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水电厂电气设备运行中常见故障及应对措施

发表时间：2020/8/4 来源：《电力设备》2020年第8期作者：冯天祥

[导读] 摘要：现如今，人们生活水平有很大提升，对电能的需求不断增大，水电厂的重要性不言而喻。

        (中国水利水电第十工程局有限公司检运公司四川成都 610072)
        摘要：现如今，人们生活水平有很大提升，对电能的需求不断增大，水电厂的重要性不言而喻。电气设备是供电稳定性、安全性的基本保障，电气设备的运行如果出现问题，势必会给人们的用电带来不便。针对水电厂电气设备在运行过程中的几个常见故障展开分析，并提出了相应的解决措施。
        关键词：水电厂；电气设备；故障；应对措施
        引言
        随着人们生活水平的提升，人们的用电量变得越来越大，水电厂的数量不断增多，对故障的管理与技术提出了更多的要求。对此，水电厂应切实解决运行故障问题，保证发电的稳定性，确保发电工作的安全进行。
        1水电厂电气运行安全管理的重要性
        在水电厂的正常运行中，安全管理起着至关重要的作用，只有确保电力安全运行，才能确保各行各业发展所需源源不断的动力，而水电厂在国内供电企业中占据非常重要的地位，做好了水电厂的安全运行工作，才能确保国内各行各业的快速发展。另外电力安全运行还直接关系着企业的经济效益和社会利益，所以，电力企业的发展，离不开电力的安全管理，如果忽略了极其微小的事故，很可能会造成电力企业的特大损失，并对电力企业的社会效应造成严重的影响，所以，我们一定要将电力供应做好，确保电力企业的经济效益和社会利益共同发展。
        2现阶段水电厂在运行过程中容易出现的故障成因分析
        2.1发电机升温速度较快，温度也比较高
        由于为了满足人们工作与生活中对电能的需要，所以一般情况下水电厂都是24小时不停歇，而在这种高负荷的生产强度下，很容易出现机械设备组成材料老化与磨损严重的问题，尤其是铁线与铜线的损伤更为明显，在受损过程中其还会放出大量热量，而这种热量上的短时间变化会对发电机周围的设备产生不良影响，从而影响整个设备机组的正常运转；并且发电机温度始终处于较高水平，发电机绝缘层也会受到其影响，发生老化故障，长此以往，发电机内部很容易形成一种区别于其它设备的高温环境，在这种环境中设备会变的非常不稳定，随时会导致安全问题的发生。所以相关工作者在实际工作过程中一定要重视发电机温度过高这一问题，在实践中思考如何采取有效措施对其进行处理。
        2.2电气接地问题
        在水电厂实际运行的过程中，电气接地能够有效避免触电事故的发生，电气接地能够对电气系统进行全方位的保护，对保障系统安全运行以及电气值班员的人身安全来说，有着非常重要的意义。随着时代的进步和发展，水电厂的用电负荷量正在逐渐的增加，供电电压的等级也出现了一定程度的提高，这就容易导致水电厂电气系统在运行过程中，会出现短路问题，对电气设备的运行以及工作人员的生命财产安全都带来了巨大的威胁。电气接地故障主要有两种形式，分别是直流故障与交流故障。如果在直流系统运行的过程中，存在接地问题，虽然不会出现短路故障，熔断器也不会出现熔断，但是如果工作人员采取的维护检修办法不合理的话，就会导致系统出现接地短路故障。接地短路故障的出现，不仅会导致系统的停运，还会带来巨大的经济损失。而对于交流接地来说，该种故障形式又叫作绕组接地和电动机接地，一旦绕组和电机壳之间存在接触，在一定程度上会加快绝缘装置的老化速度，长此以往就会导致绝缘装置被击穿，从而丧失绝缘效果，导致系统出现故障。
        2.3误操作
        在人为因素引起的电气设备故障中，最常见就是误操作，错误、不规范的操作，不仅会影响电气设备的正常运行，甚至还会导致安全事故。比如常见的高压开关柜事故，由于操作流程复杂而出现误操作；合闸操作时，隔离开关合闸和接地线也很容易操作失误。当误操作发生时，轻则让电气设备出现故障，重则会造成人员伤亡，给水电厂带来巨大损失。所以，对于一些容易出现的误操作问题，必须予以高度重视。

