水电站电气设备运行维护与故障检修研究_妮鹿菲尔·毛吾田.pdf

照明电器 2023 年 第 1 期 总第 176 期 光源与照明156水电站电气设备运行维护与故障检修研究妮鹿菲尔毛吾田新疆职业大学 电气工程学院，新疆 乌鲁木齐 830013摘要：现阶段，水电站电力供应的持续稳定性是管理重点，做好水电站电气设备运行维护与故障检修可以延长水电站电气设备的使用寿命，充分发挥水电站的积极作用。文章主要从水电站电气设备常见故障入手，介绍水电站电气设备检修方法，明确当前水电站电气设备运行维护与故障检修中存在的问题，探讨水电站电气设备运行维护与故障检修的策略。关键词：水电站；电气设备；运行维护；故障检修分类号：TV7370引言相比于火力发电，水力发电更加绿色环保，符合当前可持续发展要求。水电站的建设与改造也是近些年来电网升级改造的重点，通过水电站将水能转化为电能，可以满足各行各业发展中的电能需求。不过，我国水电站电气设备运行维护与故障检修环节仍然存在一定的问题，威胁到水电站的安全运行，制约着水电站的发展。对此，必须建立水电站电气设备运行维护与故障检修长效机制，定期安排专业人员进行维护管理和故障检修，从而确保水电站电气设备效能正常发挥。1水电站电气设备常见故障1.1 变压器故障变压器是水电站的重要部件，必须加大对其运行维护力度，否则会影响水电站的正常运行。常见变压器故障有噪音、绝缘瓷套闪络问题。若变压器工作过程中出现异常噪音，操作人员需要加强警惕。重压作用下变压器会产生“嗡嗡”声响；若变压器内部接触不良或者绝缘层破裂，也容易产生噪音；变压器设备零件松动、周围环境过潮等也会导致异常响动，给变压器工作带来较大的安全隐患。变压器套管表面出现异物或者电容套管间隙放电时都容易造成套管闪络问题，引发系列变压器故障。变压器出现绝缘瓷套闪络问题时需要及时检查，关注密封橡胶的密封效果等。1.2 励磁装置故障励磁装置是水电站电气设备较常见故障，当励磁电流、电压异常时，励磁装置发生故障的概率增加。电刷变形造成的接触滑环面积减小，会增加电路中的电阻，电刷与滑环接触较为松动，滑环在旋转状态下容易产生新火花点，生成片状火花。1.3 线路故障在水电站运行过程中容易发生线路故障，线路连接了水电站绝大多数设备，一旦线路出现故障，电气设备的运行会或多或少受到影响，甚至可能导致整个电力系统的瘫痪，使得水电站无法正常发电。当出现线路故障时必须第一时间排查并针对性解决故障。1.4 发电机故障发电机故障主要分为励磁故障和本体故障两类。其中，励磁故障多由励磁系统故障引起，会对水电站造成较大损害，甚至还有伴随故障发生；发电机本体出现故障容易引发火灾，对水电站造成较为严重的损失。需要开展全面监测，以减少故障给水电站带来的损失。1.5 调速器故障调速器故障包括调速器停机故障、仪表故障及电液转换设备故障。其中，发生调速器停机故障后，微控制器很难正常执行调控程序，控制面板功能发挥也会受到限制；仪表故障会影响平衡表的应用效果，使仪器显示数据与实际数据存在出入；电液转换设备故障多由机械或电气故障引发，会导致电液转换设备功能受损。2水电站电气设备故障检修方法较为常见的水电站电气设备故障检修方法包括检作者简介：妮鹿菲尔毛吾田，女，本科，讲师，研究方向为供用电技术。文章编号：2096-9317（2023）01-0156-03光源与照明 总第 176 期 2023 年 1 月 照明电器157测法、经验法及 PLC 系统监测法，合理应用故障检修方法能够保障水电站电气设备功能的正常发挥。2.1 检测法检测法是指应用仪器仪表监测水电站电气设备，获得电气设备的电压、电阻、温度等数值信息，从而判断电气设备内部线路是否畅通。若相关数值异常或者与预期不符，那么电气设备很可能发生故障。新时代背景下，应用检测法进行电气设备故障检修时需要合理应用现代化数据监控平台，借助大数据处理技术挖掘设备潜在故障，从而及时做好预防1。