關于水電站水淹設備處理的探討

吳偉

【摘要】水電是一種清潔能源，水電的建設和投運大大降低了污染，加大了對自然資源的利用，水電建設掀起一股熱潮。但許多新電站由于設計缺陷、施工倉促、運行疏忽等造成汛期水淹廠房的事故，帶來了嚴重損失。筆者在借鑒其他電站案列的基礎上，加上自身親自負責處理電站水淹事故的經歷，進行總結經驗教訓，防止事故再發生，給其他處理類似情況提供參考。

【關鍵詞】水電站；水淹；電氣設備；處理

1、概述

某水電站位于布爾津河上，屬河床徑流式水電站，裝機4臺燈泡貫流式水輪機組，裝機容量4×6.25MW。2014年7月遭遇百年一遇洪水，該河水位暴漲，上游水庫泄洪，洪水沖垮尾水圍堰，從尾水管倒灌至主廠房。時值該電站安裝階段，主體廠房施工完畢，上游進水閘門及機組流道施工完畢，下游尾水閘門及其他設備未安裝。至搶險結束，洪水最高水位離主廠房安裝間地面（一層）以下0.5m，廠房水輪機導水機構、高壓開關柜及電氣設備、二次屏柜等大部分被水淹。從事故的發生到事故處理完畢經歷了搶險和搶修兩個重要階段，使設備恢復正常使用，整體工程繼續施工。

2、搶險階段采取的處理措施

搶險階段采取有效可行的措施，可以最大程度的減少經濟損失，減輕設備受損程度，保證設備完好性。

2.1 恢復或保證臨時電源的正常使用。臨時照明及抽水水泵均是搶險期間必不可少的，保證電源的正常是搶險至關重要的環節，為搶險的進行提供保證。

2.2 洪水沖垮圍堰造成洪水進入廠房至達到最高水位經歷了一定時間，在此期間，立即組織相關人員分別進行圍堰的搶修工作、室內電氣設備的吊裝轉移工作。充分利用時間及有限資源，對廠房內受水易損、貴重且短時間內可以轉移的設備、元器件進行轉移，最大程度減少損失。

3、搶修階段各種設備的恢復處理措施

洪水期水中含有大量泥沙，洪水退去后易在具有容器特征的部件或設備表面存有不同程度的積水、泥沙。搶修階段的第一步就是立即清除設備的積水泥沙，使用軸流風機、熱風幕、暖風機進行通風干燥，及時去除設備表面水分，為下一步采取恢復措施提供條件。

由于水淹設備涉及機械、電氣一次設備、二次設備，設備的性能及材質不同，洪水對其影響程度及性能改變情況不同，為此需針對設備進行分類處理。

3.1 水機設備的處理。水機設備材質一般為鋼或相近材質，短時受水后，對其影響一般為銹蝕。該電站水淹時水機設備除機組流道、尾水管外，涉及透平油罐2個，調速器油箱4個。洪水退去后，及時清除油罐及調速器郵箱內積水、淤泥，透平油進行沖洗，防止罐體銹蝕。

3.2 電氣設備的恢復措施。不同電氣設備受水后，表現特征也有不同，最主要的表現為設備受潮絕緣降低，元器件、觸點銹蝕短路等現象。根據設備性質采取不同手段進行分類處理，以下就一般設備、變壓器及電動機類、二次設備及元器件進行分類說明。

3.2.1 一般設備。對于高壓開關設備、母排、絕緣子、柜體、低壓線纜等無線圈、電容設備，對其進行充分通風干燥后，采用酒精進行清洗表面殘留，充分干燥后測試其絕緣合格即可投入使用。但對于接觸器、空氣開關、塑殼式斷路器等低壓設備，其內部觸點、鐵心等易出現銹蝕情況，同時可能遺留部分泥沙阻斷觸點的正常導通，此類設備需分解、打磨除銹處理，對部分型號分解難度較大，修復價值較低的空氣開關，建議直接更換。

3.2.2 變壓器、電動機類設備。廠內共有10kV變壓器6臺，其中2臺廠用變、4臺勵磁變，均為F級絕緣的干式變壓器。由于變壓器線圈為樹脂澆注，絕緣等級較高，將變壓器表面清除干凈后用碘鎢燈進行充分烘干后，經絕緣試驗合格即可投入運行。但部分絕緣薄弱的干式變壓器，進水受潮后外部烘烤效果不好時，可采用電焊機短路加熱烘干，但需注意短路電流不可超過額定值。但對于部分二次屏柜內低壓整流變壓器、耦合變壓器、開關電源等絕緣等級較低，參考以往運行及事故經驗，建議對其全部更換。

全廠受水電動機共8臺，其主要用在全廠排水、消防供水上，功率從3kW到37kW不同，均為立式安裝。電動機被水浸泡后，水分從接線孔等空隙進入電機內部，洪水退去后電機內部仍會存留大量水分。在現場條件具備后應立即將電動機按大修標準解體，排除內部水分，清洗軸承，并對電機定轉子進入烘干處理，經絕緣試驗合格后試轉無問題即可投入運行。現將各電機烘烤情況統計如表1。

3.2.3 二次設備、元器件。本廠水淹二次設備涉及保護、監控、直流、勵磁等設備，對此類設備在洪水退去后立即采取有效措施進行烘干、清掃。在初步檢查處理后對主要設備建議及時聯系廠家現場試驗或返廠檢測、修復，對其附屬設備可自行檢測其性能。由于監控及保護設備多為精密電子產品，被水浸泡后，電路板上的微電子元件均已侵入了水及灰塵，微電子原件自身不具備防水性且其內部要求微塵；直流及勵磁設備除屬于精密產品外還為大電壓大電流設備，被水浸泡后存在很大安全隱患。

針對以上設備情況及現場檢測經驗，二次設備元器件可修復性較小，而且屬于全廠控制、保護等關鍵設備，為此建議對主要部件進行更換，修復后的設備作為臨時備品使用。

4、結語

水淹廠房事故對水電站造成的影響及破壞程度相當嚴重，本次水淹時時值安裝階段，發電機等部分設備未安裝，但對于已投入運行的發電機組水淹廠房事故造成的損失不可估量。為防止類似事故再度發生及快速有效的處理事故，以下幾點建議供參考：

4.1 科學有效的做好汛期監測工作，為汛前制定合理防汛方案提供第一手參考資料。

4.2 汛前成立以主要負責人為組長的防汛領導小組，制定防汛預案并加強演練。

4.3 科學的組織和管理是事故搶險、設備恢復工作有效開展的有力保證。

4.4 設備恢復處理過程中加強措施管理，防止人為因素對設備造成二次損害，給設備恢復處理增加難度。

4.5 不同類型的設備一定要采取針對行的措施進行處理，不明確設備構造原理及性能時，避免盲目下手、做無用功，應采取措施及時恢復有把握的設備，挽回部分損失。