水電站電氣設備運行維護與故障檢修探討

邵衛東

【摘 要】 目前，水力發電已經成為我國供電的重要來源之一。電氣設備作為水力發電的核心組成部分，直接影響著水電的發電能力。電氣設備的運行維護和故障檢修是保障水電站持續運行的重要內容。因此，應進一步提高對電氣設備的運行維護和故障檢修的重視，從而不斷提高水電站的電氣設備運行效率和發電效能。

【關鍵詞】 水電站 電氣設備 維護 故障檢修

水電工程既能從大自然中利用天然資源，達到環保的目的，又能發揮重大的經濟效益，滿足群眾生活、企業生產等對電能的需求。尤其是在當前國家節能環保政策的大形勢下，水電已經成為經濟社會發展不可或缺的一部分。在水電為我們帶來節能環保的同時，我們還應認識到其運行技術尚未達到足夠好的標準，無法完全保障水電的安全運行，尤其是中小型水電站的快速崛起，安全隱患更多突出，一旦對設備維護不力，極易發生安全事故，造成不可估量的經濟損失。所以，提高安全警惕性，加強日常維護檢修，是確保水電站安全運行的重要支撐。

1 水電站電氣設備運行維護的內容

目前，水電站的電氣設備有很多種類和品牌，但工作原理基本相同。水電站電氣設備日常維護的內容主要包括兩個方面：一是管理方面。及時維護更新設備，減少由于設備原因造成的電能損耗；及時對設備的隱患進行清查，發現并整改設備故障，確保電氣設備持續穩定運行。二是安全方面。通過對電路、設施以及安全設備的檢查維護，減少事故。大多數企業現行的工作團隊是由值班人員和專業檢修人員共同組成，前者主要是做好日常巡視、檢查和工作記錄；后者主要是根據前者提供的信息，對設備進行維護修理，并根據設備的運行期限及設備承受能力等做好日常維護工作。因此，在工作中，往往由值班人員負責開具工作票、巡回檢查等內容，檢修人員負責開具操作票、定期試驗設備等內容。比如：在對發電機的維護中，值班人員每日要對機組進行巡檢，通過“眼看”、“耳聽”等方式，查看發電機運行的各項參數是否正常，以此判斷是否有故障。

2 水電站電氣設備常見的故障及其檢修方法

2.1 常見故障

2.1.1 勵磁裝置問題

在電氣設備常見的故障中，勵磁裝置是最容易發生故障的。一般來講，在日常運行中，勵磁電流會隨著運行的時間，逐漸變小，與此導致電壓逐漸升高，在沒有超出點擊承受范圍內，電機不會主動發出警報，會繼續正常運行。但隨著勵磁輸出回路的電阻不斷變大，以致出現故障。導致電阻Rf變成Rf+的原因有很多，主要是由于電刷彈簧磨損變形、松動或者壓力不足，這往往也是導致故障的根本原因。理論上講，隨著電刷及滑環上的油污層增厚，其與滑環的有效接觸面積會大大減少，形象的講就相當于在導電回路中新增加了一個電阻。如果該故障不及時排除，隨著滑環的磨損，其表面逐漸變得粗糙，造成電刷和滑環不能有效接觸，非常有可能燒壞滑環，情況嚴重時還有可能造成火花，引起火災。

2.1.2 變壓器故障

一般來講，變壓器主要有兩種常見的故障：

（1）聲音出現異常。如果變壓器超負荷運行則會出現異常的“嗡嗡”聲；如果變壓器內部接觸不良，則可能會發出“咬咬”聲；如果出現單相接地，則可能會產生尖銳的刺耳聲；如果零件松動，則會產生時大時小的“錘擊聲”，這類情況往往發生在雨雪等惡劣天氣，由于吸進大量水汽，致使絕緣體受潮，導致其耐壓能力下降，發生擊穿放電現象。按照聲音傳輸定律，距離故障點越遠，則聽到的聲音越弱，反之則越強。

（2）絕緣瓷套管故障。這類故障主要有兩種原因：一是質量問題。當變壓器密封橡膠墊質量出現問題，或者螺母不緊時，會導致套管密封不嚴而受潮，從而引發故障。二是維護問題。如果不及時清理電容式套管表面上的污垢，則可能產生游離電，導致套管閃絡故障氣體產生，在這種情況下，很可能發生瓦斯動作。如果放電問題持續發展蔓延，則可能引起絕緣損傷，即我們常說的：“碳化痕跡或者穿孔現象”。

2.2 檢修方法

2.2.1 日常檢測法

該方法即借助當前的一些鋪助器材，對水電站的電氣線路進行日常檢測。當前市場上相關的鋪助儀器有很多，且在工作中也具有較高的精確率。一般來講，常用的方法主要有兩種。一是電阻檢測法。即利用電流表測試電氣線路，通過電流表數值的變化情況，來判斷線路是否正常運行。在檢測時，一般要先將電流表串聯到線路中，根據電流表測量值的變化發現問題，在此之前往往要對正常情況下的數值進行記錄，以便對比。二是電壓檢測法。即利用電壓表測試不同線路點電壓情況，通過電壓變數值的變化，來判斷線路是否正常運行。該方法與電阻檢測法不同，無需將其串聯到電流中，而是直接對各個線路點的電壓進行測量。

2.2.2 工作經驗法

顧名思義，經驗法就是通過多年的工作經驗積累，快速、準確的判斷故障所在，這種方法需要豐富的經驗積累，尤其是維修經驗，當然也是最簡單、最有效的方法之一。主要有三種方法：一是彈壓方法。在檢修時，對相關活動部件進行按壓，從而達到判斷故障范圍的目的。二是敲擊方法。通過輕輕敲擊，發現故障原因并進行有效解決。這類方法需要對設備的足夠了解。三是觀察方法。在黑暗中，對設備運行進行觀察，利用眼、耳、鼻等靈敏器官，及時發現或感覺問題所在。這類方法需要提供安靜的環境和工作人員靈敏的警覺，存在一定的風險。

2.2.3 PLC系統的抗干擾措施

由于PLC經常都處于電磁環境中，很容易遭到電磁的干擾，從而導致出現故障，這類問題是當前影響水電站運行的主要原因。解決該問題可采取兩項措施：一是進行隔離。采用光電藕合器、小型繼電器或者光電可控硅設施，對PLC內部進行隔離，從而達到與外部信號隔離的目的。二是確保輸出端正常。如果PLC系統出現輸出變化緩慢的情況，則可以采取繼電器型輸出模塊，防止PLC系統被損壞。

3 結語

綜上所述，良好的電氣設備維護和檢修技術對水電站保持良好運行狀態意義重大。這需要我們在實踐中對電氣設備維護與故障檢修的經驗不斷總結，充分借鑒外國或其他行業領域的新技術，銳意創新，努力提高維護檢修水平，從而適應日新月異的電氣技術環境。

參考文獻

[1]梁瑤.水電站電氣設備運行維護與故障檢修探討[J].中國高新技術企業，2013，35：131-132.

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