周敏利

（中國水利水電第十四工程局有限公司機電安裝事業(yè)部，云南 昆明650032）

1 概述

云南滇西某 水電站，為流域梯級規(guī)劃的第三個梯級電站，電站裝機容量為3×105 MW，共315 MW。水輪發(fā)電機組由通用電氣亞洲水電設(shè)備有限公司設(shè)計制造，發(fā)電機出口至主變低壓側(cè)采用離相封閉母線進行連接，出口電壓13.8 kV，發(fā)電機、變壓器采用單獨單元接線。

此次水電站發(fā)電機層進水事件導致離相封閉母線從發(fā)電機出口的所有母線及一次設(shè)備均處于水面以下（主變壓器除外），從事件發(fā)生至搶修抽水4 d后，水位高程降至水輪機層以下，離相封閉母線及出口電壓設(shè)備才全部露出水面，母線及一次設(shè)備進水及油污附著嚴重（廠房進水后，油系統(tǒng)管路內(nèi)的透平油全部滲漏出來，積水抽出后油污會附著在其他設(shè)備上，對封閉母線的清掃工作帶來很大影響）。

主要一次設(shè)備：廠高變3套，勵磁變3套，GCB設(shè)備3套，封閉母線及附件3套，PT柜和LA柜各3套，PT和CT共27只。

2 設(shè)備受損情況檢查及擬采取的修復工藝

2.1 設(shè)備受損情況

在水淹事件發(fā)生4 d后，廠房排水工作完成，水淹設(shè)備全部開始清點，發(fā)電機及一次設(shè)備無外觀受損，設(shè)備里無明顯泥沙淤積，但是設(shè)備表面及里面油污染較嚴重，盤柜端子箱里電氣元件進水，部分端子排金屬部分有銹斑。

2.2 擬采取的修復措施

針對現(xiàn)場實際情況，制定相應的修復措施及工藝，對以下一次設(shè)備盡量采取現(xiàn)場修復，包含封閉母線及絕緣子、廠高變、勵磁變、PT柜和LA柜、出口GCB以及所連接的高壓電纜等，修復不了的再進行更換。

修復步驟：清洗→除濕干燥→電氣試驗→試投運。

3 施工具體措施

3.1 現(xiàn)場排水

清除地面積水，清掃設(shè)備安裝場地，對施工現(xiàn)場進行干燥處理，利用除濕機與軸流風機對現(xiàn)場24 h不間斷干燥，降低施工現(xiàn)場的空氣濕度。

廠高變、勵磁變底部、GCB內(nèi)部積水抽水無法排凈，采用自吸泵進行抽排水，再用干凈白布進行清掃。

打開封閉母線檢查孔板，排除里面積水。

3.2 設(shè)備清洗

（1）清洗離相封閉母線外殼、支吊架表面油污。

（2）打開離相封閉母線安裝檢修孔，清掃母線內(nèi)導體、電流互感器、支柱絕緣子，存在油污的地方采用酒精或電氣清洗劑進行清潔。

（3）拆卸廠高變與母線的連接部位，拆除外殼，對本體采用酒精或電氣清洗劑進行清洗，對銹蝕的連接螺栓進行清潔處理。

（4）拆除勵磁變連接線，拆除外殼，對本體采用酒精或電氣清洗劑進行清潔。

（5）拉出PT柜內(nèi)PT小車，清除柜內(nèi)積水，擦拭PT柜內(nèi)水漬，清潔柜體。對PT柜內(nèi)存在油污的部位及電氣元件采用酒精及電氣清洗劑進行清潔。

（6）采用酒精或電氣清洗劑對GCB本體及控制柜進行清潔，檢查電氣元件是否損壞。

3.3 設(shè)備干燥

（1）根據(jù)母線結(jié)構(gòu)特點，對母線進行分段分解；打開母線可拆卸的端頭蓋板，配置熱風機對母線進行干燥。干燥時需在母線一端進行熱風強迫通風，而另一端口打開，利用熱風將母線內(nèi)濕氣從母線另一端帶走。

