解析水电厂电气设备长周期运行

2016-08-08陆宝英孙文亮

大科技 2016年7期

关键词：反馈表水电厂调速器

陆宝英孙文亮

（中电（福建）电力开发有限公司福建南平 353000）

解析水电厂电气设备长周期运行

陆宝英孙文亮

（中电（福建）电力开发有限公司福建南平 353000）

水电厂作为我国电力行业的支柱型企业，整个水电厂能否得以正常稳定运行直接受到电气设备性能好坏的影响。最近几年以来，我国人们的生活水平以及企业的生产规模都在不断的提升，导致对于电量的需求也在持续增加，这就要求电气设备必须维持长时间的运行。众所周知，设备长期运行必然会对设备各方面的性能产生很大程度的影响，当这种影响累积到某一程度的时候便会引起严重的设备故障，最终对人们的日常生活以及企业的正常生产造成影响。本文首先简单研究了水电厂的电气设备，分析了电气设备在长时间运行过程中容易出现的几个问题，在此基础上提出了几点能够确保设备长期运行的建议。

水电厂；电气设备；长周期运行

引言

我国主要的三种发电方式分别为水电、火电、核电，就地势而言，我国从西向东呈现三级阶梯式分布，由于存在很大的落差，决定了我国进行水力发电有着很大的优势[1]。核电存在较大的辐射危险、火电存在较大的环境污染，而水力发现和前面两者相比较而言是一种高安全性、高清洁性的能源，正是由于这一点，我国最近几年一直在大力发展水力发电事业，就目前的形式来看，水电厂已经慢慢变成我国电力事业的关键支柱[2～3]。但是对于水电厂而言，对于电气设备性能要求比较高，因此，为了确保电气设备能够维持长周期的正常运行，有必要采取有效的措施来对其进行相关的维护。

1 水电厂电气设备发展趋势

1.1 更新化

最近几年来，我国的科学技术得到了迅速发展，使得电气设备的更新换代也在加速。当今社会都在强调创新思想，正是受到这种思想的影响，人们对于技术创新投入了大量的财力和精力，毫无疑问，这将会加速电气设备更新换代的速度，就目前的情况而言，现代自动化的智能设备已经基本上取代了传统手动式的设备，这在一定程度上提升了我国水电事业的整体水平。

1.2 一体化

传统的电气设备数量庞大、功能单一，但是现代化的电气设备都呈现一体化、统一化的发展趋势。比如传统设备，有高压设备、低压设备、防雷设备、配电设备，但是现在水电厂中使用的电气设备，能够将上述的这些功能全部集中到一起，这样可以在很大程度上降低了设备成本，发挥优势。总而言之，电气设备一体化可以显著提升水力发电工作效率。

1.3 长周期化

由于科学技术的创新，不但使得电气设备的功能得到了迅速的发展，同时在设备维护方面也有了非常大的提升。越来越完善的维护技术，能够减小电气设备运行时的损耗，防止由于故障对设备性能的影响，确保电气设备的正常运行，从而在最大限度上延长电气设备的使用寿命。

2 电气设备长周期运行故障及对策

虽然可以直接通过设备的更新来保证其长周期运行，但是从成本层面来说，不可能过于频繁的去更新电气设备。因此，一旦水电厂电气设备在长周期的运行过程中发生了故障，则必须采取相对应的措施和人员来处理故障。

2.1 调速器引起的故障

水电厂中调速器是最为关键的电气设备之一，如果调速器出现了故障，便会对整个水电厂的电气设备都产生恶劣的影响。比如说造成电液转化器不振、开限和开度反馈表数值不准确以及主控单片机死机等。

（1）电液转化器故障。通常情况下水电厂调速器故障都是发生在上电状态，使得电液转化器一直处于不振状态，无法对操作和控制两类命令做出对应的响应。电液转化器故障还可以细分为电器性和机械性两种。如果是机械性故障，其检查方法以及处理措施则相对比较简单，可以直接查看电液转化器内部累积的油渍量有没有超过限度值，或者直接观察运行状态中的电液转化器有没有被异物堵塞。处理措施就是把调速器活塞取下并对其进行仔细清洗，同时适当的调整调速器。而对于电器性故障则相对较为复杂，通常的故障原因就是转化器断线或者是主控单元运行出现阻碍。处理电器性故障的时候需要停止设备的运行，然后对整个设备实施仔细的检查，通过这样的方式来逐一排查故障并采取对应措施予以解决。

（2）开度与开限反馈表故障。一般而言，反馈表故障分为两种情况：①调速器在正常运行的时候，开度反馈表其指针数值和导叶部件实际数值存在较大的差距，平衡表指针没有指向平衡值；②调速器在正常运行的时候，开度表的数值超过开限表的数值，使得开限反馈表的数值和导叶部件的实际数值同样存在较大的差距。针对上述的故障问题，应该重点针对机械部位实施故障排除。

（3）主控单片机故障。该故障主要表现为单片机起动后无法按照已定的程序执行命令，严重的时候出现死机。常见表现形式就是面板显示器不能正常显示、电液转化器不振、调速器不正常运行等等。笔者在长期实践经验的基础上认为，引起主控单片机出现故障的原因一般是控制电路异常，该复位控制电路相对比较复杂，易出现故障。如果想要解决单片机故障，首先需要实施上电操作或者是复位操作，然后通过万能表来对故障电路进行测试，如果有示波器，也可以利用示波器来完成电路的测试。一旦确定故障之后，应该及时对其进行处理，尽快恢复主控单片机正常运行。

2.2 发电机组微机控制故障

发电机组在执行微机控制的时候，有可能出现上位机发出指令但是下位机调速器拒绝接受的故障，也有可能出现机组超负荷运转造成励磁系统缺少足够的起励建压。

（1）上发下拒故障。如果上位机向下位机发出了相关指令，但是下位机却拒收，可以将其当作冷却水系统故障或者调速器故障。若为调速器的故障，直接接通电源，排查操作把手、开关和电源有没有任何故障；若为冷却水系统故障，则需要检查水压数值有没有存在不正常情况，同时还需要对示流信号器的运行情况进行判断。

（2）励磁系统故障。引起励磁系统故障的因素主要有该系统的异常工作以及CPU模块没有正常运行。对于前者，只需直接检查该系统是不是处于正常的工作状态，如果出现了异常，那么需要采取手动方式做起励试验。对于后者，需要仔细检查CPU模块，同时需要检查开关量信号是不是能够同时输出输入。

3 综合性对策

3.1 强化日常维护

要想更好的对电气设备进行维护，则首先需要详细的了解电气设备的各项性能指标。在熟悉和了解电气设备全部性能指标之后，如果电气设备出现了故障，便能够及时采取相对应的处理方案对问题进行处理。综合考虑水电厂电气设备运行状况，安排适当人员来监管相关设备，同时还应该安排专业人员来专门负责设备的日常维护以及状态检修，具体的状态检修流程如图1所示。在日常维护的时候，需要强化电气设备的保养，并且做出详细的记录。最后，相关工作人员在使用电气设备的时候应该严格依据操作规范来执行，以确保电气设备能达到最优的使用效果。

3.2 具体问题具体分析

水电厂电气设备在高负荷、长时间的运行条件下，会为电气设备的稳定性和性能埋下严重的安全隐患，这些小小的安全隐患在经过长期的累积之后可能会引起重大损失。鉴于电气设备故障形式多样，原因较为复杂，没有一劳永逸的处理办法，必须要结合具体的情况进行具体的分析，在此基础上采取相对应的处理措施来解决问题。