曹志金

（國(guó)能大渡河瀑布溝水力發(fā)電總廠，四川 雅安 625304）

水電站不僅是滿足國(guó)家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉的必要設(shè)施，還是國(guó)家發(fā)電事業(yè)的主要力量，和傳統(tǒng)的火力發(fā)電等方式不同的是，水力發(fā)電環(huán)保和清潔力更可觀，是一種適合長(zhǎng)期應(yīng)用發(fā)展的發(fā)電模式，前景非常光明。近幾年，我國(guó)水力發(fā)電領(lǐng)域發(fā)展勢(shì)頭突飛猛進(jìn)，尤其是各類小型水電站，數(shù)量逐漸上升，在科學(xué)技術(shù)的不斷推動(dòng)下，其自動(dòng)化水平也愈發(fā)強(qiáng)大，然而隨之而來(lái)的是電氣設(shè)備運(yùn)維管理方面的缺漏，相關(guān)從業(yè)人員需要全方位了解電氣設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)專業(yè)知識(shí)，才可以更好地滿足水電站高質(zhì)量產(chǎn)出。

1 水電站電氣設(shè)備常見(jiàn)故障分析

1.1 勵(lì)磁裝置故障

在水電站進(jìn)行作業(yè)的電氣設(shè)備，其運(yùn)行會(huì)受到勵(lì)磁裝置的影響，通常在運(yùn)行期間整體線路產(chǎn)生的電流比較小，但是電壓會(huì)持續(xù)上升，讓電機(jī)能夠正常運(yùn)行。勵(lì)磁裝置工作期間會(huì)因?yàn)楸姸嘁蛩爻霈F(xiàn)故障，例如其內(nèi)電環(huán)承壓較小，或是存在零件磨損等情況，以此導(dǎo)致勵(lì)磁裝置發(fā)生問(wèn)題，產(chǎn)生線路過(guò)熱與短路等問(wèn)題[1]。在此情況下，需要及時(shí)找出問(wèn)題出現(xiàn)位置并加以維修，讓其能夠正常工作。實(shí)施設(shè)備保養(yǎng)時(shí)，要意識(shí)到運(yùn)行穩(wěn)定的重要價(jià)值，要實(shí)施有效檢修，讓設(shè)備運(yùn)行更加高效順利。

1.2 變壓器故障

在水電站中電氣設(shè)備運(yùn)行期間，變壓器是滿足正常供電的重要部分，在平時(shí)工作中，技術(shù)人員、管理人員要對(duì)其狀態(tài)加以定期檢查，同時(shí)落實(shí)檢修工作。通常情況下，變壓器若是出現(xiàn)故障，就會(huì)出現(xiàn)異響，例如其內(nèi)部發(fā)生接觸不良情況和絕緣線擊現(xiàn)象等，這之中單相和地接觸就會(huì)出現(xiàn)異常聲響。并且，在變壓器運(yùn)行期間可能發(fā)生絕緣瓷套管閃絡(luò)情況，其產(chǎn)生原因主要是密封變壓器中使用的膠墊不合規(guī)格，或是螺母產(chǎn)生的線路壓迫較小，導(dǎo)致絕緣管在環(huán)境影響下變潮，促使變壓器損壞不能順利使用。另外，若是絕緣膠套表面積留有灰塵和泥土，也會(huì)發(fā)生閃絡(luò)問(wèn)題，致使絕緣縫隙間有游離的放電情況，尤其是在陶瓷套管被污染后，將會(huì)造成瓦斯燃燒并引起不可逆的損害。

