關(guān)于水電站水淹設(shè)備處理的探討

吳偉

【摘要】水電是一種清潔能源，水電的建設(shè)和投運(yùn)大大降低了污染，加大了對(duì)自然資源的利用，水電建設(shè)掀起一股熱潮。但許多新電站由于設(shè)計(jì)缺陷、施工倉促、運(yùn)行疏忽等造成汛期水淹廠房的事故，帶來了嚴(yán)重?fù)p失。筆者在借鑒其他電站案列的基礎(chǔ)上，加上自身親自負(fù)責(zé)處理電站水淹事故的經(jīng)歷，進(jìn)行總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，防止事故再發(fā)生，給其他處理類似情況提供參考。

【關(guān)鍵詞】水電站；水淹；電氣設(shè)備；處理

1、概述

某水電站位于布爾津河上，屬河床徑流式水電站，裝機(jī)4臺(tái)燈泡貫流式水輪機(jī)組，裝機(jī)容量4×6.25MW。2014年7月遭遇百年一遇洪水，該河水位暴漲，上游水庫泄洪，洪水沖垮尾水圍堰，從尾水管倒灌至主廠房。時(shí)值該電站安裝階段，主體廠房施工完畢，上游進(jìn)水閘門及機(jī)組流道施工完畢，下游尾水閘門及其他設(shè)備未安裝。至搶險(xiǎn)結(jié)束，洪水最高水位離主廠房安裝間地面（一層）以下0.5m，廠房水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、高壓開關(guān)柜及電氣設(shè)備、二次屏柜等大部分被水淹。從事故的發(fā)生到事故處理完畢經(jīng)歷了搶險(xiǎn)和搶修兩個(gè)重要階段，使設(shè)備恢復(fù)正常使用，整體工程繼續(xù)施工。

2、搶險(xiǎn)階段采取的處理措施

搶險(xiǎn)階段采取有效可行的措施，可以最大程度的減少經(jīng)濟(jì)損失，減輕設(shè)備受損程度，保證設(shè)備完好性。

2.1 恢復(fù)或保證臨時(shí)電源的正常使用。臨時(shí)照明及抽水水泵均是搶險(xiǎn)期間必不可少的，保證電源的正常是搶險(xiǎn)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，為搶險(xiǎn)的進(jìn)行提供保證。

2.2 洪水沖垮圍堰造成洪水進(jìn)入廠房至達(dá)到最高水位經(jīng)歷了一定時(shí)間，在此期間，立即組織相關(guān)人員分別進(jìn)行圍堰的搶修工作、室內(nèi)電氣設(shè)備的吊裝轉(zhuǎn)移工作。充分利用時(shí)間及有限資源，對(duì)廠房內(nèi)受水易損、貴重且短時(shí)間內(nèi)可以轉(zhuǎn)移的設(shè)備、元器件進(jìn)行轉(zhuǎn)移，最大程度減少損失。

3、搶修階段各種設(shè)備的恢復(fù)處理措施

洪水期水中含有大量泥沙，洪水退去后易在具有容器特征的部件或設(shè)備表面存有不同程度的積水、泥沙。搶修階段的第一步就是立即清除設(shè)備的積水泥沙，使用軸流風(fēng)機(jī)、熱風(fēng)幕、暖風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng)干燥，及時(shí)去除設(shè)備表面水分，為下一步采取恢復(fù)措施提供條件。

由于水淹設(shè)備涉及機(jī)械、電氣一次設(shè)備、二次設(shè)備，設(shè)備的性能及材質(zhì)不同，洪水對(duì)其影響程度及性能改變情況不同，為此需針對(duì)設(shè)備進(jìn)行分類處理。

3.1 水機(jī)設(shè)備的處理。水機(jī)設(shè)備材質(zhì)一般為鋼或相近材質(zhì)，短時(shí)受水后，對(duì)其影響一般為銹蝕。該電站水淹時(shí)水機(jī)設(shè)備除機(jī)組流道、尾水管外，涉及透平油罐2個(gè)，調(diào)速器油箱4個(gè)。洪水退去后，及時(shí)清除油罐及調(diào)速器郵箱內(nèi)積水、淤泥，透平油進(jìn)行沖洗，防止罐體銹蝕。

3.2 電氣設(shè)備的恢復(fù)措施。不同電氣設(shè)備受水后，表現(xiàn)特征也有不同，最主要的表現(xiàn)為設(shè)備受潮絕緣降低，元器件、觸點(diǎn)銹蝕短路等現(xiàn)象。根據(jù)設(shè)備性質(zhì)采取不同手段進(jìn)行分類處理，以下就一般設(shè)備、變壓器及電動(dòng)機(jī)類、二次設(shè)備及元器件進(jìn)行分類說明。

