摘要：中国幅员辽阔，江湖众多，水资源对比其他国家来说更丰富，水资源的合理利用在我国的发展中起着巨大的作用，给人们的生活带来了极大的便利。利用水资源发电是一项伟大的工程，不仅没有任何污染，而且可以创造很高的经济效益。为了保证水电站的经济效益，发挥其应有的作用，必须利用电气设备的工作，保持水电站将水能转化为电能的最佳工况。因此，如何做好电气设备的维修工作，及时有效地处理相关设备的故障，做好维修保养工作已成为摆在我们面前的一个重要课题。
关键词：水电站；电气设备；安全运行；故障检修
一、水电站电气设备检修与运行的主要问题
当下水电站运维与检修主要暴露以下问题。
1、重使用、轻维护
有些水电站被短期利益所左右，常抱侥幸心理，让电气设备“能撑就撑”，尽量延长其连续工作周期。这种用法会导致电气设备的持续“亚健康”，给后续运行埋下定时炸弹。
2、检修模式落后
由于轻维护，必然产生大量故障检修事件，使得水电生产缺乏计划性。另一个极端是沿袭定期检修模式，该模式无视不同元件的差异化，导致检修过剩和正常设备的不必要破坏。
二、检修革新与运维提升的框架性建议
检修革新与运维提升是一个系统工程。
1、故障诊断的技术革新
电气设备运行有两种情形：
（1）趋势性恶化；
（2）偶发性故障。
对于第一种类型，因进程缓慢且一般不实质削弱设备功效，只需关注其恶化速率，并据此触发异常态势预警。对于第二种类型，需要建立基于模式识别的快速评估体系，以辨识在线监测所采集到的零星异常数据是否表征故障即将呈现。以上两类方法相辅相成，不但为科学的状态检修计划的制定提供决策支撑，也为最大程度规避故障检修提供技术保障。
2、日常工作的效率提升
由于科技发展，大量数字化设备充斥生产场所，对这些设备作仔细巡视是不可能的，但可通过方法创新来达成巡视速度和质量的双赢(如在表征设备正常运行的指示灯旁标贴红点，巡视时只需看红点处的灯即可)。对于调控人员，着重以事故演练手段来提升其故障应对能力。
三、水电站电气设备常见故障及原因分析
本文结合笔者工作实际，就常见的、重要的故障态势进行研究，以求起到抛砖引玉之功效。
1、励磁装置故障
励磁装置是水电生产的核心元件之一，其故障形态主要是因励磁电压升高而导致的磁绕组直流电阻降低。原因分析：处于运转的励磁装置会因物理磨损而出现电刷弹簧松动现象，使电刷与滑环的间隙变大，导致滑环灼烧。
图1：水电站变压器运行声音异常故障的分析
2、变压器故障
变压器负责电压等级转化，是水电输出、分配环节不可或缺的一环。变压器的常见故障态势有：
2.1声音异常
正常运行的变压器发出的是有节奏的低频声(甚至近乎为静音)，异常则是指“嗡嗡”、“吱吱”，甚至无节奏噪音。原因分析见图1所示。
2.2绝缘瓷套管损伤
原因分析：当电容式套管表面出现污垢且未能及时处理，则管内缝隙存在的游离电会导致套管闪络并持续蔓延；也有可能是变压器密封橡胶垫质量低下或螺母压紧度不够使绝缘套管的密封出现差错。
四、电气设备的故障检修策略
1、加强发电机组的故障筛查
通过对水电站电气设备长期的观察和维修经验的积累，可以总结出常见的一些发电机故障及相应的解决方法。首先，由于实际电压不足等原因，在发电时发电机组经常出现励磁装置负励不足而导致的励磁电流不稳定或小于标准值，从而造成欠电压的问题，令发电机的实际运行电压偏离标准额定电压，限制发电机的运转功率，造成其电力传输效率的下降。对于这一故障的有效解决措施是将三相调压器布设在发电机和励磁电抗器的连接处，保证发电机端加载标准电压，以此提高励磁电流，保持荷载及运行状态的平稳，实现电流平衡的目的。另一方面，也可以将变阻器的阻值调低，通过电容补偿的方式间接调节发电机组的阻值，让发电机能够在额定电压下工作。
2、建立完善的运行检修制度
为了保持水电站各类电气设备的正常运转，在日常巡回检查的过程中可以采用“望闻问切”，多感官相结合的巡查方式，全面详细的对电气设备的运行状况进行监控和管理。利用眼看、鼻闻、耳听、手摸等方式，判断电机设备的运行温度、状态以及是否存在异常震动等情况。在检查结束后将所有的检查结果和数据详细记录备案在册，以此保证检查工作的有效性和针对性，也方便后续的电气设备日常维护工作。另一方面，在安全检查的效率和顺序上，为了最大限度的提高检查效率，保证检查的严谨程度，可以按照巡回往复的固定路线和顺序进行检查，建立无遗漏，全覆盖的电气设备检查体系，充分提高电气检查的质量。
3、科学运用检修方法
在水电站的运行保障上，必须依赖于一套功能健全，覆盖性广的安全检修制度来对电气设备的运行状况进行全面的管理。检修制度在落实和实施时还要结合科学合理的电气设备检修方法而进行。消弧线圈是水电站发电机的重要组成结构，在日常的维护和检查时要注意判断其是否存在断路，外观是否保持良好、整洁，表面是否存在裂纹等损坏的异常情况。同时保证接地线的完好接地功能，防腐蚀装置设置完备，螺丝紧固程度良好等。对于消弧线圈柜要定期进行清理，对影响其散热的灰尘和异物要及时清理。关于设备的外壳和线圈铁芯的保护层进行绝缘性的检测，防止意外短路的发生。以上检查内容需按照既定的流程和标准进行，检测的同时要完成检查记录的填写。发电机定子和转子的检查着重关注其完好程度以及上端电路线的外观，确保其表面没有划痕和容易发生短路的圈层破损的情况。发电机定子云母的检测着重关注其捆绑结实的程度，并判断电路连接线是否存在因长期使用疏于维护而导致的因过度发热而出现变色的异常情况。彻底排除短路的安全隐患，保持其良好的绝缘状态。
4、推广绿色安全的新型检修方法
水力发电行业是对自然资源的高效利用，它符合我国对于自然资源和经济可持续发展的根本性理念。为此，要将绿色安全检修的观念落实在水电站电气设备的维护和检修过程中。通过对现有检修方式的绿色环保化改进和优化，在保持其原本的电气设备检修性能的基础上，进一步降低检测过程中的能耗和对环境造成的污染。以保持、恢复、延长、改善电气设备的功能为主要的目的，有效降低检修成本，减少损耗，为水电企业创造更大的经济效益。具体措施方面，在水电站电气设备进行维护和保养时，保证设备的整洁能够有效延长其使用寿命。让其充分发挥和释放自身价值，减少不必要的成本消耗。在检测维修的工具上要科学进行工具的选型，加大专业检修工具的研发投入度，避免有污染检修工具的使用，推行绿色环保的检修工具，以此保证检修的效率。
结束语
电气设备的安全运行关系到水电站的发展和效益，保证电气设备安全运行的关键是维护电气设备，要以良好的操作和检修技术来保证电气设备运行的稳定性。电气设备运行检修中要注意的主要工作是实施巡检工作、严格的开关操作规范和设备管理，而电气设备故障的维护则需要经过症状分析和设备检查，不断创新检修方法，提高专业技术水平。
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论文作者:王倩
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
标签：电气设备论文; 水电站论文; 故障论文; 发电机论文; 电压论文; 工作论文; 设备论文; 《电力设备》2018年第27期论文;