1.3 調(diào)速器故障

在電液轉(zhuǎn)換器出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，調(diào)速器常規(guī)運(yùn)行會(huì)受到電液轉(zhuǎn)換器的影響，從而導(dǎo)致工作暫停，發(fā)生系統(tǒng)運(yùn)行期間控制指令和操作指令無(wú)法跟其運(yùn)行而傳遞的情況，導(dǎo)致整體工序無(wú)法順利推進(jìn)，液壓系統(tǒng)也會(huì)發(fā)生無(wú)響應(yīng)的問(wèn)題。發(fā)生這種故障的因素主要有以下兩點(diǎn)：其一，機(jī)械故障因素。在長(zhǎng)時(shí)間使用電液轉(zhuǎn)換器時(shí)，若是缺少必要的保護(hù)措施，即便其系統(tǒng)顯示正常、操作指令可順利下達(dá)，但是因?yàn)楹袡C(jī)械故障，將會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)缺少根據(jù)指令實(shí)施操作，電液轉(zhuǎn)換器不能順利運(yùn)行的情況。其二，電氣故障因素。此問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致電液轉(zhuǎn)換器出現(xiàn)斷線和內(nèi)部元件故障問(wèn)題等，上述情況會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生問(wèn)題，同時(shí)電液轉(zhuǎn)換器也不能順利工作，調(diào)速器運(yùn)行也會(huì)發(fā)生異常。上述情況的出現(xiàn)，主要是因?yàn)閱纹瑱C(jī)復(fù)位控制電路有隱患，需要及時(shí)查明原因并進(jìn)行處理，讓系統(tǒng)快速恢復(fù)正常。此故障主要表現(xiàn)在調(diào)速器運(yùn)轉(zhuǎn)期間，其導(dǎo)葉開(kāi)度和開(kāi)度指示信息出現(xiàn)的現(xiàn)象不一致，平衡指示表平衡心不佳，但在調(diào)速器手動(dòng)運(yùn)行時(shí)，其開(kāi)度指示和導(dǎo)葉開(kāi)度相符合，會(huì)導(dǎo)致調(diào)速器產(chǎn)生問(wèn)題，也會(huì)影響系統(tǒng)運(yùn)行[2]。

2 水電站電氣設(shè)備運(yùn)行安全及其維護(hù)工作中的短板與弱項(xiàng)

2.1 重視程度不高

我國(guó)現(xiàn)在現(xiàn)階段有很多水電站過(guò)分關(guān)心生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)于電氣設(shè)備管理和維護(hù)比較忽視，長(zhǎng)期下來(lái)將會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞，甚至影響到后續(xù)的生產(chǎn)效益。其根本原因在于水電站管理人員安全意識(shí)不足，不能提前預(yù)示到可能將來(lái)發(fā)生的問(wèn)題。例如在平時(shí)工作期間，對(duì)于細(xì)小問(wèn)題不重視，沒(méi)有定期開(kāi)展電氣設(shè)備檢查，沒(méi)有對(duì)設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)，只在發(fā)生問(wèn)題時(shí)才開(kāi)始注重問(wèn)題的重要性，導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失出現(xiàn)[3]。

2.2 電氣設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)水平需要加強(qiáng)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展完善，水電站設(shè)備信息化管理工作持續(xù)提升，在一定程度上促進(jìn)了生產(chǎn)效率的提升，然而在具體操作期間，始終存在待完善之處。首先缺少統(tǒng)一的運(yùn)維要求，在沒(méi)有設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的情況下，無(wú)法統(tǒng)一實(shí)施管理標(biāo)準(zhǔn)；其次缺少健全的信息化管理，信息渠道較為分散，使得檢索存在阻礙；不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享；在管理水電站期間，很多管理人員只對(duì)小部分設(shè)備應(yīng)用信息化開(kāi)展維護(hù)與管理，多數(shù)設(shè)備還是沿用之前的傳統(tǒng)管理模式，致使運(yùn)維效果不佳，大大影響生產(chǎn)效率。

2.3 專業(yè)管理與維護(hù)人才不足

目前，我國(guó)部分水電站工作人員專業(yè)能力稍有欠缺，專業(yè)維修技術(shù)需要加強(qiáng)，在平時(shí)工作中，沒(méi)有聘請(qǐng)專業(yè)人才進(jìn)場(chǎng)指導(dǎo)，導(dǎo)致工作人員不能及時(shí)找出設(shè)備問(wèn)題，更不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障誘因，從而不能及時(shí)加以維修，導(dǎo)致小問(wèn)題一步步演變成大問(wèn)題，出現(xiàn)安全隱患，破壞生產(chǎn)效率。一些水電站還會(huì)由于管理人員自身專業(yè)能力不強(qiáng)，導(dǎo)致設(shè)備故障被誤判。管理人員偶爾會(huì)自己對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修，不光致使故障更加嚴(yán)重，還會(huì)增加成本，影響水電站設(shè)備科學(xué)管理。

