于洪亮

(河北省遵化市水利局，河北 遵化 064200)

現(xiàn)代水電站的運(yùn)行過(guò)程需要大量配套電氣設(shè)備同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，而這一整套系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度很高，運(yùn)行過(guò)程十分復(fù)雜，此外，這些電氣設(shè)備精密程度與復(fù)雜度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)水力發(fā)電體系。在此背景下，水電站電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)工作難度日益加大，工作人員所面臨的維護(hù)場(chǎng)景更為復(fù)雜，如果不能全面推進(jìn)維護(hù)與檢修技術(shù)改革工作，那么將很難保障水電站發(fā)電過(guò)程的平穩(wěn)性與可靠性。但是，從當(dāng)前我國(guó)水電站電氣設(shè)備檢修維護(hù)工作實(shí)際狀況角度分析，其工作效果并不理想，維護(hù)工作人員經(jīng)常被動(dòng)實(shí)施設(shè)備維護(hù)，既不能及時(shí)有效發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備所潛在的問(wèn)題隱患，也無(wú)法在最短時(shí)間內(nèi)完成故障處理。

1 我國(guó)水電站電氣設(shè)備檢修與運(yùn)行工作現(xiàn)狀及問(wèn)題

1.1 注重電氣設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益，輕視維護(hù)過(guò)程

水電站電氣設(shè)備維護(hù)與檢修過(guò)程往往需要這些設(shè)備處于停機(jī)狀態(tài)，但是，水電站設(shè)備運(yùn)行將會(huì)帶來(lái)大量經(jīng)濟(jì)效益，如果某些電氣設(shè)備停止工作，那么將會(huì)導(dǎo)致水電站整體收益受損。因此，在經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使下，很多水電站管理人員更為看重電氣設(shè)備的使用過(guò)程，而沒(méi)有真正認(rèn)識(shí)到檢修維護(hù)工作所存在的重要性，這種思想嚴(yán)重影響水電站電氣設(shè)備檢修工作秩序，進(jìn)而造成很多電氣設(shè)備存在大量安全隱患。電氣設(shè)備所存在的細(xì)微問(wèn)題沒(méi)有得到重視，只要設(shè)備還在運(yùn)轉(zhuǎn)，就不去理會(huì)設(shè)備本身的穩(wěn)定性，這樣的畸形維護(hù)與檢修理念下，水電站電氣設(shè)備故障逐步累積，最終引發(fā)重大安全問(wèn)題。以當(dāng)前水電站機(jī)電設(shè)備工作特性角度分析，在其發(fā)生故障前均有著較為明顯的癥狀，如果檢修維護(hù)人員不能真正重視這些細(xì)節(jié)問(wèn)題，那么機(jī)電設(shè)備的使用穩(wěn)定性與壽命都會(huì)受到嚴(yán)重影響。

1.2 電氣設(shè)備檢修模式老舊，檢修手段與實(shí)際工作特征不完全匹配

當(dāng)前，我國(guó)多數(shù)水電站電氣設(shè)備的檢修維護(hù)計(jì)劃工作均處于傳統(tǒng)檢修模式范疇，其所指定的檢修工作內(nèi)容與檢修手段并沒(méi)有針對(duì)電氣設(shè)備的不同而進(jìn)行必要調(diào)整，總體計(jì)劃覆蓋全部電氣設(shè)備檢修工作，這樣籠統(tǒng)的檢修方案不僅無(wú)法有效推進(jìn)檢修維護(hù)工作的正常運(yùn)行，也會(huì)嚴(yán)重浪費(fèi)水電站人力與資源。水電站所實(shí)施的電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)計(jì)劃沒(méi)有針對(duì)性，這就讓很多設(shè)備得不到良好的保養(yǎng)與問(wèn)題排查，設(shè)備所潛在的故障在這一整體計(jì)劃下也不能被有效發(fā)掘，大量電氣設(shè)備帶病工作，最終小問(wèn)題逐步累積成大麻煩。此外，傳統(tǒng)檢修模式只注重對(duì)相關(guān)電氣設(shè)備的周期性檢查，而這一檢測(cè)周期也沒(méi)根據(jù)電氣設(shè)備的不同而進(jìn)行調(diào)整，設(shè)備當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)也沒(méi)有進(jìn)行必要記錄，很多檢測(cè)周期很多的元器件在需要維護(hù)期間沒(méi)有得到良好的保養(yǎng)，最終致使這些元件與設(shè)備逐漸脫離正常工作范圍，設(shè)備安全隱患逐步擴(kuò)大。在這種環(huán)境下，電氣設(shè)備故障影響范圍與故障發(fā)生概率都會(huì)大幅度增加。

