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水电站电气设备的运维策略李业昌

发表时间：2021/9/10 来源：《时代建筑》2021年8期4月下作者：李业昌

[导读] 国内水电站的全面建设是我国追求可持续发展的重要表现，能够将国内储量丰富的水能资源转化为人们日常生活、生产所需的电力资源。水电站内各项电气设备的运行稳定与否直接影响到水电站的安全运行以及水能的开发转化。本文针对水电站电气设备的常见故障及其处理进行了分析，并就水电站电气设备运维工作策略进行了研究、探讨。

阳春市东湖水库管护中心李业昌 529600

摘要:国内水电站的全面建设是我国追求可持续发展的重要表现，能够将国内储量丰富的水能资源转化为人们日常生活、生产所需的电力资源。水电站内各项电气设备的运行稳定与否直接影响到水电站的安全运行以及水能的开发转化。本文针对水电站电气设备的常见故障及其处理进行了分析，并就水电站电气设备运维工作策略进行了研究、探讨。
关键词:水电站；电气设备；故障处理；运维策略
        水电站作为一种转化清洁水能为电能的现代化机构，其中运用的各类新技术和电气设施运行的稳定与否直接关系到整个水电站的运行。除了各种常见呢电气设备故障的有效处理之外，日常电气设备的运维工作也是进一步提高水电站运行稳定性的有效方式。本文在分析水电站内电气设备的常见故障及其处理方式的同时，研究探讨了水电站内电气设备的运维工作策略，以期为今后水电内运维工作的有效落实提供借鉴和参考。
        1、水电站内电气设施的常见故障分析
        1.1变压器故障现象
        变压器作为水电站实现正常供电的关键系统，一旦出现故障将会直接影响到整个水电站的正常运行。通常情况下，变压器在出现故障的时候，会发出一定程度的异响，诸如变压器内部接触不良、绝缘线击问题的出现等都会出现异响。此外，在变压器运行的过程中，也有较大可能会出现绝缘瓷套管闪络问题，这一问题产生的主要原因就是密封变压器中使用的胶垫质量不合格，又或者螺母带来的线路压迫较小也可引发这一问题，从而导致绝缘管在外部客观环境的影响下变得潮湿，最终变压器就会损坏[1]。此外，在绝缘胶套的表面如若累积了过多的灰尘等物质，也会带来闪络问题，致使绝缘缝隙内部将会存在游离性质的放电现象，一旦对陶瓷套管产生了污染，则会因为瓦斯燃烧带来巨大的损害。
        1.2母线故障现象
        母线作为水电站内的基础设施之一，在其运行中最为常见的故障现象就是接地短路故障，因为母线连接着水电站内全部的电气设施，一旦母线出现了短路故障，影响到的是整个水电站电气系统，最终整个水电站的正常运行都会受到巨大的影响。如此一来，水电站内的母线故障需要得到运维部门及工作人员的高度重视。并通过每日的巡查，及时发现母线故障，并在找出故障原因的同时，采取针对性措施解决故障。
        1.3发电机故障现象
        发电机作为水电站内的重要电气设施之一，常见的故障可以分为励磁故障和本体故障两类，前者则是指发电机内励磁系统出现的故障，励磁系统出现故障则必然会导致发电机无法正常运转。后者主要是指发电机内部其他元件出现的故障，通常还会伴随有振荡、高温等伴随故障，这对于发电机本体结构将会带来极大的损伤[2]。同时，发电机出现的故障问题也在无形中加大了火灾事故的发生概率，这也是需要对发电机给予重点关注的原因所在。
        2、水电站内常见电气设备故障的处理方式
        2.1变压器故障的处理方式
        在变压器出现故障的第一时间，维修人员需要以其故障的外在表现进行故障类型的判断，并以变压器故障现象的具体信息作为基础进行全面的排查，以最快的速度找到变压器发生故障的具体位置，针对故障出现的原因进行处理。在完成变压器的故障处理工作之后，需要试运行变压器，确保变压器的性能水平能够满足水电站正常运行的需求，随后方可让变压器正式投入使用。在确定变压器故障位置及其原因之后，维修人员需要在合理判断故障的等级、危害的前提下，制定出完善的维修工作计划，将维修所需的工具、元件、维修时长等信息明确记录[3]。在完成变压器维修工作之后，运维人员需要进行每日的定期巡查，以此保障变压器的正常稳定运行。
        2.2母线故障的处理方式
        母线在出现故障的情况下，水电站的中控室会及时发出相应的故障信号，比如母线在出现谐振接地短路问题的时候，维修人员需要将与母线相连的互感器立即切断，从而形成一个独立的设备状态，借此更加便捷地变更母线状态，从而干扰原有的谐振。如若母线尚未出现谐振现象，则有可能是出现了铁磁谐振故障、单相接地等故障。在处理这类故障的时候，检修人员需要将木线作为基础，对与之相连的全体电气设施进行检测，并依次断开开关，切断互感器，从而以最快的速度找出母线的故障所在。
        2.3发电机故障的处理方式
        通常而言，水电站针对发电机故障的处理都是使用逐一排查的方式，比如在处理发动机振动故障的时候，可以借助计算机实现监控发电机本体的目的，在发现发电机故障结构之后则需要及时进行调整，以此显著控制发电机的日常工作负荷量，保障发电机整体的安全稳定运行。在故障处理完毕之后，如若试运行阶段的发电机指标仍旧无法恢复到正常运行状态下的标准，检修人员就需要向调度部门提交信息申请处理。在发电机出现励磁故障的时候，需要在重新启动之后，让发电机进行自动励磁，在发电机启动10秒之后，如若发电机未能运行则会收到运行失败的信息，这时候检修人员就可以通过直接检查起励电源等部位寻找并解决故障问题[4]。
        3、水电站内电气设备的运维要点分析
        3.1变压器运维要点
        在水电站变压器运维工作落实的时候，运维人员需要在雷电多发的季节，针对避雷针接地设备的可靠性、安全性，以及接地电阻合格与否进行详细的检查，同时需要针对变压器的油位给予重点关注，避免漏油现象的发生。