2.4 缺乏先進(jìn)的故障檢修方法

新時(shí)期科技在不斷發(fā)展，水電站建設(shè)規(guī)模也會(huì)日漸擴(kuò)大，電氣設(shè)備也會(huì)隨著發(fā)展而持續(xù)升級(jí)優(yōu)化，新型設(shè)備具有更理想的工作效率，并且對(duì)故障診斷也提出更嚴(yán)格的要求。之前的設(shè)備診斷方式不能滿足于新時(shí)期設(shè)備，也不能應(yīng)對(duì)現(xiàn)代化設(shè)備對(duì)于故障診斷的現(xiàn)實(shí)需求。

3 常用故障檢修技術(shù)

3.1 檢測(cè)法

設(shè)備管理人員通過(guò)各種儀表開(kāi)展對(duì)設(shè)備電路的監(jiān)測(cè)，借助觀察檢測(cè)過(guò)程獲得的電壓和電阻數(shù)據(jù)，觀察設(shè)備內(nèi)部線路通暢度，若是其顯示數(shù)據(jù)和預(yù)期不相符，則表示設(shè)備內(nèi)部線路含有問(wèn)題[4]。此種檢測(cè)方式能和現(xiàn)代化數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)平臺(tái)良好結(jié)合，借助長(zhǎng)期數(shù)據(jù)研究，輔助檢測(cè)人員發(fā)現(xiàn)工作設(shè)備的隱藏風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 經(jīng)驗(yàn)法

經(jīng)驗(yàn)法是一種相對(duì)傳統(tǒng)的檢測(cè)方法，其對(duì)檢測(cè)維護(hù)人員專業(yè)能力要較為嚴(yán)格的要求，而普遍的經(jīng)驗(yàn)法檢測(cè)方式可以分為三種：第一，按壓活動(dòng)部件，讓部件接觸面積進(jìn)行摩擦，由此避免接觸點(diǎn)接觸不良情況；第二，敲擊法，借助敲擊設(shè)備出現(xiàn)振動(dòng)，若是設(shè)備能夠在敲擊間恢復(fù)正常，那么代表其內(nèi)部線路隱藏著接觸不良問(wèn)題；第三，黑暗觀察法，即將設(shè)備放在黑暗環(huán)境中，觀察其故障位置是否有出現(xiàn)電火花情況[5]。上述檢測(cè)維護(hù)方法雖然比較傳統(tǒng)，但是在和設(shè)備監(jiān)控體系結(jié)合之后，也可以切實(shí)加強(qiáng)維修檢護(hù)工作效率與質(zhì)量。

3.3 PLC 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)

PLC 是發(fā)電站信號(hào)傳遞的中控制系統(tǒng)，為保證其現(xiàn)實(shí)控制效果，工作人員需要對(duì)其實(shí)施抗干擾加工。PLC 系統(tǒng)抗干擾加工可以借助金屬隔離的方式，確保PLC 在強(qiáng)電磁環(huán)境中穩(wěn)定工作[6]。

4 水電站電氣設(shè)備運(yùn)維管理的應(yīng)用策略

4.1 運(yùn)行與管理機(jī)制的建立

在開(kāi)展水電站電氣設(shè)備安全運(yùn)行和維護(hù)管理期間，存在一些弱項(xiàng)與短板，主要原因在于傳統(tǒng)管理模式落后、管理人員工作能力不足等。針對(duì)上述問(wèn)題，要結(jié)合現(xiàn)實(shí)實(shí)施分析，制定健全的管理機(jī)制。首先，要調(diào)整傳統(tǒng)管理人員過(guò)分關(guān)注經(jīng)濟(jì)效益但不注重設(shè)備維護(hù)的思想，同時(shí)要加大設(shè)備維護(hù)管理力度，為水電站發(fā)展提供健康的條件；其次，優(yōu)化傳統(tǒng)的管理策略，提升管理方法及借助先進(jìn)模式應(yīng)用，加強(qiáng)管理水平，并且對(duì)設(shè)備及時(shí)加以更新，促進(jìn)數(shù)字化技術(shù)發(fā)展；最后，招攬高水平技術(shù)人才提升工作人員綜合水平，科學(xué)安排工作崗位，根據(jù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)設(shè)備開(kāi)展維修和管理，保障水電站電氣設(shè)備安全運(yùn)行，加強(qiáng)生產(chǎn)效率[7]。

