西藏開(kāi)投果多水電有限公司 盧友

1 引言

水電站在運(yùn)行過(guò)程中，需要眾多的電氣設(shè)備作為配套，這些設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，才能夠保證整個(gè)水電站發(fā)電的平穩(wěn)性和可靠性。現(xiàn)代水電站系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程比較復(fù)雜，水電站電氣設(shè)備檢修和運(yùn)行維護(hù)工作比較困難，設(shè)備檢修工作人員面臨的維護(hù)場(chǎng)景非常復(fù)雜。現(xiàn)階段水電站電氣設(shè)備檢修與維護(hù)工作的實(shí)際情況還存在很多需要改進(jìn)的地方，需要不斷提升維修專業(yè)技術(shù)，進(jìn)而提高檢修維護(hù)工作效率。因此，研究水電站電氣設(shè)備檢修與運(yùn)行維護(hù)現(xiàn)狀及提升具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 水電站電氣設(shè)備檢修與運(yùn)行維護(hù)現(xiàn)狀

2.1 重經(jīng)濟(jì)效益，輕維護(hù)

在對(duì)水電站的電氣設(shè)備進(jìn)行設(shè)備維護(hù)檢修工作時(shí)，需要將設(shè)備進(jìn)行停機(jī)處理。電氣設(shè)備一旦停機(jī)就會(huì)導(dǎo)致水電站停止運(yùn)行，經(jīng)濟(jì)效益受到影響。為了減少經(jīng)濟(jì)效益的損失，部分水電站過(guò)于重視經(jīng)濟(jì)效益而忽略設(shè)備的檢修維護(hù)。由于未按規(guī)定周期對(duì)水電站的電氣設(shè)備進(jìn)行有效的檢修運(yùn)維，設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行導(dǎo)致故障隱患產(chǎn)生，引發(fā)非常嚴(yán)重的故障。細(xì)微的電氣設(shè)備故障不會(huì)對(duì)正常的工作造成影響，但是由于輕視設(shè)備運(yùn)維，不斷累積的設(shè)備故障會(huì)導(dǎo)致非常嚴(yán)重的安全方面的事故隱患，影響水電站的正常運(yùn)行[1]。

2.2 檢修方式陳舊，與實(shí)際工作不相符

大部分的水電站電氣設(shè)備檢修以及運(yùn)維工作較為傳統(tǒng)。電氣設(shè)備的檢修工作內(nèi)容、檢修方式方法沒(méi)有與電氣設(shè)備具體屬性相結(jié)合，未能根據(jù)設(shè)備的類(lèi)型以及需求等充分匹配進(jìn)行檢修模式的調(diào)整。對(duì)水電站內(nèi)部的所有檢修設(shè)備，均采取一樣的檢修作業(yè)流程，未能根據(jù)不同設(shè)備特點(diǎn)展開(kāi)針對(duì)性的檢修工作。沒(méi)有采取針對(duì)性的水電站電氣設(shè)備運(yùn)維計(jì)劃措施，很難提升電氣設(shè)備的隱患排查效率，不能合理提升電氣設(shè)備的保養(yǎng)效果。由此可見(jiàn)，需要革新檢修方式，確保水電站電氣設(shè)備檢修維護(hù)與實(shí)際工作相符。

3 水電站電氣設(shè)備檢修與運(yùn)行維護(hù)工作質(zhì)量提升策略

3.1 革新故障診斷技術(shù)，優(yōu)化故障診斷方案

一是趨勢(shì)性惡化故障。這種故障主要是指較長(zhǎng)時(shí)間的作業(yè)會(huì)增加電氣元件的老化情況，電氣元件自身的穩(wěn)定性受到嚴(yán)重影響。電氣元件自身不夠穩(wěn)定，元件受到一定程度的損壞，導(dǎo)致電氣設(shè)備出現(xiàn)故障。趨勢(shì)性惡化故障的發(fā)生源于檢修工作人員重視程度不夠，因此需要加強(qiáng)電氣元件的重視程度并對(duì)元器件的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行分析，仔細(xì)檢查電氣元器件的外觀變化情況，提高日常的元器件檢測(cè)頻率。根據(jù)元器件的具體特點(diǎn)，制定出科學(xué)有效的故障處理方案。