2 水電站電氣設(shè)備常見(jiàn)故障分析

2.1 勵(lì)磁裝置故障

勵(lì)磁裝置是水電站發(fā)電工作的核心設(shè)備，在其日常運(yùn)作過(guò)程中，如果勵(lì)磁電壓異常升高，那么勵(lì)磁繞組直流電阻將會(huì)降低，勵(lì)磁裝置自身安全系數(shù)也將同步下滑。造成勵(lì)磁裝置電壓異常波動(dòng)的主要原因?yàn)閯?lì)磁裝置自身的損耗，勵(lì)磁裝置在發(fā)電過(guò)程中，其電刷彈簧會(huì)隨著運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的加長(zhǎng)而逐漸松動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致電刷與接觸滑環(huán)之間的縫隙變大，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)導(dǎo)致滑環(huán)被燒毀。

2.2 變壓器故障

如果變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)部件之間出現(xiàn)接觸不良的現(xiàn)象，亦或是變壓內(nèi)部構(gòu)件絕緣性能下降，那么變壓器自身的負(fù)載將會(huì)加大，其運(yùn)行過(guò)程也會(huì)出現(xiàn)特定噪音。此外，如果變壓器周邊濕度過(guò)高，變壓器單相接地產(chǎn)生諧振電壓，也會(huì)表現(xiàn)出特有的故障現(xiàn)象。

3 常用故障檢修技術(shù)

3.1 檢測(cè)法

設(shè)備管理人員利用各類儀表完成對(duì)設(shè)備電路的監(jiān)測(cè)，通過(guò)觀察檢測(cè)過(guò)程所得到的電壓與電阻數(shù)值，觀察設(shè)備內(nèi)部線路的暢通性，如果其顯示數(shù)值與預(yù)期不符，那么就說(shuō)明設(shè)備內(nèi)部線路存在故障。這種檢測(cè)方式可與現(xiàn)代化數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺(tái)有效融合，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間數(shù)據(jù)分析，幫助檢修人員找到相關(guān)設(shè)備的潛在隱患。

3.2 經(jīng)驗(yàn)法

經(jīng)驗(yàn)法檢測(cè)手段較為傳統(tǒng)，其對(duì)檢修維護(hù)人員自身素養(yǎng)有著很高要求，而常見(jiàn)的經(jīng)驗(yàn)法檢修手段可分為手段，其一為按壓活動(dòng)部件，讓活動(dòng)部件的接觸面產(chǎn)生摩擦，進(jìn)而消除接觸點(diǎn)接觸不良現(xiàn)象；其二為敲擊法，通過(guò)敲擊設(shè)備產(chǎn)生振動(dòng)，如果設(shè)備恢復(fù)正常工作，那么說(shuō)明其內(nèi)部線路存在接觸不良現(xiàn)象；其三為黑暗觀察法，也就是將設(shè)備置于黑暗環(huán)境下，觀察其故障位置是否存在電火花現(xiàn)象。這些檢修維護(hù)雖然較為傳統(tǒng)，但是在與設(shè)備監(jiān)控體系融合后，亦可有效提高檢修維護(hù)工作效能。

3.3 PLC系統(tǒng)監(jiān)測(cè)

PLC是整個(gè)發(fā)電站信號(hào)傳遞的控制系統(tǒng)，為保障其實(shí)際控制效果，工作人員需要對(duì)其進(jìn)行抗干擾處理。PLC系統(tǒng)抗干擾處理可利用金屬隔離的方式，保障PLC在強(qiáng)電磁環(huán)境下的工作可靠性。

