田莊水電站電氣設備老化問題及應對措施

秦利群，康 靜

（河北省石津灌區管理局，050051，石家莊）

石津灌區地處河北省東部平原，太行山東部。石津灌區屬大陸性半干旱季風氣候，氣候的變化差異較大，最熱月平均氣溫26.4℃，最高氣溫可高達43.2℃，最冷月平均氣溫-3.5℃，最低氣溫-22℃。無霜期一般為183天。

石津灌區田莊水電站坐落于石津灌區總干渠18+874處，是渠道引水式電站。裝機容量為2×2500 kW，發電機出口電壓為6 kV，經一臺主變壓器至35 kV母線，通過0.186 km輸電線路到市供電局杜北變電站并入電力系統。電站于1980年4月破土動工，1983年5月13日通過試運轉交付使用，截至2009年年底，電站已經運行了27年。運行經驗表明，多數電氣設備故障都是由于設備處于老化狀態而導致。

一、電氣設備老化后的特點

1.自然老化

由于電站的電氣設備是20世紀70年代末80年代初的產品，電氣設備本身及其各元件都瀕于老化。典型的如蓄電池組，從2001年開始蓄電池液面蒸發明顯出現加快現象，需要不斷地補充蒸餾水，這是明顯的極板老化現象。

2.突發性

2004年運行中整流電壓突然降低，電流減小，可控硅保護裝置熔斷器熔斷報警，檢查發現兩只可控硅擊穿，硅整流裝置出現問題。

2005年2月田莊水電站更換蓄電池，在給蓄電池充電的過程中可控硅整流系統再次發生故障，整流裝置輸出電壓完全消失，充電被迫停止。

2008年7月9日9時電站突然全廠停電，確定故障設備為出口電流互感器燒毀。

3.室內室外老化速度不同

電流互感器燒毀是室外長期運行情況下設備老化的問題；溢流閘、進水口閘門控制箱內的電氣元件也由于在室外風吹日曬、雨雪霜凍等，老化加快。這些都表明室外電氣設備的老化程度和速度明顯高于室內電氣設備。

4.季節性

電流互感器燒毀出現的時間是在5—8月天氣炎熱的季節，穿管內電纜斷裂時間是在冬季，所以大氣溫度的升高和降低也加快了電氣設備老化速度。

5.電磁特性改變

二次元件長期帶電工作后，繼電器線圈電磁特性改變，從1995年以后繼電器的穩定特性基本每年都在下降。

二、電氣設備老化后的危害

1.可靠性降低

造成突然供電中斷，使得供電可靠性無法保障。

2.效率降低

電氣設備老化后，各項指標達不到額定要求，使得設備效率降低，損耗增大，生產成本增加。

3.引起火災

電氣設備老化到一定程度會引起火災。有統計顯示，近年我國發生的電氣火災呈逐年上升趨勢。在電氣設備引起的火災中,有超負荷、電氣短路、接觸不良、設備老化等原因，而設備老化是重要原因之一。因此,必須注意識別電氣設備的老化程度，采取措施預防電氣設備老化引起的火災。

4.對生產造成安全隱患

設備性能變劣、電氣設備老化對生產造成的危害頗具隱蔽性，并且是間接的，會增加設備運行的不穩定性。

三、電氣設備老化后的應對措施

1.確立日常維護保養定期檢查制度

實行設備定期保養檢查，減少設備缺陷發生。電氣設備隨著使用時間的增加，其電氣性能變劣，電氣設備老化。這個老化過程長期、緩慢且不易為人覺察。因此，必須加強對電氣設備的管理。內容包括：定期對這類設備性能進行測試，通過設備的運行分析，搞好設備運行分析管理，采集實時數據作為歷史數據長期保存在數據庫中，并整理出能反映設備運行狀態、可靠性、穩定性的設備特征數據。直觀反映設備運行的狀態，并診斷當前設備的運行趨勢，對設備的運行狀態作出準確評價，并據此來指導設備的運行和檢修工作，及時發現電氣設備的異常和缺陷，使設備得到及時的維護和檢修，通過精心保養，延緩設備衰老。

2.做好設備的清潔和防塵工作

田莊水電站工作環境差，春季多風沙灰塵，夏季潮濕，冬季有霧霾，設備在這種環境中運行易受侵害。清潔設備不僅可以減少粉塵造成的短路概率，還可以有效提高設備的散熱性能，有條件的設備可以加護罩進行保護。

3.提高對小故障的警惕性

通過處理設備故障發現，如可控硅主電路硅元件的損壞可能意味著保護電路已失效。對主電路元件損壞必須提高警惕，在更換損壞元件的同時，必須檢查保護電路是否正常。

4.建立必要的設備部件儲備

由于田莊水電站的電氣設備大都是20世紀80年代的產品，生產廠家已不多，從廠家購進部件不僅價格昂貴，且時間上無法保證，因此電站平時應做好設備型號登記入冊，搞好備品、備件的儲備工作，以備設備損壞時使用，降低危害。

5.根據水電站具體特點建立設備缺陷管理制度

第一，確定檢修維護計劃，建立和完善設備檢修記錄。有目的、有計劃地安排設備的檢修和維護工作，加強設備的管理。第二，開展設備評級鑒定，反映設備健康水平。第三，全面系統地對電氣設備故障技術數據進行收集、整理和分析。將故障原因分門別類做好登記，為設備檢修打下基礎。對所有設備記錄在保留傳統管理方式的基礎上，按照科學化管理方法增加管理功能，形成記錄體系化，并采用計算機技術進行統計、分析，保證做到人員流動而資料保存。

鑒于水電站的設備老化問題，為保證電站安全運行，應當轉變觀念，嚴格設備使用規范，建議對運行時間較長的電氣設備進行更新，以保證電站安全運行。