二是偶發(fā)性故障。偶發(fā)性故障具有隨機(jī)性的特點(diǎn)，這類(lèi)故障的發(fā)生屬于隨機(jī)偶然發(fā)生的，不具有代表性。面對(duì)偶發(fā)性的惡化故障，需要檢修運(yùn)維工作人員充分明確電氣設(shè)備之間的種類(lèi)差異、工作過(guò)程差異，構(gòu)建有效的信息化監(jiān)控以及識(shí)別平臺(tái)。平臺(tái)通過(guò)特定的算法和程序應(yīng)用，能夠?qū)⒃O(shè)備中的電氣元件參數(shù)和指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)地分析。對(duì)元件展開(kāi)詳細(xì)的分析能夠?qū)υ袦?zhǔn)確的了解，進(jìn)而避免運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)偶發(fā)性惡化故障，即便出現(xiàn)故障也能夠及時(shí)作出應(yīng)對(duì)策略將故障解除[2]。

3.2 提升檢修維護(hù)計(jì)劃的針對(duì)性

在水電站的電氣設(shè)備日常運(yùn)行維護(hù)以及管理工作過(guò)程中，需要提升檢修維護(hù)計(jì)劃的針對(duì)性。在水電站內(nèi)部樹(shù)立整體性的理念和思維，將檢修維護(hù)工作充分重視起來(lái)。在進(jìn)行檢修維護(hù)計(jì)劃制定的過(guò)程中，需要與電氣設(shè)備的種類(lèi)以及工作特點(diǎn)充分結(jié)合，建立起科學(xué)合理的計(jì)劃方案，充分明確電氣設(shè)備、電氣元器件的檢修周期、維護(hù)方式，詳細(xì)說(shuō)明具體的工作流程以及檢修維護(hù)手段，需要提升檢修運(yùn)行維護(hù)工作人員的綜合素質(zhì)，確保檢修維護(hù)工作人員可以根據(jù)檢修維護(hù)計(jì)劃體系將相關(guān)的工作細(xì)節(jié)嚴(yán)格落實(shí)。

企業(yè)要持續(xù)進(jìn)行相關(guān)工作人員的專業(yè)技能培訓(xùn)，通過(guò)邀請(qǐng)專家來(lái)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展培訓(xùn)，不斷提升檢修運(yùn)行維護(hù)工作人員的整體素質(zhì)，從而有效滿足快速變化的電氣設(shè)備維護(hù)需要，提升電氣設(shè)備檢修運(yùn)行維護(hù)工作效率以及質(zhì)量。

3.3 構(gòu)建完善的設(shè)備管理維護(hù)制度

從水電站電氣設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性以及安全性角度出發(fā)，運(yùn)維檢修工作人員需要結(jié)合設(shè)備的工作特點(diǎn)，不斷完善設(shè)備管理維護(hù)制度，持續(xù)改進(jìn)傳統(tǒng)設(shè)備維護(hù)制度中的缺漏。以完善的制度作為支撐，不斷提升電氣設(shè)備的工作可靠性以及安全程度。電氣設(shè)備檢修運(yùn)維工作人員需要對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)有詳細(xì)的了解，通過(guò)構(gòu)建出的完善管理制度來(lái)管理電氣設(shè)備。在進(jìn)行管理的工作過(guò)程中，需要充分利用傳感器以及信息化管理平臺(tái)，將電氣設(shè)備的日常工作數(shù)據(jù)信息上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)中，提供合理有效的數(shù)據(jù)信息支撐，保證后續(xù)設(shè)備維護(hù)管理工作正常落實(shí)。

