水電站電氣設備檢修策略與措施論文
摘要：水電站運行的安全性與可靠性在很大程度上取決于電氣設備的運行狀況。近年來，水電站電氣設備檢修工作受到越來越多人的關(guān)注，人們對電氣設備運行質(zhì)量也提出了更高要求。在實施水電站電氣設備檢修工作時，應當根據(jù)實際情況制定檢修策略，對電氣設備的使用壽命、檢修成本等進行綜合性考慮，同時還要滿足水電站電氣設備的功能需求，符合設備運行特點。文章分析了水電站電氣設備幾種常見的故障問題，并提出相應的檢修策略，希望能為水電站電氣設備檢修工作的開展提供參考。
關(guān)鍵詞：水電站；電氣設備；檢修策略；優(yōu)化措施
隨著社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，人們的生產(chǎn)生活對電力資源需求量越來越大，因此水利水電建設事業(yè)在近年來發(fā)展迅速。與火力發(fā)電相比，水力發(fā)電具有較高的經(jīng)濟效益與生態(tài)效益。作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，水電站電氣設備運行狀態(tài)對發(fā)電效率有很大影響。因此，水電站部門應當正確認識電氣設備檢修工作的重要性，制定科學合理、符合實際的檢修計劃，合理確定電氣設備檢修策略，及時發(fā)現(xiàn)水電站電氣設備的運行故障，并采取有效措施進行排除，切實保障水電站運行的安全性、穩(wěn)定性及可靠性，充分發(fā)揮水電站的經(jīng)濟效益與社會效益。文章主要探討水電站電氣設備檢修策略及具體措施[1]。
1水電站電氣設備故障問題及檢修策略
1.1水電站調(diào)速器故障
第一，電液轉(zhuǎn)換器故障。這一故障主要表現(xiàn)在：當調(diào)速器機組正常運轉(zhuǎn)時，電液轉(zhuǎn)換器出現(xiàn)故障，液壓隨動系統(tǒng)對操作、控制命令沒有反應。造成這該故障的主要原因為：首先，機械故障。由于油質(zhì)問題，或者雜物進入到電液轉(zhuǎn)換器中，導致其運行卡頓。此時操作面板的顯示屏上會顯示正常的工作狀態(tài)，但是電液轉(zhuǎn)換器出現(xiàn)不振。在檢修時可采取手動或自動的方式切換調(diào)速器，或者清洗活塞再將其往復運動，直到故障消除；其次，電器故障。由于主控單元故障或者工作回路斷線，導致電液轉(zhuǎn)換器出現(xiàn)電器故障。在這種情況下應當手動調(diào)整機組，直到機組停機后再進行故障檢修。第二，主控單片機故障。這一故障主要表現(xiàn)在：在啟動發(fā)電機時，主控單片機出現(xiàn)死機現(xiàn)象。調(diào)速器單片機在啟動之后未按照正常程序工作，此時調(diào)速器的正常運行也會受到影響，盡管面板上顯示正常狀態(tài)，但是電液轉(zhuǎn)換器不振。造成這一故障的主要原因是單片機復位控制電路產(chǎn)生故障問題。在檢修和處理過程中，可以對單片機進行復位操作或者重新上電，在確保機組運行正常后才能開始發(fā)電，然后等待一段時間，直到機組停機時再開始檢修工作，同時還要測試好故障電路，測試設備為萬用表、示波器，將故障元件逐個查明，并對其進行針對性處理，直到解決所有的故障問題。第三，開度、開限反饋表指示不一致。這一故障主要表現(xiàn)在：首先，開度指示和導葉的實際開度存在差異，當前水頭下開度不符合出力，平衡表顯示出不平衡狀態(tài)；其次，在手動運行狀態(tài)下，調(diào)速器的開度指示比開限指示超前，當前水頭下開度不符合出力，導葉開度符合開限指示值。在處理這類故障時，試析水電站電氣設備檢修策略及具體措施李利坤四川鑫源礦業(yè)有限責任公司，四川甘孜626700一般先考慮機械部位出現(xiàn)故障，首先確保設備停機，然后排除相應故障，檢修工作比較簡單。
