水電站運行中受雷擊系統失壓的探討

伍灼強

（廣東梅雁吉祥水電股份有限公司壩頭水電站 廣東省梅州市 514761）

水電站運行中受雷擊系統失壓的探討

伍灼強

（廣東梅雁吉祥水電股份有限公司壩頭水電站 廣東省梅州市 514761）

在水電站運行中總是會有安全事故的發生，系統遭受雷電的沖擊，跳閘是常有的事，本文就是結合實際情況和工作經驗，探討一下雷擊系統失壓后運行人員的應對措施及注意事項，以供同行參考。

水電站運行；系統失壓；雷電；水輪機；發電機

1 概述

在水電站運行中，特別是在雷雨天氣，對于水電站運行人員來說主變跳閘或線路跳閘是常有的事，引起二次事故的概率是比較高的，特別是對中大型水電站的影響較大。本文著重探討一下系統突然失壓了，運行人員的應對，對于事故的處理，對電站運行安全的考量。

水電站一般都是建在比較偏遠的地方，比如廣東梅州的單竹窩水電站和蓬辣灘水電站就是在邊遠的山區，而且兩個電站是共用一條出線到雁洋220kV變電站上網的，由于線路長，穿山越嶺經過雷區，加上兩個電站變壓器的不平衡“搶無功”，在雷雨天氣對于這兩個電站運行是比較復雜的，對值班員是不小的考驗。首先運行時受雷擊可能會引起過電流、零序等繼保動作，引起機組跳閘或者事故擴大為主變跳閘甚至出線跳閘系統失壓等，其中最嚴重的就是系統失壓了，系統停電到恢復時間就比較長了。如果在運行中突然打雷跳閘失壓，這時全廠停電，機組甩負荷，轉速能否控制下來，是否執行停機，如不能自動執行事故停機就人工操作最快速度把機組停下來。機組停下來后就要最快時間恢復電源了，檢查系統是否失壓，如果系統失壓就準備切換廠用電或開啟柴油機供電，恢復廠用電后，對設備進行一次巡查，等待調度指令恢復系統供電。當調度發令可以恢復，則分級執行線路恢復供電，主變充電，廠用電切換系統電源，恢復輔助設備，檢查機組及測量絕緣，開機并網運行，以上就是電站從跳閘到恢復發電的過程了。由于本人在單竹窩和壩頭水電站都工作過，下面就兩個電站在運行中遇到的亊例來探討一下。

2 事例一

“某次壩頭水電站“2＃主變跳閘亊故”：在某天惡劣天氣雷鳴閃電中，由于感應雷的原因，1#主變零序保護動作使2#主變跳閘，廠用電由2#主變供電，這樣就造成3#機組甩負荷，廠用電消失，全廠漆黑，作者當時由于剛工作不久，可以說是茫然而緊張此時迅速反應并在電腦監控上發現是2#主變跳閘，3機組甩負荷，轉速未升高，在空載運行，所以帶著照明電筒迅速到低壓室切換廠用電為1＃主變供電，迅速恢復廠用的供電，使運行中的1＃機組2#機組得于繼續運行避免停機帶來損失，及時帶領值班工作人員穿好雨衣絕緣鞋做好安全措施到2#主變現場，投入中性對其充電投入運行，最后3＃機組由空載至停機備用作全面檢查。通過此次事故處理可以說是做到操作迅速準確，使電站迅速恢復發電運行，避免了不必要的停機帶來更大的經濟損失。

3 事例二

“單竹窩水電站出線因雷擊跳閘事故”某天中午，因打雷引起線路保護動作，當發現線路跳閘后，迅速到機組現場，這時四臺機組己經事故停機自動停下來了，此時由于全廠供電無法短時間恢復了，值班人員就到潤滑油供油閥現場檢查有無關閉到位，避免漏油產生，然后到油壓裝置現地關閉油閥，防止油壓裝置因調速器串油造成油壓下降，當穩定下來后，再向調度了解情況，逐級恢復，母線充電，兩臺主變充電，檢查機組及絕緣，對所有輔助設備及其電源做檢查，直至恢復機組發電運行。

4 以下就來探討一下電站失壓到恢復供電的一些注意的地方

（1）有一些水電站特別是小水電由于資金等各方面的原因是沒有設置備用照明電源或事故照明的，夜晚全廠停電一片漆黑，在黑暗的環境里容易慌亂，就無法快速鎮定準確地處理事故了，所以確實沒辦法安裝備用事故照明的，建議多裝一些消防用照明燈來作事故照明用。