3.4 明確事故處理原則，降低安全事故產(chǎn)生

一是對(duì)故障進(jìn)行準(zhǔn)確定位，找出故障根源。在處理電氣設(shè)備事故的過(guò)程中，需要檢修運(yùn)維管理隊(duì)伍發(fā)揮出積極的作用。在事故現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)建及時(shí)有效的應(yīng)急處理方案，可以提升事故處理工作效率。當(dāng)發(fā)生事故時(shí)，要求現(xiàn)場(chǎng)人員能夠及時(shí)快速的找出故障位置和故障源，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況制定相應(yīng)的應(yīng)急處理方案，保證事故能夠得到及時(shí)快速地控制，盡量避免事態(tài)進(jìn)一步發(fā)展嚴(yán)重。

二是優(yōu)化調(diào)試電氣設(shè)備。作為現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行檢修維護(hù)工作人員，需要充分了解水電站電氣設(shè)備的工作模式。當(dāng)故障發(fā)生以后，要制定針對(duì)性的解決方案來(lái)將電氣設(shè)備進(jìn)行合理優(yōu)化，有效降低故障再次發(fā)生的概率，有效提升設(shè)備檢修的工作效能[3]。

4 水電站電氣設(shè)備常見(jiàn)故障分析

4.1 變壓器故障

在水電站的電能傳輸中，變壓器起到非常重要的作用，屬于水電站中的重要組成部分。某小型水電站電能輸送的示意圖如圖1所示。

圖1 某小型水電站電能輸送示意圖

變壓器故障常見(jiàn)的類(lèi)型包括變壓器運(yùn)行中的異響和變壓器的絕緣瓷套管存在閃絡(luò)問(wèn)題。

一是變壓器的運(yùn)行異響問(wèn)題。變壓器在較長(zhǎng)時(shí)間處在較重負(fù)荷運(yùn)行壓力下，會(huì)有“嗡嗡”聲響的發(fā)出。變壓器內(nèi)部存在接觸不良或者絕緣擊穿等情況，也會(huì)有異響發(fā)出。變壓器是單相接地或者是存在諧振電壓?jiǎn)栴}時(shí)，變壓器的內(nèi)部會(huì)有較為刺耳的聲音發(fā)出。在日常運(yùn)行過(guò)程中，變壓器長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部零件松動(dòng)，也會(huì)有異響情況發(fā)生。

二是變壓器的絕緣瓷套管出現(xiàn)閃絡(luò)問(wèn)題。在較長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過(guò)程中，變壓器內(nèi)部的密封橡膠質(zhì)量受到影響導(dǎo)致螺母松動(dòng)，最終導(dǎo)致變壓器的絕緣部分產(chǎn)生損壞。對(duì)于變壓器來(lái)講如果電容式套管間隙存在著放電現(xiàn)象或者是套管的表面有一定污垢，就會(huì)導(dǎo)致套管發(fā)生閃絡(luò)問(wèn)題，變壓器出現(xiàn)故障[4]。

4.2 母線方面的故障

母線作為水電站的重要基礎(chǔ)式設(shè)備，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中如果操作不當(dāng)就會(huì)容易發(fā)生接地短路故障。母線會(huì)與所有設(shè)備進(jìn)行連接，單母線連接方式如圖2所示。如果母線接地出現(xiàn)短路，會(huì)影響整個(gè)電氣系統(tǒng)，水電站穩(wěn)定性、可靠性無(wú)法全面保障。母線一旦發(fā)生故障，會(huì)產(chǎn)生比較大的影響。因此，需要針對(duì)母線進(jìn)行全方位的監(jiān)督，及時(shí)找出故障點(diǎn)，采取針對(duì)性的措施加以解決。

