水電站電氣設(shè)備運行維護與故障檢修研究

謝 娟

(新疆維吾爾自治區(qū)烏魯瓦提水利樞紐管理局，新疆 和田 848000)

在當代極力提倡綠色、環(huán)保、節(jié)能的大環(huán)境下，水電站的廣泛布設(shè)和發(fā)電能夠為人們提供工業(yè)及生活用電，同時大大地減少了對物質(zhì)資源的破壞和環(huán)境的污染，做到綠色、環(huán)保、節(jié)能的宗旨。水電站的構(gòu)建及運作，涉及眾多的因素，對于系統(tǒng)要求極高，水電站電氣系統(tǒng)要求能夠適應(yīng)復雜多變的程序。電氣設(shè)備的工作狀態(tài)是影響水電站如常運作的重要因素，為此對水電站電氣設(shè)備運行維護及故障檢修的研究是十分重要的。

1 水電站電氣設(shè)備概述與運行維護

水電站的首要組成元件為電氣設(shè)備，常見的電氣設(shè)備分為一次設(shè)備及二次設(shè)備兩種。前者在應(yīng)用過程中，能夠?qū)ιa(chǎn)與分配電能起到直接的影響，主要設(shè)備包含避雷器、發(fā)電機、母線及主變壓器等；后者在應(yīng)用過程中，主要功能是保護、控制和監(jiān)測。對一次設(shè)備和整個水電站運行中的狀態(tài)起到有效保護作用，主要設(shè)備內(nèi)容包括自動控制設(shè)備、繼電保護裝置及控制電纜等[1]。

電氣設(shè)備運行維護的第一部分是開展電氣設(shè)備的巡查；第二部分是安排人員開展設(shè)備輪換及故障設(shè)備維護、更換等。通常電氣設(shè)備的運行維護會根據(jù)第一第二部分分別安排兩組人員予以執(zhí)行，兩組人員分別履行好各自的職責，特殊情況下兩組人員會同時開展工作，所以為了防止出現(xiàn)錯誤操作所造成的故障問題或安全事故，電氣設(shè)備運行維護整個過程是執(zhí)行“兩票三制”的機制用以規(guī)范各組人員的安全作業(yè)。這里值的兩票，顧名思義是值班員在開展切換作業(yè)前開展的票張?zhí)顚懝ぷ鞑⑵湟庖娚辖唤o上級主管機構(gòu)掌核后，同級的才能所謂兩票指的是在值班人員對設(shè)備進行切換操作前必須填寫相關(guān)操作票，經(jīng)上級主管部門審批同意后方可進行操作，另外一票指的是檢修人員在檢修操作前填寫的工作票。以上述的水電站發(fā)電機的運行維護工序予以介紹：平均一周會安排兩次的水電站發(fā)電機機組檢查，并且對其運行則安排人員值班看守，具體檢查方法為“看聽聞查”。看顧名思義是值班人員對有關(guān)數(shù)據(jù)予以查看，并時刻觀察機組是否出現(xiàn)漏油變色；聽則是聽發(fā)電機組運行時是否會出現(xiàn)異常噪音或震動。假設(shè)存在異常則根據(jù)發(fā)出響聲的部位排查故障源；聞就是根據(jù)口鼻聞機組的氣味；查主旨是利用機組運作的參數(shù)登記并后期統(tǒng)計、比較下得出是否存在問題。注意定期開展發(fā)電機機組清潔維修[2]。

2 運行維護和故障檢修中存在的主要問題

1)設(shè)備破損速度快、維修工作不及時中國水電站運作的整體過程中，常見十分嚴峻性的短期行為。這里說的短期行為，主要指水電站運作過程中，管理者由于盲目追求利益最大從而減少電氣設(shè)備的維護和檢修所造成的電氣設(shè)備狀態(tài)不佳，甚至設(shè)備呈現(xiàn)亞健康狀態(tài)下開展超負荷的工作，進一步加大了安全隱患的潛在力，一旦出現(xiàn)安全事故，后果不堪設(shè)想。

2)設(shè)備的檢修模式不完善：國內(nèi)常見的水電站電氣設(shè)備的檢修模式為單一的整體檢修，檢修效率極其低下，匱乏專門且針對性的元件檢修，造成了人力、物質(zhì)資源的雙重浪費，同時不能及時發(fā)現(xiàn)故障或排除故障，同時設(shè)備使用期限大大地縮短，會進一步誘發(fā)安全事故，長期以來電氣設(shè)備的運作可靠性大大下降。