例如，对某水电站进行故障检测时，相关人员监测了发电机出口断路器的三相温度，对比初次检测与再次检测的数值，发现三相温度由原来的 55（A 相）、59（B 相）、57（C 相）变为 57、61、89，温度明显上升，初步判断存在异常情况。2.2 经验法经验法是较为传统的故障检测方法，对检修人员的要求较高。在检修过程中，检修人员可以借助以往的检修经验来按压处理活动部件，从而解决接触点接触不良问题。敲击是较为常用的经验方法，利用敲击使得电气设备产生振动，可以判断电气设备内部线路是否正常；黑暗观察法也是常用方法，在黑暗环境下观察电气设备，可以发现故障位置存在的电火花问题。经验法的应用应该结合现代化设备监控体系，以取得较佳的检修效果2。2.3 PLC 系统监测法PLC 系统是一类控制系统，能够传递水电站电气设备信号，日常应用时要做好 PLC 系统的抗干扰处理。如采取金属隔离方法为 PLC 系统打造强电磁环境，提高作业的安全性3。3水电站电气设备运行维护与故障检修中存在的问题3.1 过分追求经济效益，缺乏电气设备维护意识随着现代化产业的发展，电力能源的应用范围越来越广，社会层面对电力能源的需求量越来越大。为了满足社会发展的电力能源需求，各地纷纷建设了水电站，但是在管理过程中只追求经济效益，忽视电气设备维护，影响了水电站的长久发展。水电站电气设备运行检修需要让电气设备停止工作，对于水电站来说，停止工作意味着经济效益的损失。部分水电站为了追求经济利益，并不注重电气设备的日常运行维护，部分电气设备存在安全隐患但仍然处于工作状态。电气设备中存在的任何细微问题都可能导致安全隐患，从而威胁水电站的安全运行。由于缺乏电气设备维护意识，水电站电气设备的安全隐患积少成多，最后引发了安全事故。水电站如果能够在事前做好故障检修和日常的运行维护，很多安全事故是可以避免的4。3.2 检修模式与技术落后，难以满足当代工作需求当前，多数水电站的电气设备检修方法和模式较传统，并不能满足实际工作的需求。传统检修模式存在较大的局限性，不能覆盖水电站电气设备的全面检修需求。水电站不注重新兴检修方法的引进，也不能及时升级电气设备运行维护计划。传统电气检修计划周期较长，不具备针对性，不能根据电气设备的不同进行针对性检修，容易扩大电气设备安全隐患，增加电气设备故障发生概率5。4水电站电气设备运行维护与故障检修策略4.1 建立完善的巡回检查制度完善巡回检查制度是水电站开展电气设备运行维护的重要基础保障。在完善巡回检查制度时，需要注意以下方面。首先，要从实际出发，结合水电站运行状况制定针对性巡回检查制度，确保制度具有可实施性6。其次，巡回检查制度的制定需要落实责任，明确检修人员与值班工作人员的任务，提高巡回检查的精细化水平。最后，要注重巡回检查制度的落实，做好操作记录，如果操作需要提前申请，需要经过审批之后才能够开展后续操作7。在巡回检查过程中，检查人员需要落实相关流程，采取“望”“闻”“听”等相关操作，提高检查方法的科学性：（1）“望”，通过实地观察判断电气设备的运行情况，及时发现电气设备故障；（2）“闻”，电气设备出现故障常伴随特殊气味，检测人员可以通过闻气味及时察觉电气设备故障，做好电气设备故障判断；（3）“听”，电气设备故障也常伴随噪声等异常声 照明电器 2023 年 第 1 期 总第 176 期 光源与照明158响，运行管理人员可以通过听及时察觉电气设备故障8。4.2 不断完善故障检修方案为了提高故障检修水平，需要结合水电站电气设备运行实际情况，制定并积极完善故障检修方案，按计划执行电气设备检修计划。水电站电气设备故障检修主要包括计划检修和临时抢修，其中计划检修是指定期对水电站电气设备零部件等进行检测，从而及时发现问题苗头；临时抢修是指故障发生后需立即解决，否则会影响水电站的正常运行。