shè)備的考量，每個(gè)電站設(shè)備都有所不同，對(duì)于失去廠用電的機(jī)組輔助設(shè)備的操作也不同，例如有些功率此較大的設(shè)備，要先打到停止位置，防止投入廠用電或啟用備用電源時(shí)輔助設(shè)備同時(shí)啟動(dòng)造成負(fù)荷較大。在投入廠用電以后，應(yīng)對(duì)輔助設(shè)備的電源空氣開(kāi)關(guān)逐一檢查有無(wú)跳閘，有無(wú)因雷擊造成設(shè)備損壞無(wú)法正常投入運(yùn)行。

（7）系統(tǒng)雷擊失壓與廠房滲漏水的考量，水電站廠房及機(jī)組都會(huì)有滲漏水，這就要考量廠用電的恢復(fù)時(shí)間了，如果長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法恢復(fù)廠用電勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)水漫設(shè)備的危險(xiǎn)，做好事故預(yù)想，有無(wú)應(yīng)對(duì)的措施。

（8）系統(tǒng)雷擊失壓與水庫(kù)水位及泄洪閘的考量，水電站泄洪閘是靠電機(jī)帶動(dòng)啟閉的，這就要考慮廠用電的恢復(fù)情況，泄洪閘有無(wú)因雷擊受損等都要一一檢查，防止不能及時(shí)泄洪造成庫(kù)區(qū)受淹，能不能有后備方案減少事故發(fā)生的可能性。

（9）系統(tǒng)雷擊失壓與系統(tǒng)擴(kuò)大性失壓乃至系統(tǒng)瓦解的考量，系統(tǒng)如果瓦解，將影響千家萬(wàn)戶(hù)，對(duì)社會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重不便。電網(wǎng)系統(tǒng)重建是一件復(fù)雜的事情，水電站作為系統(tǒng)重建的先頭部隊(duì)，在電力系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)度指揮下，水電站要發(fā)揮開(kāi)機(jī)靈活機(jī)動(dòng)快速的特征，為系統(tǒng)恢復(fù)作貢獻(xiàn)。

（10）運(yùn)行中為了能使值班人員快速準(zhǔn)確的操作，應(yīng)該把一些常規(guī)操作票打印出來(lái)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，方便值班人員開(kāi)票使用，減少失誤增加操作速度。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述；根據(jù)雷電波的特點(diǎn)，雖然對(duì)線路設(shè)置了避雷線，對(duì)變電站設(shè)置了避雷針，對(duì)設(shè)備設(shè)置了避雷器等各種防雷措施，但仍然會(huì)因雷電安全意沖擊波的造成事故，嚴(yán)重則發(fā)生設(shè)備爆炸著火，影響人身及設(shè)備安全，如果值班工作人員安全意識(shí)薄弱處理不當(dāng)將會(huì)發(fā)生二次事故及事故擴(kuò)大，嚴(yán)重影響系統(tǒng)安全，可能造成大面積停電，給人民生產(chǎn)生活帶來(lái)不便及電站更大的經(jīng)濟(jì)損失，所以當(dāng)發(fā)生雷擊失壓發(fā)生時(shí)，要以沉著冷靜快速準(zhǔn)確的操作，結(jié)合并結(jié)合本電站的實(shí)際情況處理問(wèn)題。作為水力發(fā)電行業(yè)，少人值班是大勢(shì)所趨，值班員在應(yīng)對(duì)系統(tǒng)雷擊失壓的復(fù)雜性及操作難度是可想而知的。作為從業(yè)工作人員要掌握主設(shè)備的構(gòu)造性能，崗位的規(guī)章制度，熟悉各種運(yùn)行操作和事故處理方法，堅(jiān)持預(yù)防為主的方針，結(jié)合安全規(guī)程考核及技術(shù)考核，多做事故預(yù)想，多做事故演練，多做運(yùn)行總結(jié)，保證水電廠能安全地運(yùn)行。

[1]《電力系統(tǒng)安全規(guī)程》.2010，06.

[2]廣東梅雁吉祥水電站.《壩頭水電站操作規(guī)程》.2014，10.

[3]水電站運(yùn)行檢修技術(shù)，2011，03.

TM862

A

1004-7344（2016）17-0060-02

2016-5-30

伍灼強(qiáng)（1983-），男，助理工程師，2003年7月畢業(yè)于廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，水電站電力設(shè)備專(zhuān)業(yè)。