3.2.1 一般設(shè)備。對(duì)于高壓開關(guān)設(shè)備、母排、絕緣子、柜體、低壓線纜等無線圈、電容設(shè)備，對(duì)其進(jìn)行充分通風(fēng)干燥后，采用酒精進(jìn)行清洗表面殘留，充分干燥后測試其絕緣合格即可投入使用。但對(duì)于接觸器、空氣開關(guān)、塑殼式斷路器等低壓設(shè)備，其內(nèi)部觸點(diǎn)、鐵心等易出現(xiàn)銹蝕情況，同時(shí)可能遺留部分泥沙阻斷觸點(diǎn)的正常導(dǎo)通，此類設(shè)備需分解、打磨除銹處理，對(duì)部分型號(hào)分解難度較大，修復(fù)價(jià)值較低的空氣開關(guān)，建議直接更換。

3.2.2 變壓器、電動(dòng)機(jī)類設(shè)備。廠內(nèi)共有10kV變壓器6臺(tái)，其中2臺(tái)廠用變、4臺(tái)勵(lì)磁變，均為F級(jí)絕緣的干式變壓器。由于變壓器線圈為樹脂澆注，絕緣等級(jí)較高，將變壓器表面清除干凈后用碘鎢燈進(jìn)行充分烘干后，經(jīng)絕緣試驗(yàn)合格即可投入運(yùn)行。但部分絕緣薄弱的干式變壓器，進(jìn)水受潮后外部烘烤效果不好時(shí)，可采用電焊機(jī)短路加熱烘干，但需注意短路電流不可超過額定值。但對(duì)于部分二次屏柜內(nèi)低壓整流變壓器、耦合變壓器、開關(guān)電源等絕緣等級(jí)較低，參考以往運(yùn)行及事故經(jīng)驗(yàn)，建議對(duì)其全部更換。

全廠受水電動(dòng)機(jī)共8臺(tái)，其主要用在全廠排水、消防供水上，功率從3kW到37kW不同，均為立式安裝。電動(dòng)機(jī)被水浸泡后，水分從接線孔等空隙進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部，洪水退去后電機(jī)內(nèi)部仍會(huì)存留大量水分。在現(xiàn)場條件具備后應(yīng)立即將電動(dòng)機(jī)按大修標(biāo)準(zhǔn)解體，排除內(nèi)部水分，清洗軸承，并對(duì)電機(jī)定轉(zhuǎn)子進(jìn)入烘干處理，經(jīng)絕緣試驗(yàn)合格后試轉(zhuǎn)無問題即可投入運(yùn)行?，F(xiàn)將各電機(jī)烘烤情況統(tǒng)計(jì)如表1。

3.2.3 二次設(shè)備、元器件。本廠水淹二次設(shè)備涉及保護(hù)、監(jiān)控、直流、勵(lì)磁等設(shè)備，對(duì)此類設(shè)備在洪水退去后立即采取有效措施進(jìn)行烘干、清掃。在初步檢查處理后對(duì)主要設(shè)備建議及時(shí)聯(lián)系廠家現(xiàn)場試驗(yàn)或返廠檢測、修復(fù)，對(duì)其附屬設(shè)備可自行檢測其性能。由于監(jiān)控及保護(hù)設(shè)備多為精密電子產(chǎn)品，被水浸泡后，電路板上的微電子元件均已侵入了水及灰塵，微電子原件自身不具備防水性且其內(nèi)部要求微塵；直流及勵(lì)磁設(shè)備除屬于精密產(chǎn)品外還為大電壓大電流設(shè)備，被水浸泡后存在很大安全隱患。

針對(duì)以上設(shè)備情況及現(xiàn)場檢測經(jīng)驗(yàn)，二次設(shè)備元器件可修復(fù)性較小，而且屬于全廠控制、保護(hù)等關(guān)鍵設(shè)備，為此建議對(duì)主要部件進(jìn)行更換，修復(fù)后的設(shè)備作為臨時(shí)備品使用。

4、結(jié)語

水淹廠房事故對(duì)水電站造成的影響及破壞程度相當(dāng)嚴(yán)重，本次水淹時(shí)時(shí)值安裝階段，發(fā)電機(jī)等部分設(shè)備未安裝，但對(duì)于已投入運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組水淹廠房事故造成的損失不可估量。為防止類似事故再度發(fā)生及快速有效的處理事故，以下幾點(diǎn)建議供參考：

4.1 科學(xué)有效的做好汛期監(jiān)測工作，為汛前制定合理防汛方案提供第一手參考資料。

4.2 汛前成立以主要負(fù)責(zé)人為組長的防汛領(lǐng)導(dǎo)小組，制定防汛預(yù)案并加強(qiáng)演練。

4.3 科學(xué)的組織和管理是事故搶險(xiǎn)、設(shè)備恢復(fù)工作有效開展的有力保證。

4.4 設(shè)備恢復(fù)處理過程中加強(qiáng)措施管理，防止人為因素對(duì)設(shè)備造成二次損害，給設(shè)備恢復(fù)處理增加難度。

4.5 不同類型的設(shè)備一定要采取針對(duì)行的措施進(jìn)行處理，不明確設(shè)備構(gòu)造原理及性能時(shí)，避免盲目下手、做無用功，應(yīng)采取措施及時(shí)恢復(fù)有把握的設(shè)備，挽回部分損失。