水電站電氣設備檢修與運行維護現狀及提升探討

西藏開投果多水電有限公司 盧友

1 引言

水電站在運行過程中，需要眾多的電氣設備作為配套，這些設備安全穩定運轉，才能夠保證整個水電站發電的平穩性和可靠性。現代水電站系統運行過程比較復雜，水電站電氣設備檢修和運行維護工作比較困難，設備檢修工作人員面臨的維護場景非常復雜。現階段水電站電氣設備檢修與維護工作的實際情況還存在很多需要改進的地方，需要不斷提升維修專業技術，進而提高檢修維護工作效率。因此，研究水電站電氣設備檢修與運行維護現狀及提升具有重要的現實意義。

2 水電站電氣設備檢修與運行維護現狀

2.1 重經濟效益，輕維護

在對水電站的電氣設備進行設備維護檢修工作時，需要將設備進行停機處理。電氣設備一旦停機就會導致水電站停止運行，經濟效益受到影響。為了減少經濟效益的損失，部分水電站過于重視經濟效益而忽略設備的檢修維護。由于未按規定周期對水電站的電氣設備進行有效的檢修運維，設備長時間運行導致故障隱患產生，引發非常嚴重的故障。細微的電氣設備故障不會對正常的工作造成影響，但是由于輕視設備運維，不斷累積的設備故障會導致非常嚴重的安全方面的事故隱患，影響水電站的正常運行[1]。

2.2 檢修方式陳舊，與實際工作不相符

大部分的水電站電氣設備檢修以及運維工作較為傳統。電氣設備的檢修工作內容、檢修方式方法沒有與電氣設備具體屬性相結合，未能根據設備的類型以及需求等充分匹配進行檢修模式的調整。對水電站內部的所有檢修設備，均采取一樣的檢修作業流程，未能根據不同設備特點展開針對性的檢修工作。沒有采取針對性的水電站電氣設備運維計劃措施，很難提升電氣設備的隱患排查效率，不能合理提升電氣設備的保養效果。由此可見，需要革新檢修方式，確保水電站電氣設備檢修維護與實際工作相符。

3 水電站電氣設備檢修與運行維護工作質量提升策略

3.1 革新故障診斷技術，優化故障診斷方案

一是趨勢性惡化故障。這種故障主要是指較長時間的作業會增加電氣元件的老化情況，電氣元件自身的穩定性受到嚴重影響。電氣元件自身不夠穩定，元件受到一定程度的損壞，導致電氣設備出現故障。趨勢性惡化故障的發生源于檢修工作人員重視程度不夠，因此需要加強電氣元件的重視程度并對元器件的各項參數指標進行分析，仔細檢查電氣元器件的外觀變化情況，提高日常的元器件檢測頻率。根據元器件的具體特點，制定出科學有效的故障處理方案。

二是偶發性故障。偶發性故障具有隨機性的特點，這類故障的發生屬于隨機偶然發生的，不具有代表性。面對偶發性的惡化故障，需要檢修運維工作人員充分明確電氣設備之間的種類差異、工作過程差異，構建有效的信息化監控以及識別平臺。平臺通過特定的算法和程序應用，能夠將設備中的電氣元件參數和指標進行詳細地分析。對元件展開詳細的分析能夠對元件有準確的了解，進而避免運行過程中出現偶發性惡化故障，即便出現故障也能夠及時作出應對策略將故障解除[2]。

3.2 提升檢修維護計劃的針對性

在水電站的電氣設備日常運行維護以及管理工作過程中，需要提升檢修維護計劃的針對性。在水電站內部樹立整體性的理念和思維，將檢修維護工作充分重視起來。在進行檢修維護計劃制定的過程中，需要與電氣設備的種類以及工作特點充分結合，建立起科學合理的計劃方案，充分明確電氣設備、電氣元器件的檢修周期、維護方式，詳細說明具體的工作流程以及檢修維護手段，需要提升檢修運行維護工作人員的綜合素質，確保檢修維護工作人員可以根據檢修維護計劃體系將相關的工作細節嚴格落實。

企業要持續進行相關工作人員的專業技能培訓，通過邀請專家來現場開展培訓，不斷提升檢修運行維護工作人員的整體素質，從而有效滿足快速變化的電氣設備維護需要，提升電氣設備檢修運行維護工作效率以及質量。

3.3 構建完善的設備管理維護制度

從水電站電氣設備的運行穩定性以及安全性角度出發，運維檢修工作人員需要結合設備的工作特點，不斷完善設備管理維護制度，持續改進傳統設備維護制度中的缺漏。以完善的制度作為支撐，不斷提升電氣設備的工作可靠性以及安全程度。電氣設備檢修運維工作人員需要對設備的運行狀態有詳細的了解，通過構建出的完善管理制度來管理電氣設備。在進行管理的工作過程中，需要充分利用傳感器以及信息化管理平臺，將電氣設備的日常工作數據信息上傳到數據庫中，提供合理有效的數據信息支撐，保證后續設備維護管理工作正常落實。

