解析水電廠電氣設(shè)備長周期運(yùn)行

陸寶英 孫文亮

（中電（福建）電力開發(fā)有限公司 福建南平 353000）

解析水電廠電氣設(shè)備長周期運(yùn)行

陸寶英 孫文亮

（中電（福建）電力開發(fā)有限公司 福建南平 353000）

水電廠作為我國電力行業(yè)的支柱型企業(yè)，整個水電廠能否得以正常穩(wěn)定運(yùn)行直接受到電氣設(shè)備性能好壞的影響。最近幾年以來，我國人們的生活水平以及企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模都在不斷的提升，導(dǎo)致對于電量的需求也在持續(xù)增加，這就要求電氣設(shè)備必須維持長時間的運(yùn)行。眾所周知，設(shè)備長期運(yùn)行必然會對設(shè)備各方面的性能產(chǎn)生很大程度的影響，當(dāng)這種影響累積到某一程度的時候便會引起嚴(yán)重的設(shè)備故障，最終對人們的日常生活以及企業(yè)的正常生產(chǎn)造成影響。本文首先簡單研究了水電廠的電氣設(shè)備，分析了電氣設(shè)備在長時間運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)的幾個問題，在此基礎(chǔ)上提出了幾點(diǎn)能夠確保設(shè)備長期運(yùn)行的建議。

水電廠；電氣設(shè)備；長周期運(yùn)行

引言

我國主要的三種發(fā)電方式分別為水電、火電、核電，就地勢而言，我國從西向東呈現(xiàn)三級階梯式分布，由于存在很大的落差，決定了我國進(jìn)行水力發(fā)電有著很大的優(yōu)勢[1]。核電存在較大的輻射危險、火電存在較大的環(huán)境污染，而水力發(fā)現(xiàn)和前面兩者相比較而言是一種高安全性、高清潔性的能源，正是由于這一點(diǎn)，我國最近幾年一直在大力發(fā)展水力發(fā)電事業(yè)，就目前的形式來看，水電廠已經(jīng)慢慢變成我國電力事業(yè)的關(guān)鍵支柱[2～3]。但是對于水電廠而言，對于電氣設(shè)備性能要求比較高，因此，為了確保電氣設(shè)備能夠維持長周期的正常運(yùn)行，有必要采取有效的措施來對其進(jìn)行相關(guān)的維護(hù)。

1 水電廠電氣設(shè)備發(fā)展趨勢

1.1 更新化

最近幾年來，我國的科學(xué)技術(shù)得到了迅速發(fā)展，使得電氣設(shè)備的更新?lián)Q代也在加速。當(dāng)今社會都在強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新思想，正是受到這種思想的影響，人們對于技術(shù)創(chuàng)新投入了大量的財力和精力，毫無疑問，這將會加速電氣設(shè)備更新?lián)Q代的速度，就目前的情況而言，現(xiàn)代自動化的智能設(shè)備已經(jīng)基本上取代了傳統(tǒng)手動式的設(shè)備，這在一定程度上提升了我國水電事業(yè)的整體水平。

1.2 一體化

傳統(tǒng)的電氣設(shè)備數(shù)量龐大、功能單一，但是現(xiàn)代化的電氣設(shè)備都呈現(xiàn)一體化、統(tǒng)一化的發(fā)展趨勢。比如傳統(tǒng)設(shè)備，有高壓設(shè)備、低壓設(shè)備、防雷設(shè)備、配電設(shè)備，但是現(xiàn)在水電廠中使用的電氣設(shè)備，能夠?qū)⑸鲜龅倪@些功能全部集中到一起，這樣可以在很大程度上降低了設(shè)備成本，發(fā)揮優(yōu)勢。總而言之，電氣設(shè)備一體化可以顯著提升水力發(fā)電工作效率。

1.3 長周期化

由于科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新，不但使得電氣設(shè)備的功能得到了迅速的發(fā)展，同時在設(shè)備維護(hù)方面也有了非常大的提升。越來越完善的維護(hù)技術(shù)，能夠減小電氣設(shè)備運(yùn)行時的損耗，防止由于故障對設(shè)備性能的影響，確保電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，從而在最大限度上延長電氣設(shè)備的使用壽命。