3 提高水電站電氣設(shè)備運行維護水平的措施

3.1 落實安全生產(chǎn)責任制

確保安全生產(chǎn)責任機制的完全落實，通過規(guī)范安全運轉(zhuǎn)的檢修操作流程及管理機制，確保日后水電站水設(shè)備的可靠、安全運作，水電站檢修的不同值班人員理應(yīng)負起全責，對于自己負責的版塊做到規(guī)范操作、安全生產(chǎn)。同時嚴格遵循安全生產(chǎn)的規(guī)范制度履行對應(yīng)的監(jiān)督管理職責。

3.2 進行全方位的設(shè)備運行監(jiān)測

水電站的整體運轉(zhuǎn)中，為了能夠明確地征集和匯總各項電氣設(shè)備的運轉(zhuǎn)參數(shù)，需要對設(shè)備開展360°的全體、全階段的設(shè)備運轉(zhuǎn)狀態(tài)的監(jiān)測，具體的包括對水電站如常運轉(zhuǎn)時主變壓器的負荷程度及因為高溫所致絕緣層的老化程度等數(shù)據(jù)進行監(jiān)測和征集，收集到設(shè)備的損耗數(shù)據(jù)后可以為設(shè)備的維護及隱患排查等提供參考數(shù)據(jù)。

3.3 檢修設(shè)備運行狀態(tài)的方法

檢修設(shè)備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，適宜的方法有以管為主的檢修方式，通過布設(shè)電氣檢修設(shè)施開展對元件、部件的動態(tài)及時監(jiān)控和檢修，當發(fā)現(xiàn)存在異常或有安全隱患的設(shè)備時，為后續(xù)的設(shè)備故障檢修及隱患檢測供給出可靠的借鑒數(shù)據(jù)。

3.4 對電氣設(shè)備的維護人員進行重點培訓

對系統(tǒng)的維護員開展電氣設(shè)備檢修及維護的重要培訓，包括對電氣設(shè)備的安全檢修操作、常見故障排除、故障預測以及發(fā)生故障的緊急應(yīng)對方法等等予以重點培訓。除此以外，組織還要定期對設(shè)備維護員開展理論知識、專業(yè)技術(shù)等的鞏固知新的安全培訓，同時積極向員工提供新電氣設(shè)備管理技術(shù)的培訓，對于檢修操作、專業(yè)故障檢修、故障排除技術(shù)、故障緊急應(yīng)對方法等進行重點介紹和教學，旨在通過理論知識的深入教學升級學員對于設(shè)備安全維護的意識，增強學員學習的興趣，最終以考核的方式判定參訓學院的培訓成效。

4 探討水電站電氣設(shè)備的故障檢修策略

4.1 構(gòu)建完善的運行檢修制度體系

4.1.1 巡回檢查制度

基于從保障水電站電氣設(shè)備故障維修的角度而言，應(yīng)該構(gòu)建起嚴禁的水電站電氣設(shè)備檢修責任機制，用于值班人員在檢修作業(yè)中，做到基礎(chǔ)的四大“望聞聽切”。下述為“望聞聽切”的具體解析：“望”強調(diào)值班人員在執(zhí)行巡檢過程中，通過肉眼仔細觀察不同元件或機組設(shè)備的運行情況，若有異常出及時提出。“聞”則是強調(diào)值班人員在巡檢過程中確認是否出現(xiàn)異常氣味，若有則需要通過氣味來源確認設(shè)備來源。“聽”則是強調(diào)值班人員在巡檢過程中借助耳朵聽出電氣設(shè)備是否出現(xiàn)異響。“切”則是強調(diào)巡檢員用手觸碰電氣設(shè)備用以確定設(shè)備是否負荷發(fā)熱，當然“切”是基于保證人員自身安全的情況下考察電氣設(shè)備狀態(tài)的形式，主要目的是為了準確了解設(shè)備安全的狀態(tài)。完成上述電氣設(shè)備的“望聞聽切”檢查工作后，需要將其檢查情況、電氣運行狀態(tài)等信息予以記錄，以便為日后水電站電氣設(shè)備運行維護提供參考數(shù)據(jù)，并可以加速節(jié)約時間。構(gòu)建起完備的巡查檢查機制，是為了防止在電氣設(shè)備無人檢修時的順利運行，該自動化運行機制，是日后水電站電氣設(shè)備安全運行的基礎(chǔ)[3]。

4.1.2 合理科學的制定設(shè)備檢修制度

1)對檢修過程中涉及的全部數(shù)據(jù)進行匯總編制，日常的檢修數(shù)據(jù)則予以登記在案，同時匯總分析該數(shù)據(jù)的設(shè)備安全性能，及時排除故障隱患的源頭，確保檢修設(shè)備數(shù)量的足夠，能夠及時替換損壞的設(shè)備。

