水電站電氣設備老化問題及應對措施

郭榮浩

湖北能源集團房縣水利水電發展有限公司 湖北 十堰 442100

隨著我國開啟全面建設社會主義現代化國家新征程，國民經濟持續快速增長、工業現代化進程加快，資源和環境制約趨緊，生態環境壓力持續增大。水力發電作為一種清潔再生能源，對緩解能源供應緊張和生態環境壓力具有較大作用，如何保證水電站安全穩定運營需要從多個方面入手，優化提升管理水平。其中，在水電站設備數量占比較多的電氣設備的重要性也就逐漸顯現出來，減緩電氣設備老化速度，提升使用壽命及健康水平，有助于提升水電站的安全穩定和經營效益，可靠持久的為國民經濟發展提供優質電能。

1 水電站電氣設備老化問題現狀

1.1 自然老化和突發性老化問題嚴重 我國當前所存運營的水電站大部分興建于上世紀七十年代，有些小型水電站甚至于改革開放初期建成投運。上述水電站的電氣設備自然老化現象十分突出，老化最為明顯的設備有直流系統、勵磁系統、計算機監控系統等。同時，部分小型水電站設備運行管理十分混亂，在正常的電氣設備運行、維護過程中，因為人員業務素質與技能水平不達標，違規操作、檢修造成電氣設備突然老化。

1.2 季節性老化問題不可避免 因為全年社會用電量月度分布不是均勻的，存在峰段、低谷。炎熱的七八月“迎峰度夏”，水電站電氣設備因為環境溫度加高負荷自身運行發熱，導致大量一次設備絕緣性能降低。而在寒冷的冬季，低溫雨雪極易造成外送線路覆冰倒塔，一次輸電設備絕緣子凍裂破損。極端的高溫和低溫天氣都會加大水電站電氣設備的老化程度，且不可避免。

1.3 室內室外老化速度不同 由于室內、室外環境上的差異，水電站同一批次電氣設備，室外安裝的老化程度往往大于室內安裝的。有些電站為了省事，忽略不同環境下設備老化速率不同的特性，按照一個標準去維護、保養不同安裝環境的電氣設備，既無助于提高電氣設備性能水平，還浪費了人力、財力資源。所以室內、室外電氣設備維護不協調的問題，也是當前水電站設備管理工作亟需解決的重要問題。

1.4 劣質設備老化問題突出 部分小型水電站為了節約投資成本，在電站建設管理過程中沒有科學合理的設計，選用了大量劣質電氣設備。這些劣質電氣設備性能下降與老化速度很快，經常發生各類故障，嚴重影響水電站和電網的安全運行。

2 水電站電氣設備老化的危害

2.1 降低水電站生產效率 在電氣設備全生命周期過程中，自然老化屬于正常現象，但不加管理控制的老化勢必影響水電站的生產效率。如發電機、主變、外送線路等電氣一次設備的老化直接影響電力生產、傳輸與使用；調速系統、勵磁系統、計算機監控系統等電氣二次設備的老化，間接影響發電可靠性與電能質量。如果電氣設備經常發生故障，不僅影響客戶用電的滿意度，還會大量產生不必要的維護檢修費用支出。

2.2 增大水電站安全風險 電氣設備持續老化，且沒有良好的技術管理措施，將會大大縮減其使用壽命，最終導致的結果就是報廢，甚至是發生電力安全生產事故。例如:一次設備大量使用的銅金屬材料、鋁金屬材料、有機絕緣材料，在長期高溫環境下運行必然會引發金屬材料軟化，機械強度下降，絕緣性能降低，導致擊穿、短路、斷路風險增大；二次設備大量使用的電子元件在溫濕度的共同作用下，極易造成樹脂封裝開裂、內部金屬氧化、管腳開焊等問題，導致零漂和線性度發生性能變化，影響監測、控制精度，增大安全風險。

3 水電站電氣設備老化問題的應對措施

3.1 建立電氣設備全生命周期管理體系 水電站屬于典型的技術密集型和裝備密集型企業，其各類電氣設備具有成本高、生命和修復周期長等共同特點。全生命周期管理是一種系統性的管理手段，涵蓋設備資產的規劃、設計、采購、建設、運行、檢修、技改、報廢的全過程，可以在確保規劃合理、工程優質、生產安全、設備可靠的前提下，消除傳統設備管理方式經常出現的過渡檢修現象，減少不必要的檢修費用支出和人力支出，大幅提升設備運營收益率，用最小的成本提升設備安全穩定性。

3.2 定期進行設備狀態評估與診斷 設備狀態評估、診斷必須從實際出發，依據設備技術標準，以運行考驗為主要目標，結合預防性試驗，更新改造，大小修后的有關數據和存在的問題，全面反映設備的健康狀況。工作開展應充分發動員工，每個設備應結合職責分工落實到人，實行設備負責制，設備負責人應當經常掌握管轄設備的技術狀況，不斷進行維護和檢修，及時對設備進行診斷、評估，并提出檢修策略，力爭所管轄設備消滅危險和異常狀態，減少注意狀態，提高到正常狀態。

3.3 多種檢修模式共同發力 依靠技術進步，以促進安全環保和生產發展為指導思想，堅持使用和維修相結合；日常維護和計劃檢修相結合；修理與技改相結合；技術管理與經濟管理相結合的原則。在定期檢修的基礎上，鼓勵并倡導逐步擴大狀態檢修的比例，最終形成一套融合定期檢修、狀態檢修、改進性檢修和故障檢修為一體的優化檢修模式，認真組織設備效能的日常監督、修后試驗，不斷提升設備安全性、可靠性和經濟性。

3.4 重視設備的工作環境和清潔養護 高溫、高濕、干燥、灰塵等環境因素都是電氣設備壽命的頭號殺手，要想電氣設備正常運行，除了保證設備自身軟硬件符合標準要求外，還應對溫度、防水、防火、防靜電、濕度、潔凈度等環境要素進行嚴格控制，實時掌握以及了解電氣設備工作環境狀況，經常性的進行清潔養護，減緩設備老化速率。

3.5 提高員工思想認識和業務技能 思想指導行動，電氣設備歸根結底是一項資產，人是保證資產壽命的關鍵因素，如果想要緩解水電站電氣設備的老化問題，就應該從生產人員抓起。首先要讓全體生產人員形成設備老化影響安全生產，影響公司效益，影響個人收入的共識；其次加強教育培訓，提高他們的安全風險防控意識和業務技能水平。從而規范生產人員運行、維護檢修工作行為，減少或者杜絕設備意外損傷的人為因素。

4 結束語

水力發電作為一種清潔再生能源，為保證水電站安全穩定運行，源源不斷的向電網輸送優質電力，需要水電站的設備管理者提高思想認識重視電氣設備老化問題，采取科學創新的設備管理手段，減緩設備老化速度，提升水電站安全穩定運行水平和經濟效益，更好的為全面建設社會主義現代化國家貢獻力量。