田莊水電站電氣設(shè)備老化問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

秦利群，康 靜

（河北省石津灌區(qū)管理局，050051，石家莊）

石津灌區(qū)地處河北省東部平原，太行山東部。石津灌區(qū)屬大陸性半干旱季風(fēng)氣候，氣候的變化差異較大，最熱月平均氣溫26.4℃，最高氣溫可高達(dá)43.2℃，最冷月平均氣溫-3.5℃，最低氣溫-22℃。無(wú)霜期一般為183天。

石津灌區(qū)田莊水電站坐落于石津灌區(qū)總干渠18+874處，是渠道引水式電站。裝機(jī)容量為2×2500 kW，發(fā)電機(jī)出口電壓為6 kV，經(jīng)一臺(tái)主變壓器至35 kV母線，通過(guò)0.186 km輸電線路到市供電局杜北變電站并入電力系統(tǒng)。電站于1980年4月破土動(dòng)工，1983年5月13日通過(guò)試運(yùn)轉(zhuǎn)交付使用，截至2009年年底，電站已經(jīng)運(yùn)行了27年。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，多數(shù)電氣設(shè)備故障都是由于設(shè)備處于老化狀態(tài)而導(dǎo)致。

一、電氣設(shè)備老化后的特點(diǎn)

1.自然老化

由于電站的電氣設(shè)備是20世紀(jì)70年代末80年代初的產(chǎn)品，電氣設(shè)備本身及其各元件都瀕于老化。典型的如蓄電池組，從2001年開(kāi)始蓄電池液面蒸發(fā)明顯出現(xiàn)加快現(xiàn)象，需要不斷地補(bǔ)充蒸餾水，這是明顯的極板老化現(xiàn)象。

2.突發(fā)性

2004年運(yùn)行中整流電壓突然降低，電流減小，可控硅保護(hù)裝置熔斷器熔斷報(bào)警，檢查發(fā)現(xiàn)兩只可控硅擊穿，硅整流裝置出現(xiàn)問(wèn)題。

2005年2月田莊水電站更換蓄電池，在給蓄電池充電的過(guò)程中可控硅整流系統(tǒng)再次發(fā)生故障，整流裝置輸出電壓完全消失，充電被迫停止。

2008年7月9日9時(shí)電站突然全廠停電，確定故障設(shè)備為出口電流互感器燒毀。

3.室內(nèi)室外老化速度不同

電流互感器燒毀是室外長(zhǎng)期運(yùn)行情況下設(shè)備老化的問(wèn)題；溢流閘、進(jìn)水口閘門(mén)控制箱內(nèi)的電氣元件也由于在室外風(fēng)吹日曬、雨雪霜凍等，老化加快。這些都表明室外電氣設(shè)備的老化程度和速度明顯高于室內(nèi)電氣設(shè)備。

4.季節(jié)性

電流互感器燒毀出現(xiàn)的時(shí)間是在5—8月天氣炎熱的季節(jié)，穿管內(nèi)電纜斷裂時(shí)間是在冬季，所以大氣溫度的升高和降低也加快了電氣設(shè)備老化速度。

5.電磁特性改變

二次元件長(zhǎng)期帶電工作后，繼電器線圈電磁特性改變，從1995年以后繼電器的穩(wěn)定特性基本每年都在下降。

二、電氣設(shè)備老化后的危害

1.可靠性降低

造成突然供電中斷，使得供電可靠性無(wú)法保障。

2.效率降低

電氣設(shè)備老化后，各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)不到額定要求，使得設(shè)備效率降低，損耗增大，生產(chǎn)成本增加。

3.引起火災(zāi)

電氣設(shè)備老化到一定程度會(huì)引起火災(zāi)。有統(tǒng)計(jì)顯示，近年我國(guó)發(fā)生的電氣火災(zāi)呈逐年上升趨勢(shì)。在電氣設(shè)備引起的火災(zāi)中,有超負(fù)荷、電氣短路、接觸不良、設(shè)備老化等原因，而設(shè)備老化是重要原因之一。因此,必須注意識(shí)別電氣設(shè)備的老化程度，采取措施預(yù)防電氣設(shè)備老化引起的火災(zāi)。