1.2發(fā)電機組執(zhí)行微機控制流程引發(fā)的故障
由于水電站電氣設備的開機、停機操作需要反復進行，操作頻率較高，導致設備出現(xiàn)故障的頻率也大大增加，這是引發(fā)水電站電氣設備故障問題的重要原因之一。開機指令由上位機發(fā)出，之后機組在預設流程的指示下將主閥、冷卻水系統(tǒng)逐步打開，然后進入到調(diào)速器環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)調(diào)速器流程中斷或者拒動現(xiàn)象，造成這一故障的主要原因包括：調(diào)速器自身存在故障問題、冷卻水系統(tǒng)產(chǎn)生故障、PLC模塊與繼電器產(chǎn)生故障。第一，當開機指令由上位機發(fā)出后，機組會在預設流程的指示下將主閥、冷卻水系統(tǒng)逐步打開，直到打開調(diào)速器時，如果調(diào)速器出現(xiàn)流程中斷、拒動等現(xiàn)象，可能是由以下幾方面原因造成的：設備運行出現(xiàn)通信故障；PLC模塊與開出繼電器存在故障問題；冷卻水系統(tǒng)存在故障問題；調(diào)速器自身存在故障問題等。其處理措施分別如下：在開啟機組時，對設備通信狀況進行檢查，以免出現(xiàn)異常問題；對PLC模塊的開出點與繼電器的工作狀態(tài)進行檢查，確保其運行正常；對冷卻水的壓力系統(tǒng)進行檢查，同時確保示流信號器不存在故障問題；對調(diào)速器的工作單元、操作把手、本體和油壓裝置進行全面檢查，確保其運行狀態(tài)正常。第二，在水電站電氣設備正常運行過程中，當機組轉(zhuǎn)速達到一定額度時，有可能會出現(xiàn)故障問題。在這種情況下，首先要檢查系統(tǒng)，確保系統(tǒng)工作狀態(tài)正常。必要時可以采取手動方式，對磁屏開展起勵試驗。
1.3水電站PLC控制系統(tǒng)的抗干擾措施
第一，抗干擾的隔離措施。PLC控制系統(tǒng)在隔離外部開關(guān)及信號時，一般是通過光電可控硅、光電耦合器以及小型繼電器等來實現(xiàn)的。PLC的模擬量I/O模塊所采取的隔離措施通常是光電耦合。以上器件既能降低外部因素對系統(tǒng)運行的干擾，還能對CPU模塊起到保護作用，防止進入到PLC的高電壓損壞CPU模塊。在這種情況下，往往無需將抗干擾隔離器件設置在PLC外部。當PLC輸出端的光電耦合器無法對外界干擾進行有效抵抗時，要想對發(fā)電站引入PLC輸入端的`開關(guān)量信號進行隔離，一般通過小型繼電器來實現(xiàn)。就光電耦合器與小型繼電器而言，前者工作電流僅為數(shù)毫安，后者可達到數(shù)十伏。通常來說，隔離用的繼電器無法吸合強電干擾信號通過電磁感應產(chǎn)生的能量，因此無需使用繼電器對開關(guān)柜內(nèi)部及周圍的輸入信號進行隔離。為了實現(xiàn)抗干擾能力的提升，可以利用光電耦合器通信接口或者光纖，將計算機與PLC之間的串行通信信號、PLC的外部信號隔離開來，如果水電站電氣設備對運行環(huán)境有防火、防爆等方面的要求，采用這一方式效果更加理性。第二，輸出端的可靠性措施。對于繼電器型輸出模塊的觸點，其工作電壓范圍廣，導通壓降較小，相較于雙向可控硅型模塊與晶體管型模塊，繼電器型輸出模塊能夠承受較高的瞬時電流和電壓，但是動作速度相對較慢。如果沒有頻繁的系統(tǒng)輸出量變化，通常采用繼電器型輸出模塊。在PLC輸出模塊中小型繼電器斷弧能力較差、觸點較小，無法在水電站的DC220V電路中直接使用，需要配備PLC驅(qū)動外部繼電器。
