水电站电气设备检修技术研究

水电站电气设备检修技术研究

刘文灶

国能大渡河革什扎水电开发有限公司 四川 甘孜州 626300

摘要：在水电站运行系统中，电气设备是基础的组成部分，但是由于水电站运行环境复杂性，建设和管理工作中存在的问题，使得电气设备常会出现不同类型故障，对水电站安全稳定运行造成负面影响。本文在对水电站电气设备故障简要概述基础上，分别阐述几种较为常见的故障判定方法，并以此为基础说明故障检修基本流程，以此为相关工作开展提供参考，为水电站管理工作开展做出应有贡献。

关键词：水电站；电气设备；设备检修

水电站建设运营不仅对当地水利系统运行起到良好的优化作用，同时也是我国能源供给结构改善的基本要求。在我国水电站建设数量不断增加，覆盖范围更加广泛背景下，对电气设备运行稳定性提出更高要求。合理应用故障判定方法，优化故障检修技术应用流程，是有效避免电气设备故障运行隐患，提升整体运行水平的基本要求。

1、水电站电气设备故障概述

1.1 水电站电气设备基本组成

由于水电站建设规模存在明显差异，不同水电站电气设备设计和应用类型也有明显不同，但是就整体上而言，电气设备可以分为电气一次设备和二次设备两种基本类型。一次设备主要是指直接应用电力生产和运输过程的设备，包括母线、电缆、变压器及发电机等。二次设备则是保障一次设备正常运行，并对一次设备运行状况进行监控和调节的设备，包括监控系统、通信设备等^[1]。在实际运行中，电气设备故障主要集中在变压器和励磁装置方面，因此检修工作重点也应当集中在这两个方面。

1.2 变压器故障

变压器是水电站电气设备的核心组成部分，也是实际运行中故障概率较高的设备。在变压器正常运行状态下，基本是保持静音状态，或者是存在规律性的、轻微的声响。但是在出现不同类型故障时，就会出现“嗡嗡”甚至是“咔咔”的声响，使得设备无法保持正常运行状态。由于变压器结构较为精密，使得异响现象产生的原因也较为复杂。通常情形下，在某些零部件接触松散或者是处于长时间高强度运转时，都会出现不同程度的异响。因此只有进行深入细致的排查，才能够准确界定故障原因。

1.3 励磁装置故障

在水电站电气设备体系中，励磁装置组成包括调节屏、控制屏和整流屏等，主要是对励磁电流起到控制和调节作用。在不同组成部分运行中，会由于部件的长期运转产生一定的磨损，在维护措施不到位的情形下，将会使装置在后续运转中产生多种形式故障。

2、电气设备故障常用判定方法

2.1 外部观察法

外部观察法是电气设备故障判定的基本方法，其原理主要是根据不同设备故障类型所表现出的外部现象差异，对故障分布情况和严重程度进行初步判断。外部观察法应用要求较为简单，无需采用专业设备仪器，但是在实际应用中，对检修人员的专业技能和实践经验具有较高要求，在判断失误的情形下，将会对检修技术选择和检修质量造成影响。因此外部观察法通常被应用于例行运检或故障前期判断中，并结合其他判断方法同时使用。

2.2 听闻法

听闻法是电气设备故障判中较为常见的方法，判断准确率较外部观察法更为准确。“听”主要是针对电气设备运行的声音进行判断，在振动声响不规则或者声音明显过大时，就说明某些设备运行出现故障。不同部位和不同设备出现故障时，声音产生异常的形式不同，声源部位也存在较为明显差异，通过更加精确的判断，就能够对故障现象进行初步定位。“闻”的方法则是在故障较为明显的情形下，某些设备元件运行出现异常气味，根据气味来源和性质不同，较为精准的判断故障类型。