圖2 單母線連接方式

4.3 勵(lì)磁裝置故障

勵(lì)磁裝置在變壓器故障中比較常見(jiàn)。勵(lì)磁裝置正常工作時(shí)，勵(lì)磁電流減小，勵(lì)磁電壓略有升高，電機(jī)運(yùn)行正常，無(wú)報(bào)警等異常情況。由于勵(lì)磁輸出回路電阻增大，導(dǎo)致常規(guī)勵(lì)磁繞組的直流電阻變化，致使故障電阻減小。電刷變形，導(dǎo)致接觸滑環(huán)面積減小，在接觸面上產(chǎn)生一層導(dǎo)電性差的油，類(lèi)似于電路中串聯(lián)的電阻器。由于外圈不是一個(gè)嚴(yán)格的圓，表面不光滑，滑環(huán)磨損，導(dǎo)致電刷與滑環(huán)接觸松動(dòng)?；h(huán)在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下被燒成粗糙表面的概率大，粗糙表面的尖端往往進(jìn)一步導(dǎo)致新的火花點(diǎn)，產(chǎn)生片狀火花。

5 水電站電氣設(shè)備故障的處理措施

5.1 變壓器故障處理

對(duì)于變壓器發(fā)生的故障，需要充分結(jié)合故障發(fā)生的具體的表象進(jìn)行故障類(lèi)型的判斷。電氣設(shè)備檢修運(yùn)維工作人員需要根據(jù)故障所顯示出的信息開(kāi)展仔細(xì)的排查，將故障點(diǎn)第一時(shí)間找出來(lái)。在處理變壓器的故障時(shí)，可以通過(guò)巡查的方式找出故障。處理完變壓器故障以后需要對(duì)其進(jìn)行試運(yùn)行的操作，試運(yùn)行沒(méi)有問(wèn)題以后再正式進(jìn)行變壓器的運(yùn)行。在水電站中，變壓器屬于非常重要的電氣設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)檢修運(yùn)維工作人員必須采取針對(duì)性的檢修運(yùn)維計(jì)劃，做好定期的檢查工作并進(jìn)行記錄。做好變壓器的安全性預(yù)防工作，保證變壓器始終處在一個(gè)正常運(yùn)行的狀態(tài)，提升水電站電氣設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性。

5.2 母線故障處理

水電站的電氣設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，如果母線發(fā)生故障，在水電站的中控室會(huì)有故障信號(hào)產(chǎn)生。當(dāng)水電站出現(xiàn)諧振接地短路時(shí)，需要將母線與互感器之間的連接切斷，通過(guò)形成一個(gè)獨(dú)立的設(shè)備便于將母線所處的狀態(tài)變更，對(duì)原有的諧振運(yùn)行產(chǎn)生干擾。如果并未出現(xiàn)諧振狀況，則可能判斷母線發(fā)生其他方面的故障，包括鐵磁諧振故障、單項(xiàng)接地等。這類(lèi)型的故障都是將母線作為出發(fā)點(diǎn)，檢查所連接的全部設(shè)備并按照順序進(jìn)行開(kāi)關(guān)的依次斷開(kāi)，切斷互感器方便可以及時(shí)將母線的故障點(diǎn)確定出來(lái)[5]。

5.3 勵(lì)磁裝置故障處理

在水電站運(yùn)行過(guò)程中，運(yùn)行狀態(tài)與勵(lì)磁裝置之間有著較為密切的關(guān)聯(lián)。為了將故障點(diǎn)準(zhǔn)確地識(shí)別，需要將勵(lì)磁裝置的氧化層和油污徹底清除。加在刷子上的彈簧如果出現(xiàn)松動(dòng)，需要立即更換且新刷子需要用細(xì)砂紙進(jìn)行仔細(xì)地打磨，才能夠與滑環(huán)良好接觸。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在水電站電氣設(shè)備檢修與運(yùn)行維護(hù)工作過(guò)程中，要提升水電站電氣設(shè)備的檢修與運(yùn)維工作力度，針對(duì)水電站電氣設(shè)備常見(jiàn)故障也需要制定針對(duì)性的故障處理措施，保證運(yùn)行的可靠性。希望通過(guò)以上的論述，能夠幫助水電站電氣設(shè)備檢修與運(yùn)行維護(hù)工作質(zhì)量帶來(lái)提升，促進(jìn)水電站事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。