2水電站電氣設備檢修的優(yōu)化措施
2.1綜合評價電氣設備
在對水電站的電氣設備實施綜合評價時，其評價要點如下：第一，全面表達水電站電氣設備的檢修目標；第二，重點評價水電站電氣設備的安全性、可靠性與重要性，這一環(huán)節(jié)的評價將會直接影響整個檢修策略的選擇；最后，綜合評價各類資源。在選擇檢修策略時可利用何種資源，具體內(nèi)容包括檢修工藝、技術(shù)要求與系統(tǒng)管理等。采取何種技術(shù)支持和管理手段能有效達成預定的檢修目標，在評價過程中都要考慮。除此之外，技術(shù)人員還要深入研究當前水電站電氣設備的檢修及時、維修管理方案，找出適合水電站使用的先進材料、系統(tǒng)及產(chǎn)品，如果沒有現(xiàn)成的項目與產(chǎn)品，可以根據(jù)實際情況制定技術(shù)開發(fā)原則，在此基礎上進行產(chǎn)品采購。
2.2加強基礎工作與技術(shù)管理
管理好水電站各類電器設備，既是水電站企業(yè)運行管理工作的重要內(nèi)容，又是實施電氣設備檢修工作的基礎和前提。水電站基礎管理工作主要包括信息管理、統(tǒng)計、定額計量、標準化管理等方面內(nèi)容。信息管理工作又涵蓋設備臺賬管理、設備技術(shù)檔案管理以及設備原始記錄管理等內(nèi)容。除此之外，水電站在開展基礎技術(shù)管理工作時，要想對電氣設備的工作狀態(tài)進行準確判斷，首先要做好診斷工作與檢測工作，電氣設備診斷技術(shù)、檢測技術(shù)也是管理工作的重要內(nèi)容。水電企業(yè)需要對當前技術(shù)、設備進行不斷完善，積極學習先進的設備檢修技術(shù)，對現(xiàn)有的技術(shù)體系進行有效完善。在對電氣設備實施診斷與檢測之前，首先要論證技術(shù)方案的技術(shù)性與經(jīng)濟性，以免方案的實際應用效果不理想。
2.3建立電氣設備檢修信息管理系統(tǒng)
根據(jù)實際建立電氣設備檢修信息管理系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中納入各類設備的檢修計劃、技術(shù)方案、資料記錄等內(nèi)容，這樣既能合理選擇電氣設備檢修策略，又能確保系統(tǒng)滿足以下要求：首先，對相關(guān)記錄與文件的格式、結(jié)構(gòu)進行統(tǒng)一規(guī)定，確保其具備兼容性；其次，設計方便操作、簡單大方的系統(tǒng)界面，方便信息的輸入、存儲及整合；最后，對設備信息進行集中管理，方便信息交流與共享。
3結(jié)語
綜上所述，社會經(jīng)濟的發(fā)展帶動了水利水電建設事業(yè)發(fā)展。在人們的生產(chǎn)生活中，水電站發(fā)揮著重要作用。要求確保水電站正常運行，首先要重視水電站電氣設備檢修工作，及時發(fā)現(xiàn)設備運行過程中的故障問題，實現(xiàn)水電站電氣設備運行效率的有效提升。管理人員應當掌握常見的水電站電氣設備故障，在此基礎上預先制定針對性解決措施，做好設備維護工作。一旦設備出現(xiàn)故障，能夠及時聯(lián)系維修人員進行處理，以免影響正常生產(chǎn)。對水電站電氣設備進行及時淘汰與更新，切實保障水電站電氣設備高效運行，推動國內(nèi)水利水電建設事業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
[1]江東偉.水電站電氣設備運行維護與故障檢修[J].建材與裝飾，2018（32）：262.
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