3.4 明確事故處理原則，降低安全事故產生

一是對故障進行準確定位，找出故障根源。在處理電氣設備事故的過程中，需要檢修運維管理隊伍發揮出積極的作用。在事故現場構建及時有效的應急處理方案，可以提升事故處理工作效率。當發生事故時，要求現場人員能夠及時快速的找出故障位置和故障源，根據現場實際情況制定相應的應急處理方案，保證事故能夠得到及時快速地控制，盡量避免事態進一步發展嚴重。

二是優化調試電氣設備。作為現場運行檢修維護工作人員，需要充分了解水電站電氣設備的工作模式。當故障發生以后，要制定針對性的解決方案來將電氣設備進行合理優化，有效降低故障再次發生的概率，有效提升設備檢修的工作效能[3]。

4 水電站電氣設備常見故障分析

4.1 變壓器故障

在水電站的電能傳輸中，變壓器起到非常重要的作用，屬于水電站中的重要組成部分。某小型水電站電能輸送的示意圖如圖1所示。

圖1 某小型水電站電能輸送示意圖

變壓器故障常見的類型包括變壓器運行中的異響和變壓器的絕緣瓷套管存在閃絡問題。

一是變壓器的運行異響問題。變壓器在較長時間處在較重負荷運行壓力下，會有“嗡嗡”聲響的發出。變壓器內部存在接觸不良或者絕緣擊穿等情況，也會有異響發出。變壓器是單相接地或者是存在諧振電壓問題時，變壓器的內部會有較為刺耳的聲音發出。在日常運行過程中，變壓器長時間運行會導致內部零件松動，也會有異響情況發生。

二是變壓器的絕緣瓷套管出現閃絡問題。在較長時間的運行過程中，變壓器內部的密封橡膠質量受到影響導致螺母松動，最終導致變壓器的絕緣部分產生損壞。對于變壓器來講如果電容式套管間隙存在著放電現象或者是套管的表面有一定污垢，就會導致套管發生閃絡問題，變壓器出現故障[4]。

4.2 母線方面的故障

母線作為水電站的重要基礎式設備，在實際運行過程中如果操作不當就會容易發生接地短路故障。母線會與所有設備進行連接，單母線連接方式如圖2所示。如果母線接地出現短路，會影響整個電氣系統，水電站穩定性、可靠性無法全面保障。母線一旦發生故障，會產生比較大的影響。因此，需要針對母線進行全方位的監督，及時找出故障點，采取針對性的措施加以解決。

圖2 單母線連接方式

4.3 勵磁裝置故障

勵磁裝置在變壓器故障中比較常見。勵磁裝置正常工作時，勵磁電流減小，勵磁電壓略有升高，電機運行正常，無報警等異常情況。由于勵磁輸出回路電阻增大，導致常規勵磁繞組的直流電阻變化，致使故障電阻減小。電刷變形，導致接觸滑環面積減小，在接觸面上產生一層導電性差的油，類似于電路中串聯的電阻器。由于外圈不是一個嚴格的圓，表面不光滑，滑環磨損，導致電刷與滑環接觸松動。滑環在旋轉狀態下被燒成粗糙表面的概率大，粗糙表面的尖端往往進一步導致新的火花點，產生片狀火花。

5 水電站電氣設備故障的處理措施

5.1 變壓器故障處理

對于變壓器發生的故障，需要充分結合故障發生的具體的表象進行故障類型的判斷。電氣設備檢修運維工作人員需要根據故障所顯示出的信息開展仔細的排查，將故障點第一時間找出來。在處理變壓器的故障時，可以通過巡查的方式找出故障。處理完變壓器故障以后需要對其進行試運行的操作，試運行沒有問題以后再正式進行變壓器的運行。在水電站中，變壓器屬于非常重要的電氣設備，現場檢修運維工作人員必須采取針對性的檢修運維計劃，做好定期的檢查工作并進行記錄。做好變壓器的安全性預防工作，保證變壓器始終處在一個正常運行的狀態，提升水電站電氣設備的運行穩定性。

5.2 母線故障處理

水電站的電氣設備正常運行時，如果母線發生故障，在水電站的中控室會有故障信號產生。當水電站出現諧振接地短路時，需要將母線與互感器之間的連接切斷，通過形成一個獨立的設備便于將母線所處的狀態變更，對原有的諧振運行產生干擾。如果并未出現諧振狀況，則可能判斷母線發生其他方面的故障，包括鐵磁諧振故障、單項接地等。這類型的故障都是將母線作為出發點，檢查所連接的全部設備并按照順序進行開關的依次斷開，切斷互感器方便可以及時將母線的故障點確定出來[5]。

5.3 勵磁裝置故障處理

在水電站運行過程中，運行狀態與勵磁裝置之間有著較為密切的關聯。為了將故障點準確地識別，需要將勵磁裝置的氧化層和油污徹底清除。加在刷子上的彈簧如果出現松動，需要立即更換且新刷子需要用細砂紙進行仔細地打磨，才能夠與滑環良好接觸。

6 結語

綜上所述，在水電站電氣設備檢修與運行維護工作過程中，要提升水電站電氣設備的檢修與運維工作力度，針對水電站電氣設備常見故障也需要制定針對性的故障處理措施，保證運行的可靠性。希望通過以上的論述，能夠幫助水電站電氣設備檢修與運行維護工作質量帶來提升，促進水電站事業的持續發展。