2 電氣設(shè)備長周期運(yùn)行故障及對策

雖然可以直接通過設(shè)備的更新來保證其長周期運(yùn)行，但是從成本層面來說，不可能過于頻繁的去更新電氣設(shè)備。因此，一旦水電廠電氣設(shè)備在長周期的運(yùn)行過程中發(fā)生了故障，則必須采取相對應(yīng)的措施和人員來處理故障。

2.1 調(diào)速器引起的故障

水電廠中調(diào)速器是最為關(guān)鍵的電氣設(shè)備之一，如果調(diào)速器出現(xiàn)了故障，便會對整個水電廠的電氣設(shè)備都產(chǎn)生惡劣的影響。比如說造成電液轉(zhuǎn)化器不振、開限和開度反饋表數(shù)值不準(zhǔn)確以及主控單片機(jī)死機(jī)等。

（1）電液轉(zhuǎn)化器故障。通常情況下水電廠調(diào)速器故障都是發(fā)生在上電狀態(tài)，使得電液轉(zhuǎn)化器一直處于不振狀態(tài)，無法對操作和控制兩類命令做出對應(yīng)的響應(yīng)。電液轉(zhuǎn)化器故障還可以細(xì)分為電器性和機(jī)械性兩種。如果是機(jī)械性故障，其檢查方法以及處理措施則相對比較簡單，可以直接查看電液轉(zhuǎn)化器內(nèi)部累積的油漬量有沒有超過限度值，或者直接觀察運(yùn)行狀態(tài)中的電液轉(zhuǎn)化器有沒有被異物堵塞。處理措施就是把調(diào)速器活塞取下并對其進(jìn)行仔細(xì)清洗，同時適當(dāng)?shù)恼{(diào)整調(diào)速器。而對于電器性故障則相對較為復(fù)雜，通常的故障原因就是轉(zhuǎn)化器斷線或者是主控單元運(yùn)行出現(xiàn)阻礙。處理電器性故障的時候需要停止設(shè)備的運(yùn)行，然后對整個設(shè)備實施仔細(xì)的檢查，通過這樣的方式來逐一排查故障并采取對應(yīng)措施予以解決。

（2）開度與開限反饋表故障。一般而言，反饋表故障分為兩種情況：①調(diào)速器在正常運(yùn)行的時候，開度反饋表其指針數(shù)值和導(dǎo)葉部件實際數(shù)值存在較大的差距，平衡表指針沒有指向平衡值；②調(diào)速器在正常運(yùn)行的時候，開度表的數(shù)值超過開限表的數(shù)值，使得開限反饋表的數(shù)值和導(dǎo)葉部件的實際數(shù)值同樣存在較大的差距。針對上述的故障問題，應(yīng)該重點(diǎn)針對機(jī)械部位實施故障排除。

（3）主控單片機(jī)故障。該故障主要表現(xiàn)為單片機(jī)起動后無法按照已定的程序執(zhí)行命令，嚴(yán)重的時候出現(xiàn)死機(jī)。常見表現(xiàn)形式就是面板顯示器不能正常顯示、電液轉(zhuǎn)化器不振、調(diào)速器不正常運(yùn)行等等。筆者在長期實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上認(rèn)為，引起主控單片機(jī)出現(xiàn)故障的原因一般是控制電路異常，該復(fù)位控制電路相對比較復(fù)雜，易出現(xiàn)故障。如果想要解決單片機(jī)故障，首先需要實施上電操作或者是復(fù)位操作，然后通過萬能表來對故障電路進(jìn)行測試，如果有示波器，也可以利用示波器來完成電路的測試。一旦確定故障之后，應(yīng)該及時對其進(jìn)行處理，盡快恢復(fù)主控單片機(jī)正常運(yùn)行。

2.2 發(fā)電機(jī)組微機(jī)控制故障

發(fā)電機(jī)組在執(zhí)行微機(jī)控制的時候，有可能出現(xiàn)上位機(jī)發(fā)出指令但是下位機(jī)調(diào)速器拒絕接受的故障，也有可能出現(xiàn)機(jī)組超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)造成勵磁系統(tǒng)缺少足夠的起勵建壓。