2.3 仪器判定法

在水电站电气系统设计更加复杂的背景下，单纯依靠外部观察法和听闻法等感性判断方法，已经无法较为准确的判断故障类型，尤其是对于部分隐蔽性故障，极容易出现判断失误，给故障检修产生错误影响。结合电气系统发展，采用智能化的检测设备，对设备运行状况进行深入检查，已经成为水电站电气设备检修工作开展的必然要求。智能设备的应用，不仅能够对现有设备故障进行精准检测，提升故障检测效率，还能够根据检测数据的积累，分析故障现象产生的规律，提前制定检修计划，确保设备运行安全，减少检修工作资金和人力资源投入，为电气设备安全稳定运行提供完善的保障。

3、电气设备故障检修应用流程

3.1 初步调查

初步调查是实施检修工作的基本前提，能够使检修工作人员更好的明确检修工作要点。初步调查工作的开展，主要采用如下方法进行。一是与现场操作人员进行沟通，分析故障产生前后设备运行状况的差异，在发生故障后设备出现的具体特征，包括有无冒烟、火花等异常现象。二是详细观察设备出现故障后，不同部位的特征和异常现象，分析故障的基本部位。三是在允许条件下，重新启动设备并通过听的方式，根据声音异常核实故障发生部位及具体特征。四是在切断电源的情形下，触摸电动机和熔断器等设备，感知设备运行温度是否在正常范围内。通常情形下，初步调查难以确定设备故障的准确部位和原因，需要进一步采用拆解或借助仪器对故障进行精确诊断。

3.2 故障诊断

在当前电气设备运行体系中，故障诊断主要有两种方法，一种是采用二次仪表设备，测定电气设备的电压、电阻等运行参数，分析各个组成元件是否能保持正常工作状态。其次是在当前传感设备和智能化系统不断完善的情形下，通过中台系统数据导出，对设备运行故障进行精准分析。在故障诊断时，应当将两种方法结合在一起，更好的判断故障情况，并针对性的制定维修措施。

3.3 故障检修

故障检修基本模式包括计划检修与应急抢修两种方式，通常情形下，各个水电站都能够制定完善的检修工作计划，针对一些较为常见的故障，有针对性的进行维护，确保设备保持良好运行状态。但是计划检修的实施，通常存在工作效率低下，针对性不足，措施落实不到位等情形，也会出现过度检修问题^[2]。而应急抢修则是在设备已经出现较为明显故障时，所采用的检修方法，应急抢修不及时，不仅会造成生产停滞，影响水电站经济效益，在严重情形下，还会出现生产安全事故。因此在当前水电站电气设备管理中，应当强化数据管理和智能化监测技术的应用，利用传感器和智能系统搭建实时监测平台，有效弥补传统检修制度的不足，提升故障检修水平。

3.4 故障数据库构建

故障数据库的构建，一方面能够使运维检修人员更加科学的分析电气设备故障发生的规律，提前采取必要的维护措施，消除设备运行故障隐患，另一方面则能够提升设备监测预警水平，在设备发生故障时，系统能够根据故障参数设置，初步判断故障类型，为检修人员提供准确的参考依据，缩短应急检修所需要的时间，更加高效的开展检修工作^[3]。尤其是在新型设备应用水平不断提升背景下，检修人员在每次检修工作完成后，都应当将相应的数据导入数据库，以此才能够真正将“安全第一、预防为主”的理念落实到检修工作中。

4、结束语

水电站电气设备检修工作面临形式更加复杂，技术应用要求也不断提升，对于设备检修工作人员来说，必须要从思想层面认识检修工作开展的重要性，不断加强自身理论知识学习，熟练掌握各种检修技术，将感性判断和理性判断有机结合，全面提升自身工作水平，为电气设备安全稳定运行提供应有保障，为水电站经济效益和社会效益实现起到应有的促进作用。

参考文献

[1]余炜岷.水电站电气设备检修技术革新与运行维护策略[J].建筑与预算,2021(05):86-88.

[2]蒋仁伟.水电站电气设备的检修技术及其维护策略[J].科技资讯,2019,17(25):25-26.

[3]柳海鹏.水电站电气设备运行维护与故障检修探讨[J].水电站机电技术,2019,42(05):76-79.