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        3保障水电厂运行安全的有效措施研究
        3.1科学地检查水轮发电机组
        要使水轮发电机组的故障发生几率减小，就需要及时对发电机组进行检查，具体如下：明确水轮机的外壳有无开裂，是否完好，螺栓连接是否牢固。调速器、传动装置等是不是能够灵活地运行，与联轴器有效的连接，传动带的接头是牢固的，其松紧度也能够与发电机的运行需要相适应。对全部的阀门以及导叶进行检查，保证其处于正常开关状态。各个轴承以及润滑的位置按照要求润滑，油质以及油面都满足实际需要。电气设备检查如下：保证发电机以及控制屏的接线是安全的，检查绝缘是否存在破损。将发电机的转子转动，观察判断是否存在异常的撞击和摩擦声响。检查电刷与换向器之间的接触是否良好，保证电刷的压力合适，刷握过程中检查各个开关能否灵活地分合，将全部熔断器的熔体插上。控制屏上面的开关位置是正确的，发电机是空载状态的。
        3.2加强安全措施，确保接地线设计的科学合理
        接地线设计出现，主要是为了使工作人员的人身安全得到保障，接地线的工作原理如下：人体本身属于一个大值电阻，将人体电阻与接地电阻之间并联，就能够大大降低流通人体的电流，将绝大多数的电流引入地面，这样就能够避免工作人员出现触电问题。在接地线设计时，为了提高接地设计的质量，可以采用环路式的方式来进行接地设计，电气系统内任意环节出现问题，系统都无法处于正常运行，此时采用环路式的连接方式，就能够大大降低对地电压，提高设备运行的可靠性，从根源上避免安全问题的发生。除此之外，工作人员还能够加装接地报警装置，发生任何问题，都能够立即发出警报，并提出解决措施。在对接电线进行安装之前，需要对土壤的酸碱度进行检测，因为接地线的主要材质是扁钢，如果土壤的酸碱度较高的话，则会导致扁钢生锈，依然会给系统的稳定运行埋下安全隐患。
        3.3误操作的防范措施
        误操作的防范措施主要有：①水电厂内所有的电气设备倒闸操作，除了处理事故或者相关安全规范中规定的可以不适用操作票之外，进行其他操作时，必须按要求填写操作票或者命令票。②严格落实“八不操作”原则，即目的不明不操作、联系不清不操作、任务不清不操作、安全用具未完善不操作、操作票被涂改不操作、出现疑问不操作、未检查防护措施不操作、内容不对不操作。③两人共同完成倒闸操作，一人负责操作，另一人负责监护，监护人员的技术水平要比操作人员更高。④严格落实调度命令，严肃、准确、清晰地下达操作命令，使用标准、规范的调度用语，并且重复诵读。做好交接班工作，禁止漏项和错项，交接班的30min以内禁止操作重大道闸。⑤倒闸操作的步骤为接受调度命令，明确操作任务→检查图版，正确填写操作票→逐级审查，签名批准操作→模拟操作，检查项目→实物核对，做好防护措施→唱票，重复，逐项操作→检查电气设备，汇报操作结果→在此核对版图，记录入档→总结并评价操作过程。⑥当操作时出现疑问，应该立刻停止操作并反馈给值班负责人，核查清楚后再操作，禁止擅自更改操作票或者操作顺序的现象，禁止擅自接触防误操作的闭锁装置。
        结语
        水电厂系统组成较为复杂，且不同的发电系统需要安装不同的电气设备，以有效避免安全事故的发生。对此，在水电厂期间，企业应针对故障的原因选择合理的保护设施，以充分降低故障的发生几率，提高发电的安全性与生产效率。
        参考文献:
        [1]张生瑜.浅析水电厂电气运行安全管理与故障处理[J].科技创新导报,2015(19):196.
        [2]李定群.加强电厂电气设备的安全运行管理与养护[J].科技风,2019(4):190,198.
        作者简介：冯天祥（1993年03月17日-），男，河南许昌人，助理工程师，学士，从事水电站运行工作。