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对于那些处于运行状态下的变压器，则需要在日常的巡检中留心是否出现异常的电磁声，针对冷却系统实施全方位的养护，可以采取包括通风等在内的有效措施，防止因为气温过高而引发的风扇运转中断现象[5]。在检修变压器的过程中，如若铁芯接地引发起过热，则需要使用无绒性质的毛巾对其表面的油污进行清理，随后使用宽度大于30毫米，厚度大于0.5毫米的紫铜片，对接地片进行更换，并同时绑扎接地线的外露部分，并在清理油道的同时确保上铁扼和压板之间的缝隙作保持均匀。如果发现局部放电现象的出现，则需要立即强化接地的绝缘强度。
        3.2发电机运维要点
        对于发电机的日常运维工作而言，运维人员需要进行每周不少于两次的巡检工作，并且重点对励磁电流电压、定子电流等参数正常与否进行合理的检查，同时需要对衔接头的色泽标准与否、出现使用渗油印记与否进行详细的观测。值班人员需要每间隔一小时将发电机的气温、轴承气温等参数进行详细的记录，并且严格防止诸如老鼠等小动物触碰发电机对于发电机内部线圈所带来的损伤。同时，在日常运维的过程中，运维人员需要及时清除发电机内部出现的油污以及灰垢等，在清理其中污垢的时候，发电机上部污垢的清除，可以使用干净的抹布沾取适量酒精的方式进行。
        3.3断路器柜运维要点
        在断路器柜运维工作落实的过程中，拒合、拒跳现象是一种较为严重的故障现象，在处理这些故障的过程中，拒跳故障的处理需要检修人员立刻进行手动拉闸，对防跳继电器、继电保护、控制触电开关的正常与否进行合理的检查，并采取相应的措施进行维修。而出现断路器柜拒合故障的时候，检修人员需要对合闸的保险丝、合闸接触器的触点等是否处于正常运行状态进行全面检查。如果在合闸之后出现了红绿灯交替闪烁的现象，则说明断路器柜出现了合后自动跳闸现象，这时候就需要运维人员对线路的故障和断路器的机械故障进行检查。
        4、水电站内电气设施运维测策略
        4.1管理体系的健全
        为了保证水电气内部各项电气设施始终处于正常的运营状态，则需要水电站管理部门建立完善电器设施运维管理体系。水电站需要在促进其信息化水平提高的同时，建立相应的数据库，并将各项电气设备的实际运行状况以及故障发生的次数和维修情况等信息纳入其中。这一数据库的建立能够帮助检修人员实时掌握水电站内部各项电气设施经历过的维修状况，能够在总结经常发生故障现象的基础上，对其检修工作的落实提供一定的依据。此外，水电站内部电气设施数量相对较多，结构也较为复杂，为了保障日常运维工作能够有效的落实，相关部门需要及时组织水电站运维检修人员进行集体培训，除了需要向其传递水电站内部电气设施运行的基本原理、专业技术和维修操作技巧之外，更加需要培养运维检修人员的责任意识，在出现检修工作质量不到位的情况下，可以由相关部门对运维人员进行合理的处罚。
        4.2事故的有效防范