4.對(duì)生產(chǎn)造成安全隱患

設(shè)備性能變劣、電氣設(shè)備老化對(duì)生產(chǎn)造成的危害頗具隱蔽性，并且是間接的，會(huì)增加設(shè)備運(yùn)行的不穩(wěn)定性。

三、電氣設(shè)備老化后的應(yīng)對(duì)措施

1.確立日常維護(hù)保養(yǎng)定期檢查制度

實(shí)行設(shè)備定期保養(yǎng)檢查，減少設(shè)備缺陷發(fā)生。電氣設(shè)備隨著使用時(shí)間的增加，其電氣性能變劣，電氣設(shè)備老化。這個(gè)老化過(guò)程長(zhǎng)期、緩慢且不易為人覺(jué)察。因此，必須加強(qiáng)對(duì)電氣設(shè)備的管理。內(nèi)容包括：定期對(duì)這類設(shè)備性能進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)設(shè)備的運(yùn)行分析，搞好設(shè)備運(yùn)行分析管理，采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)作為歷史數(shù)據(jù)長(zhǎng)期保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，并整理出能反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、可靠性、穩(wěn)定性的設(shè)備特征數(shù)據(jù)。直觀反映設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)，并診斷當(dāng)前設(shè)備的運(yùn)行趨勢(shì)，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)作出準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，并據(jù)此來(lái)指導(dǎo)設(shè)備的運(yùn)行和檢修工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備的異常和缺陷，使設(shè)備得到及時(shí)的維護(hù)和檢修，通過(guò)精心保養(yǎng)，延緩設(shè)備衰老。

2.做好設(shè)備的清潔和防塵工作

田莊水電站工作環(huán)境差，春季多風(fēng)沙灰塵，夏季潮濕，冬季有霧霾，設(shè)備在這種環(huán)境中運(yùn)行易受侵害。清潔設(shè)備不僅可以減少粉塵造成的短路概率，還可以有效提高設(shè)備的散熱性能，有條件的設(shè)備可以加護(hù)罩進(jìn)行保護(hù)。

3.提高對(duì)小故障的警惕性

通過(guò)處理設(shè)備故障發(fā)現(xiàn)，如可控硅主電路硅元件的損壞可能意味著保護(hù)電路已失效。對(duì)主電路元件損壞必須提高警惕，在更換損壞元件的同時(shí)，必須檢查保護(hù)電路是否正常。

4.建立必要的設(shè)備部件儲(chǔ)備

由于田莊水電站的電氣設(shè)備大都是20世紀(jì)80年代的產(chǎn)品，生產(chǎn)廠家已不多，從廠家購(gòu)進(jìn)部件不僅價(jià)格昂貴，且時(shí)間上無(wú)法保證，因此電站平時(shí)應(yīng)做好設(shè)備型號(hào)登記入冊(cè)，搞好備品、備件的儲(chǔ)備工作，以備設(shè)備損壞時(shí)使用，降低危害。

5.根據(jù)水電站具體特點(diǎn)建立設(shè)備缺陷管理制度

第一，確定檢修維護(hù)計(jì)劃，建立和完善設(shè)備檢修記錄。有目的、有計(jì)劃地安排設(shè)備的檢修和維護(hù)工作，加強(qiáng)設(shè)備的管理。第二，開(kāi)展設(shè)備評(píng)級(jí)鑒定，反映設(shè)備健康水平。第三，全面系統(tǒng)地對(duì)電氣設(shè)備故障技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理和分析。將故障原因分門(mén)別類做好登記，為設(shè)備檢修打下基礎(chǔ)。對(duì)所有設(shè)備記錄在保留傳統(tǒng)管理方式的基礎(chǔ)上，按照科學(xué)化管理方法增加管理功能，形成記錄體系化，并采用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，保證做到人員流動(dòng)而資料保存。

鑒于水電站的設(shè)備老化問(wèn)題，為保證電站安全運(yùn)行，應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變觀念，嚴(yán)格設(shè)備使用規(guī)范，建議對(duì)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)的電氣設(shè)備進(jìn)行更新，以保證電站安全運(yùn)行。