王 俊(堂縣九龍灘提水灌區工程管理處,成都 610400)
淺談電力提灌站機電設備的運行與管理
王 俊
(堂縣九龍灘提水灌區工程管理處,成都 610400)
摘 要:機電設備是電力提灌站的核心設施,加強機電設備的運行與管理,保證其正常運行是確保整個灌區正常運行的關鍵。本文作者結合在電力提水灌區工程管理單位的工作實際,以九龍灘灌區為例,并查閱相關資料,就如何加強電力提灌站電氣設備的運行與管理,發表了自己的看法和觀點。
關鍵詞:電力提灌機電設備運行管理;可靠性;電纜
金堂縣九龍灘提水灌區地處金堂縣東南部淺丘地區,是四川省建設于上世紀六十年代的全國大型灌區之一,也是西南地區最大的電力提水灌區,灌區設計灌面34.54萬畝,現有35KV變電站1座,提水泵站5座,機泵設備19臺(套),高壓開關柜22套,總裝機容量4669KW,干支渠總長163.82公里,控灌金堂縣淮口、高板、竹篙等10余個鄉鎮。受資金缺乏等客觀因素的影響,灌區工程經多年運行,老化失修,帶病運行,但九龍灘灌區工程管理單位加強機電設備的運行、維護與管理,盡最大努力提高機電設備的運行可靠性,基本保證了灌區工程的正常運行,為灌區的經濟發展作出了重要貢獻。2002年九龍灘灌區列入全國大型灌區續建配套與節水改造項目,逐步對灌區機電設備和渠系工程進行了更新改造,使灌區工程運行可靠性進一步提高。那么,作為一名運行管理人員,應該怎樣加強機電設備的運行與管理,提高機電設備的運行可靠性呢?作者認為應從以下幾方面著手。
電力提灌工程在提水過程中,各類設備所發揮出其設計的功能就是它的基本功能。基本功能反映的是設備的使用價值,如果喪失了基本功能,設備也就沒有存在的意義了。為有效發揮機電設備的功能,必須通過相關專業技術手段定期對機電設備的功能指標進行測試和維護。這就要求每年對電機的功率、轉速,水泵的揚程、流量,變壓器的變比、繞阻的絕緣電阻等機電設備的相關指標進行定期測量,判斷其是否達到額定值,如果達不到額定值則認為功能已經下降,就必須對其進行維修,如果功能下降嚴重,各種維修手段都無法彌補,并且既耗資又耗時的話,則需要考慮更換。例如,九龍灘灌區一級提灌站水泵經過30多年的運行,葉輪腐蝕嚴重,嚴重影響了出水量,降低了水泵的運行效率。考慮到葉輪不便于維修,加之維修后也達不到理想效果,最終選擇對葉輪、軸承、軸套等進行了更換,使水泵恢復了正常的功能。
可靠性管理的主要任務是防止故障的產生,控制故障發生的概率,及時排除已經發生的故障。
2.1 提高機械設備的可靠性
機械設備的可靠性對機械設備能否正常運行起著決定性的作用,其可靠性的高低取決于零部件在運轉過程中有形磨損的程度、零部件材料的質量、安裝的精度、設備的工作環境等因素,甚至零部件表面出現少量雜質也會影響到機械設備的運行可靠性(九龍灘灌區白廟子二級提灌站電機控制柜內的CΤ-19操作機構的軸承就經常因為進入雜質而影響開關的正常分合,為保證其正常運行,就必須時常對其清理)。所以,為保證機械設備運行的可靠性,必須根據設備的運行情況,正確分析影響其可靠性的因素,科學制定維修內容,合理選擇維修方式,以維持設備的可靠性。比如,九龍灘灌區水泵都經過了多年運行,并且春灌期間都是連續運行,運行過程中軸承受傳遞載荷,在軸瓦內磨擦,要保持在合理的使用期限內發揮正常功能,就要求必須提供優良的工作條件。所以在平時運行過程中,我們要求運行人員每1小時至少對設備進行1次巡視檢查,隨時注意潤滑油的油質、油量,檢查緊固螺栓是否松動、發熱部分溫度變化是否在正常范圍內、有無異響等,保證了設備的良好工作條件,提高了機械設備運行可靠性。
2.2 提高機電設備的可靠性
(1)機電設備的絕緣破壞:良好的絕緣是電氣設備正常運行的必要條件,也是防止觸電事故的重要措施。電氣設備絕大多數時間是處于額定工作電壓下運行的,但由于系統故障、設備老化等原因,設備在強電場的作用下被破壞,使電氣設備喪失絕緣性能;另外由于腐蝕性氣體、蒸氣、潮氣、粉塵、機械損傷等原因也會使設備絕緣性能降低,導致發生的故障。比如1999年九龍灘灌區在進行春灌時,白廟子二級站的輸電電纜因老化、絕緣層脫落而導致短路,不得不停機更換輸電電纜,給灌區農業生產造成了損失;
(2)導體的發熱:正常運行情況下,機電設備的主導電回路長期通過額定工作電流,這時由于導體本身存在電阻和導體連接處的接觸電阻,使導體發熱,這些熱量會使導體絕緣老化,逐步降低設備性能;