4 檢修與運(yùn)維提升建議

4.1 創(chuàng)新發(fā)展故障診斷技術(shù)，建立更具針對(duì)性的故障診斷方案

根據(jù)我國(guó)水電站電氣設(shè)備故障特點(diǎn)，其大體上可分為兩大類別，分別為趨勢(shì)性惡化與偶發(fā)性惡化。對(duì)于趨勢(shì)性惡化而言，其主要是指電氣元件在長(zhǎng)期工作過(guò)程中，伴隨著元件老化，其自身的穩(wěn)定性將會(huì)迅速下滑，元件很容易損壞，進(jìn)而引發(fā)電氣設(shè)備故障。針對(duì)趨勢(shì)性惡化問(wèn)題，水電站電氣設(shè)備維護(hù)管理人員需要加強(qiáng)對(duì)元器件工作過(guò)程各項(xiàng)參數(shù)的有效分析，并檢查元器件外觀變化，提高檢測(cè)頻率，在關(guān)注元器件實(shí)際應(yīng)用時(shí)長(zhǎng)的同時(shí)，也要針對(duì)相關(guān)元器件的特點(diǎn)，做好故障處理方案。偶發(fā)性惡化往往具有一定隨機(jī)性，因此，水電站電氣設(shè)備維護(hù)人員需要針對(duì)當(dāng)前電氣設(shè)備種類與工作過(guò)程的不同，建立更為有效的信息化監(jiān)控與識(shí)別平臺(tái)，利用特定的算法與程序，對(duì)電氣設(shè)備中各種電子元器件的具體參數(shù)進(jìn)行全面通緝與分析，并明確每一個(gè)元器件的正常工作范圍，通過(guò)系統(tǒng)的對(duì)照與處理，找到電氣設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中所可能出現(xiàn)的偶發(fā)性惡化現(xiàn)象。

4.2 提升日常工作效率，建立更具針對(duì)性的檢修維護(hù)計(jì)劃

檢修維護(hù)計(jì)劃對(duì)于電氣設(shè)備日常維護(hù)與管理工作有著直接影響，因此，想要提升管理與維護(hù)效率，就需要從整體理念角度，提高對(duì)維護(hù)工作的重視，并以當(dāng)前電氣設(shè)備種類與工作特點(diǎn)為基礎(chǔ)，創(chuàng)建更為科學(xué)合理的檢修計(jì)劃，明確每一個(gè)電氣設(shè)備以及不同電子元器件的檢修周期與維護(hù)方式，詳細(xì)說(shuō)明具體的工作流程與檢修維護(hù)手段，并確保實(shí)施檢修維護(hù)工作的工作者可按照這一制度體系落實(shí)具體環(huán)節(jié)。此外，管理人員也要注重檢修維護(hù)工作團(tuán)隊(duì)的整體素養(yǎng)，聘請(qǐng)更具專業(yè)技術(shù)能力的高水平人才，確保工作人員可快速完成整個(gè)檢修維護(hù)工作。水電站電氣設(shè)備精密程度與系統(tǒng)復(fù)雜性很高，因此，提高工作效率的關(guān)鍵難點(diǎn)在于工作人員自身的水平，而相關(guān)企業(yè)可定期開展各類技能培訓(xùn)工作，邀請(qǐng)行業(yè)先進(jìn)工作者與專家對(duì)其進(jìn)行培訓(xùn)，著眼未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，建立相對(duì)完善的人才發(fā)展與培養(yǎng)工作計(jì)劃。

4.3 創(chuàng)建更為健全完善的設(shè)備管理維護(hù)制度

為保障水電站電氣設(shè)備運(yùn)行過(guò)程的安全性與穩(wěn)定性，相關(guān)管理人員需針對(duì)設(shè)備工作特點(diǎn)，創(chuàng)建更為健全的設(shè)備管理維護(hù)制度，改善傳統(tǒng)制度體系內(nèi)所存在的各項(xiàng)漏洞，一切工作以保障電氣設(shè)備自身工作可靠性為目標(biāo)。設(shè)備管理維護(hù)制度發(fā)展過(guò)程中，相關(guān)工作人員需要對(duì)設(shè)備運(yùn)行工作的各項(xiàng)參數(shù)有著詳細(xì)了解，為所有電氣設(shè)備建立對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)資料庫(kù)，并借助各類傳感器與信息化管理平臺(tái)，將電氣設(shè)備日常工作過(guò)程記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)部。