（1）上發(fā)下拒故障。如果上位機(jī)向下位機(jī)發(fā)出了相關(guān)指令，但是下位機(jī)卻拒收，可以將其當(dāng)作冷卻水系統(tǒng)故障或者調(diào)速器故障。若為調(diào)速器的故障，直接接通電源，排查操作把手、開關(guān)和電源有沒有任何故障；若為冷卻水系統(tǒng)故障，則需要檢查水壓數(shù)值有沒有存在不正常情況，同時還需要對示流信號器的運(yùn)行情況進(jìn)行判斷。

（2）勵磁系統(tǒng)故障。引起勵磁系統(tǒng)故障的因素主要有該系統(tǒng)的異常工作以及CPU模塊沒有正常運(yùn)行。對于前者，只需直接檢查該系統(tǒng)是不是處于正常的工作狀態(tài)，如果出現(xiàn)了異常，那么需要采取手動方式做起勵試驗。對于后者，需要仔細(xì)檢查CPU模塊，同時需要檢查開關(guān)量信號是不是能夠同時輸出輸入。

3 綜合性對策

3.1 強(qiáng)化日常維護(hù)

要想更好的對電氣設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，則首先需要詳細(xì)的了解電氣設(shè)備的各項性能指標(biāo)。在熟悉和了解電氣設(shè)備全部性能指標(biāo)之后，如果電氣設(shè)備出現(xiàn)了故障，便能夠及時采取相對應(yīng)的處理方案對問題進(jìn)行處理。綜合考慮水電廠電氣設(shè)備運(yùn)行狀況，安排適當(dāng)人員來監(jiān)管相關(guān)設(shè)備，同時還應(yīng)該安排專業(yè)人員來專門負(fù)責(zé)設(shè)備的日常維護(hù)以及狀態(tài)檢修，具體的狀態(tài)檢修流程如圖1所示。在日常維護(hù)的時候，需要強(qiáng)化電氣設(shè)備的保養(yǎng)，并且做出詳細(xì)的記錄。最后，相關(guān)工作人員在使用電氣設(shè)備的時候應(yīng)該嚴(yán)格依據(jù)操作規(guī)范來執(zhí)行，以確保電氣設(shè)備能達(dá)到最優(yōu)的使用效果。

3.2 具體問題具體分析

水電廠電氣設(shè)備在高負(fù)荷、長時間的運(yùn)行條件下，會為電氣設(shè)備的穩(wěn)定性和性能埋下嚴(yán)重的安全隱患，這些小小的安全隱患在經(jīng)過長期的累積之后可能會引起重大損失。鑒于電氣設(shè)備故障形式多樣，原因較為復(fù)雜，沒有一勞永逸的處理辦法，必須要結(jié)合具體的情況進(jìn)行具體的分析，在此基礎(chǔ)上采取相對應(yīng)的處理措施來解決問題。

圖1 水電廠電氣設(shè)備狀態(tài)檢修工作流程圖

3.3 營造良好運(yùn)行環(huán)境

如果電氣設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境比較惡劣，必然會經(jīng)常出現(xiàn)各種故障。如果能夠營造一個良好的電氣設(shè)備運(yùn)行環(huán)境，盡可能的讓外部因素?zé)o法影響到設(shè)備的正常運(yùn)行，那么電氣設(shè)備的運(yùn)行時間自然會得到很大的延長。相反地，如果運(yùn)行環(huán)境比較惡劣，導(dǎo)致電氣設(shè)備的性能無法得到充分的發(fā)揮，并且使用壽命也會受到嚴(yán)重的影響。

4 結(jié)語

近年來，為了滿足我國人民以及企業(yè)對于電能的需求，我國建設(shè)了大量的水電廠，為了確保水電廠得以正常運(yùn)行，作為水電廠的核心設(shè)備，電氣設(shè)備必須保持長周期運(yùn)行，這必將影響到電氣設(shè)備的使用性能以及使用壽命。因此，為了提升電氣設(shè)備的使用性能以及使用壽命，有必要采取有效的措施和專業(yè)的人員對電氣設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。

[1]姚泠全.水電廠電氣設(shè)備長周期運(yùn)行措施分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（28）：121.

[2]喬光飛.基于水電廠電氣設(shè)備長周期運(yùn)行措施探討[J].中國科技博覽，2015（22）：283.

[3]蘇 強(qiáng).電氣設(shè)備長周期運(yùn)行的安全措施[J].科技風(fēng)，2013（23）：95.

TM63

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2016-2-20