针对不同故障类型需要提前制定完善的故障检修方案，从而提高故障检修的效率和质量，以最低检修成本确保电气设备的平稳运行。伴随大数据技术、自动化技术、人工智能技术等的发展，在故障检修中要体现充分发挥新技术的优势，做好信息数据的收集和再利用工作。针对工程量较大的故障检修工程需要合理增派检修人员，避免水电站长时间断电带来损失。针对临时出现的问题，需要积极落实抢修方案，避免处理不当加剧事故，维护水电站运行的经济效益。4.3 积极开展故障识别与诊断工作故障识别与诊断工作是水电站电气设备故障检修的基础，能够保障电气设备的运行安全。随着时代的发展，电气设备检修方法得到了一定的发展和创新，水电站在开展电气设备故障识别与诊断工作时，需要跳出传统检测方法的局限，创新应用新兴检修方法，提高故障检修水平。利用新兴设备检修方法，如状态检修方法等，能够提高电气设备管理的工作效率，实现管理的集约化。状态检修方法是将传感器安装在电气设备上，获取电气设备实时运行数据，对于故障的识别较敏感且及时，可以方便检测人员进行电气设备故障类型判断。4.4 不断提高故障检修水平目前，我国水电站必须不断提高故障检修水平，实现电气设备的实时监测，及时采取针对性故障检修方法，从而将电气设备故障导致的负面影响降到最低。提高故障检修水平还需要组建专业化的检修团队，不断丰富检修人员的设备检修经验。一方面要注意团队固有员工的培训教育，增强检修团队成员的综合素养，另一方面要注重团队中技术人才的引入，定期进行团队成员的技能培训和考核。4.5 重视一次设备故障检修工作在进行水电站电气设备故障检修时，需要注重一次设备故障检修。以变压器和隔离开关的故障检修为例。进行变压器的检修时需要提前将外壳清理干净，然后使用酒精擦拭绝缘子、风机等部位，完成相关的清洁工作。清洁工作结束之后需要检查组件，一旦发现组件变形、损坏等问题需要及时处理。发电机隔离开关的故障检修需要遵循一定步骤，需要先检查 GCB 控制柜的整体状态，同时兼顾各个元部件的外观状况检查。然后做好空气中 SF6 气体含量的监测，确保不存在 SF6 气体泄露问题。接下来需要确认隔离开关的接地情况、转动轴的工作情况等各类接触情况。隔离开关与电容的连接线需要拆除，拆除后还需要对隔离开关进行耐压实验，在实验结果没有问题之后进行电容引线的安装。此外，隔离开关的灵敏性也是检测的重点。在所有检修工作结束之后还需要再次用酒精清洁元器件。5结束语水电站电气设备运行维护与故障检修关系到水电站平稳运行，也是水电站管理的重要内容。如今，水电站电气设备管理中存在较大漏洞，缺乏电气设备运行维护意识、故障检修方案较落后等，这些问题制约着水电站的可持续发展。相关人员在进行水电站电气设备运行管理时需要合理把握问题根源，加强管理力度、积极引进新技术、建立高素质故障检修团队、完善巡回检查制度等，为水电站的安全运行保驾护航。参考文献1 刘红娟.水电站电气设备检修技术革新与运行维护策略J.电力设备管理,2021(8):107-108.2 何为,喻文振,王浩,等.水电站重大件多式联运路径优化方法J.人民长江,2022,53(12):137-144.3 沈丰华.水电站电气设备运行检修浅析J.水电站机电技术,2020,43(11):51-52.4 蒋洪.水电站机电设备的故障检修与运行维护J.水利水电科技进展,2022,42(6):136.5 郭爽,龙岩,王孝群,等.沙坪二级水电站短期水位预测与实时调控策略J.水电能源科学,2022,40(8):83-87.6 程雄,林小滨,钟浩,等.基于复杂度理论的水电站群标准化指标评价方法J.水利学报,2022,53(6):697-711.7 包长玉,谢俊,张秋艳,等.基于深度学习的水电机组耗量特性封装与水电站厂内经济运行J.水电能源科学,2022,40(12):173-177.8 施彦永,王强.三门峡水电站出力外送受限对策研究与实施J.人民黄河,2022,44(S2):202-204.