（2）拆解母線內(nèi)的盤式絕緣子和支撐絕緣子，拆除所有的PT、CT，放在制作的簡易加溫棚進行集中干燥，過程中隨時監(jiān)控溫度不超過80℃。

（3）用熱風機對PT柜、GCB控制柜、母線本體端子箱或控制箱進行干燥。

（4）對清理干凈的廠高變、勵磁變外部進行干燥，本案中是在周圍懸掛履帶式加熱塊進行，注意保持空間距離，設(shè)備表面溫度不宜超過80℃。

（5）分別對廠高變高、低壓側(cè)三相并聯(lián)通直流電進行干燥，電流控制120～180 A，控制溫度在80℃以下。

（6）分別對勵磁變高、低壓側(cè)三相并聯(lián)通直流電進行干燥，始終保持電流控制低壓側(cè)不超過額定電流，高壓側(cè)在150 A以內(nèi)，控制溫度在80℃以下。

3.4 現(xiàn)場試驗

（1）檢查所有母線支柱絕緣子外觀，并進行絕緣電阻測量。

（2）測量母線絕緣電阻值，符合要求后進行母線交流耐壓。

（3）分別測量CT的絕緣電阻、測量CT二次繞組的直流電阻、測量鐵心夾緊螺栓的絕緣電阻、進行CT繞組的交流耐壓試驗。

（4）測量PT繞組的絕緣電阻，測量一次繞組直流電阻，測量鐵心夾緊螺栓的絕緣電阻，進行交流耐壓試驗。

（5）測量避雷器絕緣電阻和泄漏電流，測量工頻參考電壓或直流參考電壓。

（6）更換PT柜、母線本體端子箱或控制箱內(nèi)受損的電氣元件，測量柜內(nèi)電氣回路和電纜絕緣電阻，進行電氣回路檢查，合格后進行PT柜、母線本體端子箱或控制箱的通電試驗。

（7）按規(guī)范要求測量高廠變和勵磁變繞組、鐵心的絕緣電阻、測量鐵心夾緊螺栓的絕緣電阻、交流耐壓試驗，應業(yè)主要求對廠高變進行局放試驗。

所有設(shè)備按照電廠電氣設(shè)備檢修規(guī)程的標準來試驗，試驗合格后進行回裝，其中有2只CT和1只PT試驗未通過，要進行更換，其他設(shè)備回裝完成后通電試運行均成功。

結(jié)果：經(jīng)過上述步驟所修復設(shè)備至今已經(jīng)安全運行超過18個月，未發(fā)生故障性停運。

4 現(xiàn)場施工過程中的難點及注意事項

（1）在對單個設(shè)備進行干燥處理時，測量絕緣電阻值出現(xiàn)反復，忽大忽小，最后發(fā)現(xiàn)是由于一次設(shè)備室經(jīng)過泡水后，樓板墻壁間出現(xiàn)嚴重的泛水情況，導致大環(huán)境濕度變化巨大，所干燥的單個設(shè)備回潮所致。處理方法：全封閉一次設(shè)備室整個空間，按照空間面積投放除濕機，本次在一次設(shè)備室共投入10臺功率1 000 W除濕機不間斷運行，同時，在房間進出口通道還設(shè)置了大型軸流風機讓空氣形成對流，利用空氣的流動及熱風原理將房間內(nèi)地板和墻壁里水分快速帶走，僅用了5 d時間，房間內(nèi)地板及墻壁泛水情況得到極大改善，房間內(nèi)濕度始終保持在75%以下，所干燥設(shè)備絕緣電阻值也未出現(xiàn)反復變化情況，直至設(shè)備投運后拆除封閉及除濕設(shè)備。