(3)短路故障:短路故障是電力系統故障中最為嚴重的一種,三相電力系統中短路可以分為三相短路、兩相短路、單相接地短路和單相短路。其中以三相短路最為嚴重,其短路電流可以達到額定電流的10多倍,甚至更高。當電氣設備通過短路電流時,會使設備嚴重發熱,使得設備溫度迅速升高,絕緣破壞,引發電弧、爆炸、電傷等事故,從而對電力系統造成嚴重的影響。為避免這些故障,我們每年春灌前都要聘請具有專業資質的單位對高壓電氣設備進行檢修維護。對絕緣問題,檢修單位嚴格按照《電氣設備預防性試驗標準》,進行認真扎實的預防性試驗,發現薄弱環節立即消除;對發熱問題,我們通過增大接觸面積,提高接觸精度和光潔度,增大接觸壓力等技術手段來保證接觸質量,在運行中還注意加強通風冷卻;對于短路故障,首先采取有效的措施限制短路電流,縮短短路電流的持續時間,降低發生短路現象的機率,其次計算好繼電保護設備的額定電流,保證繼電保護設備的靈敏度,一旦發生短路,就要快速將故障設備從系統中切除出去,避免故障擴大化。例如,九龍灘灌區白廟子二級提灌站在2012年春灌期間,由于工作人員誤操作,在接地刀閘未拉開的情況下,進行真空斷路器合閘操作,所幸在這之前已經將所有繼電保護設備進行了專業調試,正是由于繼電保護設備的靈敏動作才未使事故擴大化。
機電設備的維護管理是一項長期的工作,需要投入大量的精力,切實可行的管理方法,才能使設備正常運行,才能保證設備可靠性、提高設備利用率的。設備在運行中由于磨擦、沖擊、銹蝕、變形、潮濕、發熱、老化等因素影響,都會使它的功能降低或喪失。加強設備的巡視檢查和維護是提高設備運行可靠性和降低設備損壞機率的關鍵。所以我們都會根據機電設備的運行情況,結合灌區供水任務,對不同的設備選擇合理的維修時間、維修方式和維修層次。根據修理的內容、范圍、工作量可把維修分為大修、中修、小修、項修和改造等幾種層次。例如我們就根據自身水泵的年運行時間、運行環境等制定了4年一次大修,每年一次中修,每3月一次小修的維修制度,從而有效保證了水泵運行的可靠性。
4.1 提高人員技術水平
機電設備運行和維修人員技術水平的高低決定著設備使用壽命的長短。九龍灘灌區工程修建于上世紀六十年代,最初的運行管理人員大多是參與工程建設者,他們具有豐富的實際工作經驗,但是受當時歷史條件的限制,普遍文化水平不高,隨著灌區工程改造和新技術、新設備、新工藝、新材料的推廣及應用,人員整體專業技術水平不高,技術手段落后的問題逐漸凸顯,所以提高人員的技術水平勢在必行。為提高人員的技術水平,保證機電設備運行的可靠性和使用壽命,必須對運行和維修人員進行專業培訓。要使運行人員要全面了解設備的性能結構,懂得排除故障的方法和應急處理方法,維修人員要做到“三好四會”(管好、用好、修好;會操作、會檢查、會維護、會排除故障),了解設備運行狀況,及時消除設備缺陷。技術培訓工作應該做到:根據泵站的自身特點,結合實際問題,多層次、多渠道組織全體管理人員,尤其是一線操作人員進行基礎知識講座,開展業務知識培訓;對培訓結果進行考核;對設備運行中的故障情況進行梳理,培訓中以實際案例與理論知識相結合,不斷提高人員的工作技能。
4.2 提高人員的安全意識
安全工作是一切工作的重中之重,對于我們機電行業的工作人員來說,更應該重視安全工作,提高安全意識,避免人為事故的發生。一是要建立健全規章制度,根據不同的機電設備,建立相應的操作規程;二是定期對人員進行安全培訓,不斷加強安全教育;三是定期進行安全檢查,及時消除安全隱患;四是組織人員深入事故現場,分析事故發生的原因。
電力提灌站機電設備管理的本質,就是以功能保障為前提、合理使用為宗旨、精心維修為手段、杜絕事故為目的,從而保證和延長它的使用壽命。加強電力提灌站電氣設備運行管理可能還有很多方面,作者僅根據工作實際談了自己一些看法和觀點。隨著電力提灌工程自動化控制水平和管理的科學化、現代化要求的不斷提高,電力提灌站機電設備運行管理中可能會暴露出更多的新問題,新矛盾,我們機電行業的工作人員要充分認識到機電設備管理的重要性,不斷提高管理水平,只要我們認真分析,深入研究,積極探索,不斷總結經驗,相信所有問題都可迎刃而解。
作者簡介:王俊(1979-),男,四川成都人,研究方向:水利水電。