4.2 加強(qiáng)班組安全管理

保證單位能否順利生產(chǎn)的核心工作就是水電站班組安全管理質(zhì)量管理，在落實(shí)各項(xiàng)制度時(shí)發(fā)揮著重要的推動(dòng)作用。安全是保證審查的關(guān)鍵基礎(chǔ)，因而，要將安全工作落實(shí)到各個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，并且關(guān)注班組管理情況。然而在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中始終存在一些不足，如果得不到及時(shí)解決，將會(huì)引起安全事故。其原因在于，班組成員結(jié)構(gòu)不科學(xué)，文化素質(zhì)良莠不齊，安全意識(shí)和責(zé)任意識(shí)不足，工作時(shí)態(tài)度不夠端正，影響安全生產(chǎn)。因此，在工作期間，需要加強(qiáng)班組成員安全意識(shí)，重視安全教育，并把安全責(zé)任制實(shí)施到個(gè)人；定期安排人員進(jìn)行學(xué)習(xí)，還可以讓專業(yè)技術(shù)員來(lái)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)教學(xué)；在平時(shí)工作期間，及時(shí)對(duì)管理人員工作進(jìn)行監(jiān)督規(guī)范，定期開(kāi)展巡查。在處理故障問(wèn)題時(shí)，認(rèn)真結(jié)合制度要求，防止自作主張，因?yàn)椴僮鞑灰?guī)范而引發(fā)惡劣事故，降低故障出現(xiàn)概率，保證可以穩(wěn)定開(kāi)展。因此，水電站管理者在進(jìn)行工作期間，嚴(yán)格遵守安全管理機(jī)制，及時(shí)約束員工不良行為。只有提高每個(gè)員工的安全意識(shí)，才可以更好地推進(jìn)安全管理工作，減少安全事故發(fā)生率。

4.3 組建技術(shù)管理系統(tǒng)

保證安全運(yùn)行的重點(diǎn)是要水電站電氣設(shè)備科學(xué)化管理，不光可以為運(yùn)行提供有效支持，還可以保證設(shè)備的精準(zhǔn)管理。第一，借助健全的管理系統(tǒng)的構(gòu)建，獲得設(shè)備信息，將各類信息加以分析后對(duì)設(shè)備施以科學(xué)管理；第二，記錄和設(shè)備有關(guān)的信息，對(duì)設(shè)備使用期間故障出現(xiàn)情況或是使用時(shí)長(zhǎng)等情況進(jìn)行直觀掌握；第三，有效借助現(xiàn)代化信息技術(shù)，加強(qiáng)設(shè)備管理科學(xué)性，減少事故出現(xiàn)概率，以此更好地維護(hù)設(shè)備運(yùn)行與養(yǎng)護(hù)工作。對(duì)此，構(gòu)建技術(shù)管理系統(tǒng)至關(guān)重要。要組建一支高水平、高素質(zhì)的管理隊(duì)伍，及時(shí)對(duì)工作中出現(xiàn)的各種故障和成因開(kāi)展分析，同時(shí)采取針對(duì)性應(yīng)對(duì)方案，控制事故發(fā)生概率，保證電氣設(shè)備安全運(yùn)行[8]。

4.4 良好落實(shí)自動(dòng)化技術(shù)