（2）在對離相封閉母線處理過程中發(fā)現(xiàn)，母線進行通熱風干燥處理回裝后，測量其絕緣電阻值已滿足要求，并且母線工頻耐壓試驗也已經(jīng)合格，但放置10 d后測量絕緣降低嚴重，20 d后絕緣電阻值已經(jīng)降低到要求以下。經(jīng)現(xiàn)場分析及討論后排除了是因為空氣回潮導致的絕緣降低，現(xiàn)場室內(nèi)環(huán)境濕度一直保持在75%以下，最后猜測是否因為封閉母線內(nèi)導體內(nèi)部進水導致的（通風干燥時只是在導體與外殼間隙間進行）。為了驗證猜測，后將空間位置最低幾處支柱絕緣子拆除，在該處用手提電鉆打Φ5 mm小孔，內(nèi)部確實有水流出。分析原因：因封閉母線是多段焊接安裝，每兩段接口處焊接起來，若安裝時焊接工藝控制不嚴格，焊接處均會出現(xiàn)氣孔或縫隙，又由于長時間浸泡水中，導致母線中心導體內(nèi)部進水，這用熱風干燥法是沒法短時間內(nèi)吹干的。處理方法：對封閉母線中心導體位置低的底部，用手提電鉆打Φ8 mm小孔，首先排干積水，再在高的一端打Φ16 mm孔，接管用熱風從高至低進行強迫通風干燥，直至低處孔口出風干燥無濕氣為止，最后母線試驗合格后再用環(huán)氧樹脂封堵全部開孔。實踐證明該處理方法是正確的，在母線試驗合格后10 d、30 d再次對該母線進行絕緣電阻檢查，再未出現(xiàn)絕緣電阻值降低情況。

（3）在對廠高變和勵磁變進行外部干燥處理和內(nèi)部通電加熱之前，特別查看了好多文獻及廠家資料，勵磁變和廠高變線圈均采用的是環(huán)氧樹脂整體澆筑成型，可以用上述方法進行修復處理，最后運行結(jié)果證明此次修復處理方法是正確的。但是在后續(xù)廠用變用此方法修復后，雖然各項試驗均通過，但在對其進行10 kV受電檢查時，僅僅只有2 min，廠用變發(fā)生匝間短路、放電、火花等現(xiàn)象，受電停止。經(jīng)過分析后得出結(jié)論：因廠用變制造方式與勵磁變不同，所用絕緣材料也和勵磁變不同，也不是采用環(huán)氧樹脂整體澆筑而成，現(xiàn)場干燥后試驗只能檢查出廠用變整體絕緣水平，而不能測量匝間絕緣情況，因此型號廠用變密封性不好，長期泡水導致匝間進水，而干燥過程很難除去匝間的水分，導致在通電檢查時發(fā)生了砸間短路現(xiàn)象，最后3臺廠用變?nèi)糠祻S修復處理。在此提醒各位讀者今后如果遇到相似的工程，需格外注意變壓器繞組澆筑的絕緣材質(zhì)和結(jié)構(gòu)，以免盲目處理導致意外發(fā)生。

5 結(jié)束語

水電站一次電氣設(shè)備是水電站運行主要設(shè)備，電壓等級高、所要求的絕緣等級也比較高、電壓設(shè)備套數(shù)多且單價貴，本案中水電站地處邊陲，設(shè)備更換及返廠修復費用都比較高、且時間周期會比較長，因此采取現(xiàn)場修復處理是最經(jīng)濟的方法，在不大量更換設(shè)備的情況下采用本案中的設(shè)備工藝處理方法，既節(jié)約了處理成本也節(jié)約了時間。本案中電站淹水事件發(fā)生后預計5個月后重新首臺機組投運，經(jīng)過現(xiàn)場合理組織施工，使水電站首臺機在3個月內(nèi)就投入運行，至今已經(jīng)安全運行18個月以上，也充分證明用以上方式處理類似情況是安全可靠的。