浅析提高水电运行中安全技术的措施

浅析提高水电运行中安全技术的措施

周国梅

浙江省台州电力资源开发有限公司浙江省317000

摘要：为了确保普及水电运行能安全、可靠、经济地运行，要牢固树立“安全第一、预防为主”的指导思想，全体员工一定要把安全工作放在首位，切实抓好抓实。本文先介绍了水电生产的特点，接着重点阐述了水轮发电机的异常运行与事故处理方法，以供参考。

关键词：水电运行；安全技术

一、前言

随着我国社会经济的发展，水电行业作为国民经济的支柱产业，在整个社会中处于特殊地位，尤其是水电的安全运行在一定程度上决定着水电建设的经济效益和社会效益。因此，水电企业需要认真分析当前水电运行状况，具体问题具体分析，不断提高水电运行的安全技术，同时还要增强防范、化解设备风险的意识。

二、水电生产的特点

作为国民经济的支柱产业，水电行业在整个社会中处于特殊地位。水电生产是一个特珠的行业，不只是简单的一个经营企业，水电运营关系着各行各业以及人类的日常生活的正常进行，其独特的自身特点是任何一个行业都无法取代的。具体地讲，水电生产主要包括两大特点，一是涉及系统的多样性，比如：水工建筑物、水轮发电机组、水轮机组辅助系统、升压变电及开关站、输电线路、计算机监控、保护系统等等；二是容易受外界环境干扰，比如：容易受气候因素、电网调度、电网运行，以及洪水、地震、台风、海啸等种种不可抗力的影响。由此可见，水电生产特点在一定程度上决定了其安全生产的风险性，这些风险因素基本包括长期性、复杂性、瞬时性、不可逆转性、对环境影响巨大性和因素多维性。

二、水轮发电机的异常运行与事故处理

由于受外界因素(电网)的影响和发电机自身的原因,发电机在运行中可能会发生各种异常现象.当发电机发生异常现象时,有关表记的指示会明确反映,同时保护据继电器动作,断路器跳闸,水电阻接触器自动投入（本电站没有）,调速器自动关机,发出故障音响及灯光信号.此时,运行人员应根据故障瞬间仪表指示,保护信号指示,开关和设备的动作情况,现场设备的其他情况,判断故障的性质和部位,沉着,迅速,正确的排除故障,不使故障扩大产生严重后果.

1、发电机过负荷

发电机短时间过负荷的电流允许值执行制造厂的规定.若制造厂没有规定,则小型发电机可参照规程执行.事故或特殊情况需要发电机组过负荷运行,当发电机定子电流超过允许值时,电气值班人员应首先检查发电机的功率和电压,并注意定子电流超过允许值所经历的时间,然后用减少励磁电流的方法降低定子电流到额定电流值,但不得使功率因数过高和定子电压过低,若此方法不奏效,则必须降低发电机的有功负荷或切断一部分负荷,使定子电流降到许可值。

若正常运行中的发电机定子出口风温已经达到75摄氏度,转子绕组励磁电流,电压达到或超过额定值,则没有紧急特殊情况,机组不应再执行过负荷运行规定,应立即解列停机,待电网线路恢复正常后再进行并网运行,以确保机组自身安全。

2、发电机三相定子电流不平衡

根据不同原因,停机后进行仔细检查并分别进行处理.如果在发电机运行中发现定子有一相电流已经超过额定值,应迅速调整(降低)励磁电流.必要时可同时采用降低机组有功功率的方法,将发电机定子电流降低到额定电流以下,以确保机组安全运行.

3、机组启动后不能建压

机组正常启动,导叶开度已经在空载位置,机组转速上升(声响达到正常值),（改为频率达到要求）发电机电压表无指示,励磁电流表无指示,则发电机不能建压.发电机不能建压的原因有;

(1)发电机转子剩磁消失或剩磁电压过低.

(2)整流原件损坏(开路或击穿).

(3)分流晶闸管的调整电阻位置不正确,或晶闸管已击穿.

(4)励磁回路接触不良,如电刷被卡住,滑环表面接触不良.

