水电站运行中受雷击系统失压的探讨

伍灼强

（广东梅雁吉祥水电股份有限公司坝头水电站 广东省梅州市 514761）

水电站运行中受雷击系统失压的探讨

伍灼强

（广东梅雁吉祥水电股份有限公司坝头水电站 广东省梅州市 514761）

在水电站运行中总是会有安全事故的发生，系统遭受雷电的冲击，跳闸是常有的事，本文就是结合实际情况和工作经验，探讨一下雷击系统失压后运行人员的应对措施及注意事项，以供同行参考。

水电站运行；系统失压；雷电；水轮机；发电机

1 概述

在水电站运行中，特别是在雷雨天气，对于水电站运行人员来说主变跳闸或线路跳闸是常有的事，引起二次事故的概率是比较高的，特别是对中大型水电站的影响较大。本文着重探讨一下系统突然失压了，运行人员的应对，对于事故的处理，对电站运行安全的考量。

水电站一般都是建在比较偏远的地方，比如广东梅州的单竹窝水电站和蓬辣滩水电站就是在边远的山区，而且两个电站是共用一条出线到雁洋220kV变电站上网的，由于线路长，穿山越岭经过雷区，加上两个电站变压器的不平衡“抢无功”，在雷雨天气对于这两个电站运行是比较复杂的，对值班员是不小的考验。首先运行时受雷击可能会引起过电流、零序等继保动作，引起机组跳闸或者事故扩大为主变跳闸甚至出线跳闸系统失压等，其中最严重的就是系统失压了，系统停电到恢复时间就比较长了。如果在运行中突然打雷跳闸失压，这时全厂停电，机组甩负荷，转速能否控制下来，是否执行停机，如不能自动执行事故停机就人工操作最快速度把机组停下来。机组停下来后就要最快时间恢复电源了，检查系统是否失压，如果系统失压就准备切换厂用电或开启柴油机供电，恢复厂用电后，对设备进行一次巡查，等待调度指令恢复系统供电。当调度发令可以恢复，则分级执行线路恢复供电，主变充电，厂用电切换系统电源，恢复辅助设备，检查机组及测量绝缘，开机并网运行，以上就是电站从跳闸到恢复发电的过程了。由于本人在单竹窝和坝头水电站都工作过，下面就两个电站在运行中遇到的亊例来探讨一下。

2 事例一

“某次坝头水电站“2＃主变跳闸亊故”：在某天恶劣天气雷鸣闪电中，由于感应雷的原因，1#主变零序保护动作使2#主变跳闸，厂用电由2#主变供电，这样就造成3#机组甩负荷，厂用电消失，全厂漆黑，作者当时由于刚工作不久，可以说是茫然而紧张此时迅速反应并在电脑监控上发现是2#主变跳闸，3机组甩负荷，转速未升高，在空载运行，所以带着照明电筒迅速到低压室切换厂用电为1＃主变供电，迅速恢复厂用的供电，使运行中的1＃机组2#机组得于继续运行避免停机带来损失，及时带领值班工作人员穿好雨衣绝缘鞋做好安全措施到2#主变现场，投入中性对其充电投入运行，最后3＃机组由空载至停机备用作全面检查。通过此次事故处理可以说是做到操作迅速准确，使电站迅速恢复发电运行，避免了不必要的停机带来更大的经济损失。

3 事例二

“单竹窝水电站出线因雷击跳闸事故”某天中午，因打雷引起线路保护动作，当发现线路跳闸后，迅速到机组现场，这时四台机组己经事故停机自动停下来了，此时由于全厂供电无法短时间恢复了，值班人员就到润滑油供油阀现场检查有无关闭到位，避免漏油产生，然后到油压装置现地关闭油阀，防止油压装置因调速器串油造成油压下降，当稳定下来后，再向调度了解情况，逐级恢复，母线充电，两台主变充电，检查机组及绝缘，对所有辅助设备及其电源做检查，直至恢复机组发电运行。

4 以下就来探讨一下电站失压到恢复供电的一些注意的地方

（1）有一些水电站特别是小水电由于资金等各方面的原因是没有设置备用照明电源或事故照明的，夜晚全厂停电一片漆黑，在黑暗的环境里容易慌乱，就无法快速镇定准确地处理事故了，所以确实没办法安装备用事故照明的，建议多装一些消防用照明灯来作事故照明用。