2)安排維護人員開展專業(yè)知識及技術(shù)的培訓，同時積極向員工提供新電氣設(shè)備管理技術(shù)的培訓，對于檢修操作、專業(yè)故障檢修、故障排除技術(shù)、故障緊急應(yīng)對方法等進行重點介紹和教學，盡量降低安全隱患的可能性。

3)構(gòu)建嚴格的培訓考核機制，分段存儲記錄設(shè)備運行數(shù)據(jù)并予以分析，廣泛征集工作人員的建議及意見[4]。

4.2 運用正確的檢修方法

4.2.1 定時檢查清理電氣設(shè)備中性點消弧線圈

設(shè)備短路是很常見的一種設(shè)備故障，為了防止這種現(xiàn)象發(fā)生應(yīng)該定期對消弧線圈進行檢查，保證其外觀整潔良好沒有斷路。為了防止接地線被腐蝕，更應(yīng)該保證每一個螺絲的固定沒有松緊問題無裂紋等損壞的情況。對中性點的消弧線圈柜進行人工清潔，重要的是對設(shè)備的外殼、線圈鐵芯、絕緣層、銅排、連接緊固件等部件進行檢查。仔細對設(shè)備進行檢查并詳細記錄。

4.2.2 定時檢查發(fā)電機定子轉(zhuǎn)子

確保發(fā)電機外觀完好無缺，同時對于上端電路線予以觀察，確認是否存在絕緣層損傷或劃痕等。檢查發(fā)電機定子云母是否存在捆綁不到位的異常，同時確認是否存在電路線因高溫或高負荷所致的變色情況，確認接線正常，不存在短路等現(xiàn)象。

4.2.3 發(fā)電機隔離出口的檢修方法

1)檢測設(shè)備的控制柜，如GCB控制柜，對每一個部件進行精確的檢測，確保沒有損壞而且沒有氣體泄漏的情況，如LFJ氣體泄露。

2)要對發(fā)電機的隔離開關(guān)進行檢測，要對其工作能力進行確認。在檢測的時候，工作人員要穿絕緣服，檢測接地線的同時要保證自己的安全，除了要檢測地線還有檢測設(shè)備接線，檢測隔離開關(guān)與導線的連接性，確認無誤后還要實驗一次。

4.3 對綠色安全檢修方法的探索

在檢修過程中，檢修電氣設(shè)備時要使用的方法一定要進行過科學的改造，使電氣設(shè)備的功能得到保持以及恢復，甚至是延長以及改善，這樣可以試成本降低，損耗減少，能獲得的利益最大化，這就是“綠色安全檢修”。

1)在保證自身安全的前提下維護和保養(yǎng)水電站的各個設(shè)備，并且要經(jīng)常性的進行。

2)對檢修的工具要嚴格的管理，根據(jù)各個工具的優(yōu)缺點選擇合適的工具使用，并且要注重檢修工具的研發(fā)，優(yōu)先使用耗能少的工具，以此來提高工作效率。

3)在技術(shù)改造設(shè)備以及創(chuàng)新技術(shù)使能耗降低和減少損耗設(shè)備，污染降低方面，“綠色安全檢修”可以做到。

5 結(jié) 語

總而言之，水電站電氣設(shè)備的運行維護及故障檢修直接影響日后水電站電能的正常輸出，為此對于現(xiàn)存的水電站電氣設(shè)備進行定期定時、嚴謹?shù)臋z修和運行維護是十分必要的，能夠大大提升水電站運行的可靠性，確保水電站的安全運行。為此，管理部門應(yīng)該著重關(guān)注水電站電氣設(shè)備的維護和檢修，提出合理科學的電氣設(shè)備維護方案，是以后電氣設(shè)備安全運轉(zhuǎn)的重要基石。

[1]郭翔.關(guān)于水電站電氣設(shè)備的運行維護探究[J].低碳世界,2014(07):54-55.

[2]梁瑤．水電站電氣設(shè)備運行維護與故障檢修探討[J]．中國高新技術(shù)企業(yè)：中旬刊，2013(12):131-132．

[3]黎秀蓮．水電站電氣設(shè)備運行維護與故障檢修探討[J]．城市建設(shè)理論研究：電子版，2015(20):5366-5367．

[4]邵衛(wèi)東．水電站電氣設(shè)備運行維護與故障檢修探討[J]．中國科技縱橫，2015(04):180．