(5)机组转速太低,不能自励建压.(与前面不搭)

(6)励磁引出线接线接反,剩磁方向相反.（已运行机组不存在这个问题）

(7)晶闸管和触发电路故障,保护熔断器烧坏.

(8)起励接触器触点接触不良.

若发电机转子剩磁太小,则检查机组导叶开度,提高机组转速,然后用6V干电池短时搭接在L1(+),L2(－)（在哪里？）两接线端子上,发电机起励,定子电压上升后,迅速脱开干电池,防止发生意外.如果仍然不能建压,必须仔细检查励磁接线,拆开元件,分段分部件检查各整流管,电刷滑环,转子绕组,励磁绕组,晶闸管及触发控制板,起励接触器等,发现问题,逐个排除.

4、发电机运行中欠励磁或失磁.

发电机运行中,晶闸管损坏,突然二相运行,使发电机的励磁电流大幅度减少,甚至使发电机进相运行,这种现象称为发电机的欠励磁.发电机转子励磁回路断线,晶闸管励磁开关误跳闸或励磁二相以上整流管损坏,会使发电机失去励磁电流而造成失磁。处理方法;

(1)值班人员应降低有功功率,以便降低定子电流;

(2)手动增加励磁电流或合上励磁开关(励磁分闸时)恢复励磁电流;

(3)如仍无效果,说明励磁转子绕组回路有断路故障,应立即解列停机检查处理.

5、发电机振荡和失步

小型水电站发电机出现振荡,通常是由发电机励磁系统反应灵敏引起的.电网电压稍有变化,发电机励磁自动调整,往往是由于附近有相同特性的水轮发电机组相互抢无功引起的.特别是两台电抗分流励磁的机组并联运行时,调整不当会引起机组振荡.对并网机组的解决办法是:

(1)增加调差率,使发电机无功有差调整,防止出现抢无功现象.

(2)减少分流电抗器匝数,即减小励磁分流比例,使机组励磁系统对负荷的反应灵敏度减弱,减少参与电网的无功自动调整比例.

(3)若是两台容量和特性相同机组并联运行引起的,则将励磁输出通过开关并接,使两台机组励磁电流相等,防止无功分配不均匀.这种方法虽然有效,但操作不安全,故实际很少采用.

6、机组飞逸事故

当系统发生事故致使发电机突然甩去全部负荷时,调速器操作不及时或操动机构故障,机构被卡住,耗能电阻回路又不能及时投入等原因会导致机组转速快速升高超过额定值,机组声音呈高速声响,即出现飞车现象.

(1)处理方法;

一是迅速将断路器手动分闸,关闭水轮机导叶,投入耗能电阻.

二是处理无效时立即关闭进水管主阀门,切断水流.

三是当机组转速下降到30%--40%时,操作制动闸刹车停机.

停机后进行全面检查,飞车不严重,经检查没有发现问题,即可开机低速转动.运转检查无问题.缓慢提高机组转速.如轴承温度正常,可进行升压.机组飞车时间较长,飞车较为严重的,要全面仔细的进行检查,必要是拆卸部件进行检查,发现可疑问题必须进行处理。

(2)预防措施

正常情况,发电机突然甩去全部负荷,机组过电压保护动作,断路器跳闸,调速器自动关闭导叶,耗能电阻接触器自动投入,机组转速轻微上升后即开始下降,直到刹车停机.因此,必须经常检查调速器,继电保护动作是否正常,耗能电阻接触器回路工作是否正常;当水轮机导叶机构被卡无法关闭时,必须手动紧急关闭进水阀门,切断水流停机。

四、结束语

水电安全运行是一项重要的企业管理工作，同时也是一项需要长期坚持，不能松懈的工作，需要各级领导重视，全体职工参与。只要做到了以上列出的各个方面，就能最大限度地避免和控制人身伤亡及设备损坏事故的发生，有效的提高水电站的经济效益。

参考文献

[1]吴国全.水利水电工程建筑的施工技术及管理研究[J].2013(12).（应该与建筑施工没关系）

[2]钟健波.浅议水利水电信息化技术及管理[J].科技创新与应用，2013(35).