（2）对于计算机监控的电站来说，要确保监控系统的可靠性，要经常检查逆变器是否可靠，备用电池是否能正常使用。有些电站由于监控太老旧，可靠性严重下降，一到打雷失压监控就无法正常使用，所有数据都无法显示出来，这给运行人员的判断是哪级跳闸，机组是否稳定控制转速都造成很大困扰，监控作为电站设备的眼睛，时刻要能保证可靠性。

（3）系统失压与水轮机的考量，系统雷击失压，跳闸后机组甩负荷，由于调速器性能不一，可能出现转速上升很快甚至达过速100%的现象，机组出现逸速时，使转动部件离心力急剧增加，从而增大它的振动与摆度，甚至大大超过规定的允许值，直至水轮机轴承损坏等等，所以我们要充分认识它的危害性，应该对机组全面检查一次，测量它的震动值及摆动值，在确无异常情况机组才能投入运行。

（4）系统雷击失压与发电机的考量，雷电冲击波对于发电机线圈绝缘是不小的考验，对于绝缘薄弱存在隐患的发电机是有可能击穿绝缘的，转速升高对转子线圈也有可能引起松动，所以开机前一定详细检查，绝缘是否符合要求，最好使用零起升压，慢慢加压，观察电压变化，发电机无异常发方能并网发电。

（5）系统失压与润滑油及压力油的考量。因有些设备更换维修不到位的原因，如润滑油阀门出现关闭不严的现象，就要到现地人工关闭润滑油阀门来防止漏油，这是要在失压紧急停机后要考量的问题，要在机组停机以后要迅速关闭一些阀门，不要因为忽视而造成润滑油损失。这就要求值班人员要最快的速度判断事故的性质，对润滑油系统作影响评估。

（6）系统雷击失压与辅助设备的考量，每个电站设备都有所不同，对于失去厂用电的机组辅助设备的操作也不同，例如有些功率此较大的设备，要先打到停止位置，防止投入厂用电或启用备用电源时辅助设备同时启动造成负荷较大。在投入厂用电以后，应对辅助设备的电源空气开关逐一检查有无跳闸，有无因雷击造成设备损坏无法正常投入运行。

（7）系统雷击失压与厂房渗漏水的考量，水电站厂房及机组都会有渗漏水，这就要考量厂用电的恢复时间了，如果长时间无法恢复厂用电势必会出现水漫设备的危险，做好事故预想，有无应对的措施。

（8）系统雷击失压与水库水位及泄洪闸的考量，水电站泄洪闸是靠电机带动启闭的，这就要考虑厂用电的恢复情况，泄洪闸有无因雷击受损等都要一一检查，防止不能及时泄洪造成库区受淹，能不能有后备方案减少事故发生的可能性。

（9）系统雷击失压与系统扩大性失压乃至系统瓦解的考量，系统如果瓦解，将影响千家万户，对社会带来严重不便。电网系统重建是一件复杂的事情，水电站作为系统重建的先头部队，在电力系统统一调度指挥下，水电站要发挥开机灵活机动快速的特征，为系统恢复作贡献。

（10）运行中为了能使值班人员快速准确的操作，应该把一些常规操作票打印出来，结合现场情况，方便值班人员开票使用，减少失误增加操作速度。

5 结束语

综上所述；根据雷电波的特点，虽然对线路设置了避雷线，对变电站设置了避雷针，对设备设置了避雷器等各种防雷措施，但仍然会因雷电安全意冲击波的造成事故，严重则发生设备爆炸着火，影响人身及设备安全，如果值班工作人员安全意识薄弱处理不当将会发生二次事故及事故扩大，严重影响系统安全，可能造成大面积停电，给人民生产生活带来不便及电站更大的经济损失，所以当发生雷击失压发生时，要以沉着冷静快速准确的操作，结合并结合本电站的实际情况处理问题。作为水力发电行业，少人值班是大势所趋，值班员在应对系统雷击失压的复杂性及操作难度是可想而知的。作为从业工作人员要掌握主设备的构造性能，岗位的规章制度，熟悉各种运行操作和事故处理方法，坚持预防为主的方针，结合安全规程考核及技术考核，多做事故预想，多做事故演练，多做运行总结，保证水电厂能安全地运行。

[1]《电力系统安全规程》.2010，06.

[2]广东梅雁吉祥水电站.《坝头水电站操作规程》.2014，10.

[3]水电站运行检修技术，2011，03.

TM862

A

1004-7344（2016）17-0060-02

2016-5-30

伍灼强（1983-），男，助理工程师，2003年7月毕业于广东水利电力职业技术学院，水电站电力设备专业。