水电站电气设备安全运行与故障检修

2018-02-28李祖良

电子技术与软件工程 2018年21期

李祖良

摘要

对水电站运营中暴露出的运检问题进行分析;从故障诊断的技术革新、人员工作的效率提升等方面提出框架性应对建议，以起抛砖引玉之效;以励磁装置和变压器为例对水电站电气设备常见故障进行梳理并作原因剖析，并总结出检测法、经验法等方法作为电气设备故障的解决方法。

【关键词】水电站电气设备运行维护故障检修

做好水电站电气设备的运行维护和故障检修对于保障电站长周期健康运转运、降低各级电能损耗、规避电气火灾和人员触电等有着重要意义。

1 水电站电气设备检修与运行的主要问题

当下水电站运维与检修主要暴露以下问题。

1.1 重使用、轻维护

有些水电站被短期利益所左右，常抱侥幸心理，让电气设备“能撑就撑”，尽量延长其连续工作周期。这种用法会导致电气设备的持续“亚健康”，给后续运行埋下定时炸弹。

1.2 检修模式落后

由于轻维护，必然产生大量故障检修事件，使得水电生产缺乏计划性。另一个极端是沿袭定期检修模式，该模式无视不同元件的差异化，导致检修过剩和正常设备的不必要破坏。

2 检修革新与运维提升的框架性建议

检修革新与运维提升是一个系统工程。

2.1 故障诊断的技术革新

电气设备运行有两种情形：

（1）趋势性恶化;

（2）偶发性故障。

对于第一种类型，因进程缓慢且一般不实质削弱设备功效，只需关注其恶化速率，并据此触发异常态势预警。对于第二种类型，需要建立基于模式识别的快速评估体系，以辨识在线监测所采集到的零星异常数据是否表征故障即将呈现。以上两类方法相辅相成，不但为科学的状态检修计划的制定提供决策支撑，也为最大程度规避故障检修提供技术保障。

2.2 日常工作的效率提升

由于科技发展，大量数字化设备充斥生产场所，对这些设备作仔细巡视是不可能的，但可通过方法创新来达成巡视速度和質量的双赢（如在表征设备正常运行的指示灯旁标贴红点，巡视时只需看红点处的灯即可）。对于调控人员，着重以事故演练手段来提升其故障应对能力。

3 水电站电气设备常见故障及原因分析

本文结合笔者工作实际，就常见的、重要的故障态势进行研究，以求起到抛砖引玉之功效。

3.1 励磁装置故障

励磁装置是水电生产的核心元件之一，其故障形态主要是因励磁电压升高而导致的磁绕组直流电阻降低。原因分析：处于运转的励磁装置会因物理磨损而出现电刷弹簧松动现象，使电刷与滑环的间隙变大，导致滑环灼烧。

3.2 变压器故障

变压器负责电压等级转化，是水电输出、分配环节不可或缺的一环。变压器的常见故障态势有：

3.2.1 声音异常

正常运行的变压器发出的是有节奏的低频声（甚至近乎为静音），异常则是指“嗡嗡”、“吱吱”，甚至无节奏噪音。原因分析见图1所示。

3.2.2 绝缘瓷套管损伤

原因分析：当电容式套管表面出现污垢且未能及时处理，则管内缝隙存在的游离电会导致套管闪络并持续蔓延;也有可能是变压器密封橡胶垫质量低下或螺母压紧度不够使绝缘套管的密封出现差错。