4.4 堅(jiān)持事故處理原則，避免安全事故擴(kuò)大化

水電站電氣設(shè)備故障往往會(huì)造成較為嚴(yán)重的后果，如果事故現(xiàn)場(chǎng)人員不能針對(duì)事故自身進(jìn)行良好處理，沒(méi)有冷靜分析故障類別與處理方案，那么安全事故很容易進(jìn)一步擴(kuò)大。因此，對(duì)于水電站電氣設(shè)備故障事故而言，在其處理過(guò)程中需遵守以下幾項(xiàng)基本原則。

(1)及時(shí)定位故障位置，找到故障根源。檢修維護(hù)管理團(tuán)隊(duì)需要針對(duì)各類電氣設(shè)備事故建立相應(yīng)的應(yīng)急處理方案，在事故發(fā)生時(shí)，及時(shí)找到故障位置與故障源，并根據(jù)電氣設(shè)備實(shí)際工作特性與故障影響效果，快速實(shí)施各類應(yīng)急處理方案，將事故危害控制在一定范圍之內(nèi)，避免事故擴(kuò)大化。

(2)強(qiáng)化對(duì)電氣設(shè)備的優(yōu)化與調(diào)試。相關(guān)人員需要對(duì)水電站各類電氣設(shè)備的工作形式有著明確了解，在故障發(fā)生后，需要采用更為科學(xué)的方案，對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行合理調(diào)試與優(yōu)化，以減少故障再次發(fā)生幾率為目標(biāo)，提高檢修工作效能。

(3)避免故障問(wèn)題的連鎖反應(yīng)。水電站各類電氣設(shè)備之間需設(shè)置合理的保護(hù)手段，避免那些正常電氣設(shè)備受到故障設(shè)備的負(fù)面影響，切實(shí)保障無(wú)故障設(shè)備可以安全穩(wěn)定運(yùn)行，保障水電站發(fā)電過(guò)程的穩(wěn)定性。

(4)明確操作制度與章程。人為操作失誤是當(dāng)前水電站電氣設(shè)備故障的重要因素之一，因此，水電站管理團(tuán)隊(duì)需針對(duì)性制定相應(yīng)的設(shè)備使用與管理章程，將強(qiáng)對(duì)電氣設(shè)備的監(jiān)控，嚴(yán)格要求現(xiàn)場(chǎng)工作人員按照對(duì)應(yīng)的要求與規(guī)范實(shí)施對(duì)應(yīng)操作，降低人為因素對(duì)電氣設(shè)備的影響。

(5)以故障預(yù)警為基礎(chǔ)，提高問(wèn)題發(fā)現(xiàn)與解決的實(shí)時(shí)性。水電站電氣設(shè)備管理團(tuán)隊(duì)需充分利用電子報(bào)警技術(shù)，全面監(jiān)控各類電氣設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程，并借助信息技術(shù)平臺(tái)與故障分析程序，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行有效處理，一旦設(shè)備出現(xiàn)不良狀況就要及時(shí)報(bào)警，并通知相關(guān)人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)與調(diào)試，進(jìn)而降低安全生產(chǎn)事故發(fā)生的可能性。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)當(dāng)前水電站電氣設(shè)備維護(hù)與檢修工作存在眾多問(wèn)題，而這些問(wèn)題的核心要點(diǎn)在于管理意識(shí)與維護(hù)素養(yǎng)層面，對(duì)于水電站電氣設(shè)備管理人員而言，其必須提高電氣設(shè)備維護(hù)管理意識(shí)，針對(duì)電氣設(shè)備的不同，制定更為有效的檢修維護(hù)方案，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)手段，以設(shè)備監(jiān)管為手段，盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)備所存在的各種隱患。