首先，自動(dòng)化檢測(cè)的重要性。在水電站工作期間，定期對(duì)設(shè)備應(yīng)用功能實(shí)施自動(dòng)化檢測(cè)，對(duì)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)開(kāi)展有效監(jiān)控。進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，主要設(shè)備有控制設(shè)備和其發(fā)電機(jī)組等，主要參數(shù)有溫度和電壓等數(shù)據(jù)。在監(jiān)測(cè)完畢后，自動(dòng)將信息轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字和圖像分析，便于工作人員實(shí)施分析；其次，在水電站工作期間，會(huì)受到管理系統(tǒng)和其管理模式的影響，致使相關(guān)問(wèn)題出現(xiàn)。因此，在自動(dòng)化生產(chǎn)中，需要重視制定管理機(jī)制，邀請(qǐng)專業(yè)能力和質(zhì)量意識(shí)過(guò)硬的人員，對(duì)生產(chǎn)整個(gè)過(guò)程加以監(jiān)控，并且科學(xué)控制產(chǎn)生期間各項(xiàng)環(huán)節(jié)，在運(yùn)行期間可以滿足規(guī)范要求，有效發(fā)揮水電站現(xiàn)實(shí)價(jià)值。不光如此，還需要制定健全的發(fā)展規(guī)劃，加強(qiáng)操作人員專業(yè)能力，落實(shí)自動(dòng)化管理，加強(qiáng)運(yùn)行安全，推動(dòng)水電站高質(zhì)量運(yùn)行。

5 提高水電站電氣設(shè)備運(yùn)行水平的措施

通過(guò)上述分析提出幾點(diǎn)加強(qiáng)水電站電氣設(shè)備運(yùn)行水平的措施，以穩(wěn)定電氣設(shè)備運(yùn)行，詳細(xì)分析如下：

5.1 執(zhí)行責(zé)任制度

要在水電站電氣設(shè)備運(yùn)修工作中實(shí)施責(zé)任制，即清楚電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的責(zé)任人，在電氣設(shè)備出現(xiàn)情況時(shí)，立即找到責(zé)任人，借此加強(qiáng)電氣設(shè)備故障處理時(shí)效，同時(shí)責(zé)任制度還可以幫助追蹤維護(hù)，也可以及時(shí)找出隱藏著的故障問(wèn)題，防止電氣設(shè)備攜帶隱患工作，滿足水電站安全運(yùn)行需求[9]。

5.2 開(kāi)展全方位監(jiān)測(cè)

在水電站電氣設(shè)備中開(kāi)展全方位監(jiān)測(cè)，如此可以收集電氣設(shè)備運(yùn)行全部數(shù)據(jù)，在監(jiān)測(cè)時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，例如水電站中主變壓器需要全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備中的故障隱患，維護(hù)好電氣設(shè)備運(yùn)行。

5.3 加強(qiáng)工作人員培訓(xùn)

要在水電站電氣設(shè)備運(yùn)維管理工作中加強(qiáng)人員專業(yè)培訓(xùn)，從業(yè)人員結(jié)合安全規(guī)范、維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行培訓(xùn)，讓從業(yè)人員可以掌握水電站電氣設(shè)備運(yùn)行信息。在培訓(xùn)期間，可以將水電站內(nèi)典型故障案例作為培訓(xùn)教材，讓從業(yè)人員重點(diǎn)學(xué)習(xí)，以此才可以熟練地開(kāi)展電氣設(shè)備運(yùn)維管理[10]。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，水電站電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)是一項(xiàng)技術(shù)要求較高的工作，特別是現(xiàn)階段自動(dòng)化技術(shù)大規(guī)模推廣與應(yīng)用的環(huán)境下，更需要從業(yè)人員加強(qiáng)自身專業(yè)能力與知識(shí)儲(chǔ)備，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備維護(hù)與安全運(yùn)行的高度重視，以此盡早找出問(wèn)題，及時(shí)修整，避免小型故障發(fā)展到最后引起大規(guī)模不可逆的安全事故。相關(guān)水電站負(fù)責(zé)人員也需要站在長(zhǎng)期發(fā)展角度對(duì)待電氣設(shè)備安全運(yùn)行與維護(hù)相關(guān)工作，立足未來(lái)，深化對(duì)設(shè)備維修保養(yǎng)工作的監(jiān)管力度，制定科學(xué)可行的監(jiān)督檢驗(yàn)與維修制度，以此才可以從源頭上確保水電站電氣設(shè)備的穩(wěn)定高效運(yùn)行。