水电站电气设备运行维护与故障检修探讨

邵卫东

【摘 要】 目前，水力发电已经成为我国供电的重要来源之一。电气设备作为水力发电的核心组成部分，直接影响着水电的发电能力。电气设备的运行维护和故障检修是保障水电站持续运行的重要内容。因此，应进一步提高对电气设备的运行维护和故障检修的重视，从而不断提高水电站的电气设备运行效率和发电效能。

【关键词】 水电站 电气设备 维护 故障检修

水电工程既能从大自然中利用天然资源，达到环保的目的，又能发挥重大的经济效益，满足群众生活、企业生产等对电能的需求。尤其是在当前国家节能环保政策的大形势下，水电已经成为经济社会发展不可或缺的一部分。在水电为我们带来节能环保的同时，我们还应认识到其运行技术尚未达到足够好的标准，无法完全保障水电的安全运行，尤其是中小型水电站的快速崛起，安全隐患更多突出，一旦对设备维护不力，极易发生安全事故，造成不可估量的经济损失。所以，提高安全警惕性，加强日常维护检修，是确保水电站安全运行的重要支撑。

1 水电站电气设备运行维护的内容

目前，水电站的电气设备有很多种类和品牌，但工作原理基本相同。水电站电气设备日常维护的内容主要包括两个方面：一是管理方面。及时维护更新设备，减少由于设备原因造成的电能损耗；及时对设备的隐患进行清查，发现并整改设备故障，确保电气设备持续稳定运行。二是安全方面。通过对电路、设施以及安全设备的检查维护，减少事故。大多数企业现行的工作团队是由值班人员和专业检修人员共同组成，前者主要是做好日常巡视、检查和工作记录；后者主要是根据前者提供的信息，对设备进行维护修理，并根据设备的运行期限及设备承受能力等做好日常维护工作。因此，在工作中，往往由值班人员负责开具工作票、巡回检查等内容，检修人员负责开具操作票、定期试验设备等内容。比如：在对发电机的维护中，值班人员每日要对机组进行巡检，通过“眼看”、“耳听”等方式，查看发电机运行的各项参数是否正常，以此判断是否有故障。

2 水电站电气设备常见的故障及其检修方法

2.1 常见故障

2.1.1 励磁装置问题

在电气设备常见的故障中，励磁装置是最容易发生故障的。一般来讲，在日常运行中，励磁电流会随着运行的时间，逐渐变小，与此导致电压逐渐升高，在没有超出点击承受范围内，电机不会主动发出警报，会继续正常运行。但随着励磁输出回路的电阻不断变大，以致出现故障。导致电阻Rf变成Rf+的原因有很多，主要是由于电刷弹簧磨损变形、松动或者压力不足，这往往也是导致故障的根本原因。理论上讲，随着电刷及滑环上的油污层增厚，其与滑环的有效接触面积会大大减少，形象的讲就相当于在导电回路中新增加了一个电阻。如果该故障不及时排除，随着滑环的磨损，其表面逐渐变得粗糙，造成电刷和滑环不能有效接触，非常有可能烧坏滑环，情况严重时还有可能造成火花，引起火灾。

2.1.2 变压器故障

一般来讲，变压器主要有两种常见的故障：

（1）声音出现异常。如果变压器超负荷运行则会出现异常的“嗡嗡”声；如果变压器内部接触不良，则可能会发出“咬咬”声；如果出现单相接地，则可能会产生尖锐的刺耳声；如果零件松动，则会产生时大时小的“锤击声”，这类情况往往发生在雨雪等恶劣天气，由于吸进大量水汽，致使绝缘体受潮，导致其耐压能力下降，发生击穿放电现象。按照声音传输定律，距离故障点越远，则听到的声音越弱，反之则越强。

（2）绝缘瓷套管故障。这类故障主要有两种原因：一是质量问题。当变压器密封橡胶垫质量出现问题，或者螺母不紧时，会导致套管密封不严而受潮，从而引发故障。二是维护问题。如果不及时清理电容式套管表面上的污垢，则可能产生游离电，导致套管闪络故障气体产生，在这种情况下，很可能发生瓦斯动作。如果放电问题持续发展蔓延，则可能引起绝缘损伤，即我们常说的：“碳化痕迹或者穿孔现象”。

2.2 检修方法

2.2.1 日常检测法

该方法即借助当前的一些铺助器材，对水电站的电气线路进行日常检测。当前市场上相关的铺助仪器有很多，且在工作中也具有较高的精确率。一般来讲，常用的方法主要有两种。一是电阻检测法。即利用电流表测试电气线路，通过电流表数值的变化情况，来判断线路是否正常运行。在检测时，一般要先将电流表串联到线路中，根据电流表测量值的变化发现问题，在此之前往往要对正常情况下的数值进行记录，以便对比。二是电压检测法。即利用电压表测试不同线路点电压情况，通过电压变数值的变化，来判断线路是否正常运行。该方法与电阻检测法不同，无需将其串联到电流中，而是直接对各个线路点的电压进行测量。

2.2.2 工作经验法

顾名思义，经验法就是通过多年的工作经验积累，快速、准确的判断故障所在，这种方法需要丰富的经验积累，尤其是维修经验，当然也是最简单、最有效的方法之一。主要有三种方法：一是弹压方法。在检修时，对相关活动部件进行按压，从而达到判断故障范围的目的。二是敲击方法。通过轻轻敲击，发现故障原因并进行有效解决。这类方法需要对设备的足够了解。三是观察方法。在黑暗中，对设备运行进行观察，利用眼、耳、鼻等灵敏器官，及时发现或感觉问题所在。这类方法需要提供安静的环境和工作人员灵敏的警觉，存在一定的风险。

2.2.3 PLC系统的抗干扰措施

由于PLC经常都处于电磁环境中，很容易遭到电磁的干扰，从而导致出现故障，这类问题是当前影响水电站运行的主要原因。解决该问题可采取两项措施：一是进行隔离。采用光电藕合器、小型继电器或者光电可控硅设施，对PLC内部进行隔离，从而达到与外部信号隔离的目的。二是确保输出端正常。如果PLC系统出现输出变化缓慢的情况，则可以采取继电器型输出模块，防止PLC系统被损坏。

3 结语

综上所述，良好的电气设备维护和检修技术对水电站保持良好运行状态意义重大。这需要我们在实践中对电气设备维护与故障检修的经验不断总结，充分借鉴外国或其他行业领域的新技术，锐意创新，努力提高维护检修水平，从而适应日新月异的电气技术环境。

参考文献

[1]梁瑶.水电站电气设备运行维护与故障检修探讨[J].中国高新技术企业，2013，35：131-132.

[2]郭翔.关于水电站电气设备的运行维护探究[J].低碳世界，2014，07：54-55.