（2）對于計算機監控的電站來說，要確保監控系統的可靠性，要經常檢查逆變器是否可靠，備用電池是否能正常使用。有些電站由于監控太老舊，可靠性嚴重下降，一到打雷失壓監控就無法正常使用，所有數據都無法顯示出來，這給運行人員的判斷是哪級跳閘，機組是否穩定控制轉速都造成很大困擾，監控作為電站設備的眼睛，時刻要能保證可靠性。

（3）系統失壓與水輪機的考量，系統雷擊失壓，跳閘后機組甩負荷，由于調速器性能不一，可能出現轉速上升很快甚至達過速100%的現象，機組出現逸速時，使轉動部件離心力急劇增加，從而增大它的振動與擺度，甚至大大超過規定的允許值，直至水輪機軸承損壞等等，所以我們要充分認識它的危害性，應該對機組全面檢查一次，測量它的震動值及擺動值，在確無異常情況機組才能投入運行。

（4）系統雷擊失壓與發電機的考量，雷電沖擊波對于發電機線圈絕緣是不小的考驗，對于絕緣薄弱存在隱患的發電機是有可能擊穿絕緣的，轉速升高對轉子線圈也有可能引起松動，所以開機前一定詳細檢查，絕緣是否符合要求，最好使用零起升壓，慢慢加壓，觀察電壓變化，發電機無異常發方能并網發電。

（5）系統失壓與潤滑油及壓力油的考量。因有些設備更換維修不到位的原因，如潤滑油閥門出現關閉不嚴的現象，就要到現地人工關閉潤滑油閥門來防止漏油，這是要在失壓緊急停機后要考量的問題，要在機組停機以后要迅速關閉一些閥門，不要因為忽視而造成潤滑油損失。這就要求值班人員要最快的速度判斷事故的性質，對潤滑油系統作影響評估。

（6）系統雷擊失壓與輔助設備的考量，每個電站設備都有所不同，對于失去廠用電的機組輔助設備的操作也不同，例如有些功率此較大的設備，要先打到停止位置，防止投入廠用電或啟用備用電源時輔助設備同時啟動造成負荷較大。在投入廠用電以后，應對輔助設備的電源空氣開關逐一檢查有無跳閘，有無因雷擊造成設備損壞無法正常投入運行。

（7）系統雷擊失壓與廠房滲漏水的考量，水電站廠房及機組都會有滲漏水，這就要考量廠用電的恢復時間了，如果長時間無法恢復廠用電勢必會出現水漫設備的危險，做好事故預想，有無應對的措施。

（8）系統雷擊失壓與水庫水位及泄洪閘的考量，水電站泄洪閘是靠電機帶動啟閉的，這就要考慮廠用電的恢復情況，泄洪閘有無因雷擊受損等都要一一檢查，防止不能及時泄洪造成庫區受淹，能不能有后備方案減少事故發生的可能性。

（9）系統雷擊失壓與系統擴大性失壓乃至系統瓦解的考量，系統如果瓦解，將影響千家萬戶，對社會帶來嚴重不便。電網系統重建是一件復雜的事情，水電站作為系統重建的先頭部隊，在電力系統統一調度指揮下，水電站要發揮開機靈活機動快速的特征，為系統恢復作貢獻。

（10）運行中為了能使值班人員快速準確的操作，應該把一些常規操作票打印出來，結合現場情況，方便值班人員開票使用，減少失誤增加操作速度。

5 結束語

綜上所述；根據雷電波的特點，雖然對線路設置了避雷線，對變電站設置了避雷針，對設備設置了避雷器等各種防雷措施，但仍然會因雷電安全意沖擊波的造成事故，嚴重則發生設備爆炸著火，影響人身及設備安全，如果值班工作人員安全意識薄弱處理不當將會發生二次事故及事故擴大，嚴重影響系統安全，可能造成大面積停電，給人民生產生活帶來不便及電站更大的經濟損失，所以當發生雷擊失壓發生時，要以沉著冷靜快速準確的操作，結合并結合本電站的實際情況處理問題。作為水力發電行業，少人值班是大勢所趨，值班員在應對系統雷擊失壓的復雜性及操作難度是可想而知的。作為從業工作人員要掌握主設備的構造性能，崗位的規章制度，熟悉各種運行操作和事故處理方法，堅持預防為主的方針，結合安全規程考核及技術考核，多做事故預想，多做事故演練，多做運行總結，保證水電廠能安全地運行。

[1]《電力系統安全規程》.2010，06.

[2]廣東梅雁吉祥水電站.《壩頭水電站操作規程》.2014，10.

[3]水電站運行檢修技術，2011，03.

TM862

A

1004-7344（2016）17-0060-02

2016-5-30

伍灼強（1983-），男，助理工程師，2003年7月畢業于廣東水利電力職業技術學院，水電站電力設備專業。