        因为水电站内部分布着为数众多的大型电气设施，一旦其中的某一个细微环节出现了故障，则有可能会影响到整个水电站电气设施的安全运行，甚至于引发严重的安全事故。如此一来，相关部门必须要针对水电站电气设备运行特点制定出完善的事故防范措施，并定期向检修人员介绍安全检修方面的专业常识，配合相应的水电站电气设备运维实践案例，在全面分析设施故障及其原因的前提下，做到同步提高检修人员的安全生产意识以及故障检修、预防的工作能力水平。同时。水电站内部电气设施故障出现的主要原因便是人为处理不当。在这种情况下，相关部门可以通过操作责任制的落实，在明确各工作岗位人员职责的前提下，确保在电气设备发生故障的同时，能够及时找到当天的操作人员以及负责人员，更好的为水电站内部电气设备的运行提供稳定的保障。
        4.3检修工艺的合理使用
        在水电站电气设备日常运营维护的工作中，检修工艺的选择必须以电气设备的实际操作运行特点为基础进行合理的选择。对于发电机的消弧线圈而言，其检查要点便在于外观整洁与否、出现松动问题松动与否，同时需要对螺栓的上紧情况以及是否存在裂纹和损坏问题等进行详细观察，并记录其结果。定子转子因为属于发动机中的重要零部件，在检查的过程中需要对其绝缘层存在划伤与否，以及母带捆绑牢固与否进行检查。由于水电站承担着将水能转化为电能的重要职责，为了保障在检修的过程中不会对电气设备的正常运行产生影响，检修人员需要采用绿色检修的方式，配合科学化的管理方式以及检修技术，能够在完善电气设备性能的同时，降低检修工作需要的时间以及经济成本投入，这也是水电站经济效益和社会效益得以持续提高的重要基础。此外，检修人员在使用绿色检修方式的过程中，需要重视对于电气设备的维护和保养，并在日常的巡查过程中及时解决出现的各种细小故障，同时检修人员也需要对其检修所用的工具进行定期检测，并尽可能选择一些能源消耗相对较低的工具，以便在保证检测工具质量的前提下，为检修工作落实提供支撑。
        5、总结
        水力发电近年来受到社会各界人士的推崇，相关从业人员在水电站运行管理中，应针对各种机器设备故障采取不同的应对策略和方法，做好安全隐患预防工作，不仅有利于保障水电站电力设备的平稳运行，还能降低故障率。平时也应对维修人员进行专业技术指导和相关培训，树立设备养护观念，力争低损耗低损失的维护电力设备，促进水电行业平稳发展。
参考文献
[1]余炜岷.水电站电气设备检修技术革新与运行维护策略[J].建筑与预算,2021,{4}(05):86-88.
[2]沈丰华.水电站电气设备运行检修浅析[J].水电站机电技术,2020,43(11):51-52.
[3]张沛.基于神经网络的水电站智能维护方法研究[J].陕西水利,2020,{4}(05):29-31.
[4]谢新颖.水电站机械电气设备检修及维护[J].通信电源技术,2019,36(10):227-228.
[5]蒋仁伟.水电站电气设备的检修技术及其维护策略[J].科技资讯,2019,17(25):25-26.