水電站電氣設(shè)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(shè)備的運行狀況。近年來,水電站電氣設(shè)備檢修工作受到越來越多人的關(guān)注,人們對電氣設(shè)備運行質(zhì)量也提出了更高要求。在實施水電站電氣設(shè)備檢修工作時,應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況制定檢修策略,對電氣設(shè)備的使用壽命、檢修成本等進(jìn)行綜合性考慮,同時還要滿足水電站電氣設(shè)備的功能需求,符合設(shè)備運行特點。文章分析了水電站電氣設(shè)備幾種常見的故障問題,并提出相應(yīng)的檢修策略,希望能為水電站電氣設(shè)備檢修工作的開展提供參考。
關(guān)鍵詞:水電站;電氣設(shè)備;檢修策略;優(yōu)化措施
隨著社會經(jīng)濟(jì)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(shè)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(jì)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(shè)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(yīng)當(dāng)正確認(rèn)識電氣設(shè)備檢修工作的重要性,制定科學(xué)合理、符合實際的檢修計劃,合理確定電氣設(shè)備檢修策略,及時發(fā)現(xiàn)水電站電氣設(shè)備的運行故障,并采取有效措施進(jìn)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(jì)效益與社會效益。文章主要探討水電站電氣設(shè)備檢修策略及具體措施[1]。
1水電站電氣設(shè)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(dāng)調(diào)速器機(jī)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(yīng)。造成這該故障的主要原因為:首先,機(jī)械故障。由于油質(zhì)問題,或者雜物進(jìn)入到電液轉(zhuǎn)換器中,導(dǎo)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(fù)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(dǎo)致電液轉(zhuǎn)換器出現(xiàn)電器故障。在這種情況下應(yīng)當(dāng)手動調(diào)整機(jī)組,直到機(jī)組停機(jī)后再進(jìn)行故障檢修。第二,主控單片機(jī)故障。這一故障主要表現(xiàn)在:在啟動發(fā)電機(jī)時,主控單片機(jī)出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象。調(diào)速器單片機(jī)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(jī)復(fù)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(jī)進(jìn)行復(fù)位操作或者重新上電,在確保機(jī)組運行正常后才能開始發(fā)電,然后等待一段時間,直到機(jī)組停機(jī)時再開始檢修工作,同時還要測試好故障電路,測試設(shè)備為萬用表、示波器,將故障元件逐個查明,并對其進(jìn)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(dǎo)葉的實際開度存在差異,當(dāng)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(dāng)前水頭下開度不符合出力,導(dǎo)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(shè)備檢修策略及具體措施李利坤四川鑫源礦業(yè)有限責(zé)任公司,四川甘孜626700一般先考慮機(jī)械部位出現(xiàn)故障,首先確保設(shè)備停機(jī),然后排除相應(yīng)故障,檢修工作比較簡單。
1.2發(fā)電機(jī)組執(zhí)行微機(jī)控制流程引發(fā)的故障
由于水電站電氣設(shè)備的開機(jī)、停機(jī)操作需要反復(fù)進(jìn)行,操作頻率較高,導(dǎo)致設(shè)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(shè)備故障問題的重要原因之一。開機(jī)指令由上位機(jī)發(fā)出,之后機(jī)組在預(yù)設(shè)流程的指示下將主閥、冷卻水系統(tǒng)逐步打開,然后進(jìn)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(dāng)開機(jī)指令由上位機(jī)發(fā)出后,機(jī)組會在預(yù)設(shè)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(shè)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(jī)組時,對設(shè)備通信狀況進(jìn)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(jìn)行檢查,確保其運行正常;對冷卻水的壓力系統(tǒng)進(jìn)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(jìn)行全面檢查,確保其運行狀態(tài)正常。第二,在水電站電氣設(shè)備正常運行過程中,當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)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(hù)作用,防止進(jìn)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(shè)置在PLC外部。當(dāng)PLC輸出端的光電耦合器無法對外界干擾進(jìn)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(jìn)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(dá)到數(shù)十伏。通常來說,隔離用的繼電器無法吸合強(qiáng)電干擾信號通過電磁感應(yīng)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(jìn)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(jī)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(shè)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(dǎo)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(shè)備檢修的優(yōu)化措施
2.1綜合評價電氣設(shè)備
在對水電站的電氣設(shè)備實施綜合評價時,其評價要點如下:第一,全面表達(dá)水電站電氣設(shè)備的檢修目標(biāo);第二,重點評價水電站電氣設(shè)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(dá)成預(yù)定的檢修目標(biāo),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(dāng)前水電站電氣設(shè)備的檢修及時、維修管理方案,找出適合水電站使用的先進(jìn)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(chǔ)上進(jìn)行產(chǎn)品采購。
2.2加強(qiáng)基礎(chǔ)工作與技術(shù)管理
管理好水電站各類電器設(shè)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(shè)備檢修工作的基礎(chǔ)和前提。水電站基礎(chǔ)管理工作主要包括信息管理、統(tǒng)計、定額計量、標(biāo)準(zhǔn)化管理等方面內(nèi)容。信息管理工作又涵蓋設(shè)備臺賬管理、設(shè)備技術(shù)檔案管理以及設(shè)備原始記錄管理等內(nèi)容。除此之外,水電站在開展基礎(chǔ)技術(shù)管理工作時,要想對電氣設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷,首先要做好診斷工作與檢測工作,電氣設(shè)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(dāng)前技術(shù)、設(shè)備進(jìn)行不斷完善,積極學(xué)習(xí)先進(jìn)的設(shè)備檢修技術(shù),對現(xiàn)有的技術(shù)體系進(jìn)行有效完善。在對電氣設(shè)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(jì)性,以免方案的實際應(yīng)用效果不理想。
2.3建立電氣設(shè)備檢修信息管理系統(tǒng)
根據(jù)實際建立電氣設(shè)備檢修信息管理系統(tǒng),在該系統(tǒng)中納入各類設(shè)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(shè)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(jìn)行統(tǒng)一規(guī)定,確保其具備兼容性;其次,設(shè)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(shè)備信息進(jìn)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(jì)的發(fā)展帶動了水利水電建設(shè)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(shè)備檢修工作,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行過程中的故障問題,實現(xiàn)水電站電氣設(shè)備運行效率的有效提升。管理人員應(yīng)當(dāng)掌握常見的水電站電氣設(shè)備故障,在此基礎(chǔ)上預(yù)先制定針對性解決措施,做好設(shè)備維護(hù)工作。一旦設(shè)備出現(xiàn)故障,能夠及時聯(lián)系維修人員進(jìn)行處理,以免影響正常生產(chǎn)。對水電站電氣設(shè)備進(jìn)行及時淘汰與更新,切實保障水電站電氣設(shè)備高效運行,推動國內(nèi)水利水電建設(shè)事業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]江東偉.水電站電氣設(shè)備運行維護(hù)與故障檢修[J].建材與裝飾,2018(32):262.
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