田庄水电站电气设备老化问题及应对措施

秦利群，康 静

（河北省石津灌区管理局，050051，石家庄）

石津灌区地处河北省东部平原，太行山东部。石津灌区属大陆性半干旱季风气候，气候的变化差异较大，最热月平均气温26.4℃，最高气温可高达43.2℃，最冷月平均气温-3.5℃，最低气温-22℃。无霜期一般为183天。

石津灌区田庄水电站坐落于石津灌区总干渠18+874处，是渠道引水式电站。装机容量为2×2500 kW，发电机出口电压为6 kV，经一台主变压器至35 kV母线，通过0.186 km输电线路到市供电局杜北变电站并入电力系统。电站于1980年4月破土动工，1983年5月13日通过试运转交付使用，截至2009年年底，电站已经运行了27年。运行经验表明，多数电气设备故障都是由于设备处于老化状态而导致。

一、电气设备老化后的特点

1.自然老化

由于电站的电气设备是20世纪70年代末80年代初的产品，电气设备本身及其各元件都濒于老化。典型的如蓄电池组，从2001年开始蓄电池液面蒸发明显出现加快现象，需要不断地补充蒸馏水，这是明显的极板老化现象。

2.突发性

2004年运行中整流电压突然降低，电流减小，可控硅保护装置熔断器熔断报警，检查发现两只可控硅击穿，硅整流装置出现问题。

2005年2月田庄水电站更换蓄电池，在给蓄电池充电的过程中可控硅整流系统再次发生故障，整流装置输出电压完全消失，充电被迫停止。

2008年7月9日9时电站突然全厂停电，确定故障设备为出口电流互感器烧毁。

3.室内室外老化速度不同

电流互感器烧毁是室外长期运行情况下设备老化的问题；溢流闸、进水口闸门控制箱内的电气元件也由于在室外风吹日晒、雨雪霜冻等，老化加快。这些都表明室外电气设备的老化程度和速度明显高于室内电气设备。

4.季节性

电流互感器烧毁出现的时间是在5—8月天气炎热的季节，穿管内电缆断裂时间是在冬季，所以大气温度的升高和降低也加快了电气设备老化速度。

5.电磁特性改变

二次元件长期带电工作后，继电器线圈电磁特性改变，从1995年以后继电器的稳定特性基本每年都在下降。

二、电气设备老化后的危害

1.可靠性降低

造成突然供电中断，使得供电可靠性无法保障。

2.效率降低

电气设备老化后，各项指标达不到额定要求，使得设备效率降低，损耗增大，生产成本增加。

3.引起火灾

电气设备老化到一定程度会引起火灾。有统计显示，近年我国发生的电气火灾呈逐年上升趋势。在电气设备引起的火灾中,有超负荷、电气短路、接触不良、设备老化等原因，而设备老化是重要原因之一。因此,必须注意识别电气设备的老化程度，采取措施预防电气设备老化引起的火灾。

4.对生产造成安全隐患

设备性能变劣、电气设备老化对生产造成的危害颇具隐蔽性，并且是间接的，会增加设备运行的不稳定性。

三、电气设备老化后的应对措施

1.确立日常维护保养定期检查制度

实行设备定期保养检查，减少设备缺陷发生。电气设备随着使用时间的增加，其电气性能变劣，电气设备老化。这个老化过程长期、缓慢且不易为人觉察。因此，必须加强对电气设备的管理。内容包括：定期对这类设备性能进行测试，通过设备的运行分析，搞好设备运行分析管理，采集实时数据作为历史数据长期保存在数据库中，并整理出能反映设备运行状态、可靠性、稳定性的设备特征数据。直观反映设备运行的状态，并诊断当前设备的运行趋势，对设备的运行状态作出准确评价，并据此来指导设备的运行和检修工作，及时发现电气设备的异常和缺陷，使设备得到及时的维护和检修，通过精心保养，延缓设备衰老。

2.做好设备的清洁和防尘工作

田庄水电站工作环境差，春季多风沙灰尘，夏季潮湿，冬季有雾霾，设备在这种环境中运行易受侵害。清洁设备不仅可以减少粉尘造成的短路概率，还可以有效提高设备的散热性能，有条件的设备可以加护罩进行保护。

3.提高对小故障的警惕性

通过处理设备故障发现，如可控硅主电路硅元件的损坏可能意味着保护电路已失效。对主电路元件损坏必须提高警惕，在更换损坏元件的同时，必须检查保护电路是否正常。

4.建立必要的设备部件储备

由于田庄水电站的电气设备大都是20世纪80年代的产品，生产厂家已不多，从厂家购进部件不仅价格昂贵，且时间上无法保证，因此电站平时应做好设备型号登记入册，搞好备品、备件的储备工作，以备设备损坏时使用，降低危害。

5.根据水电站具体特点建立设备缺陷管理制度

第一，确定检修维护计划，建立和完善设备检修记录。有目的、有计划地安排设备的检修和维护工作，加强设备的管理。第二，开展设备评级鉴定，反映设备健康水平。第三，全面系统地对电气设备故障技术数据进行收集、整理和分析。将故障原因分门别类做好登记，为设备检修打下基础。对所有设备记录在保留传统管理方式的基础上，按照科学化管理方法增加管理功能，形成记录体系化，并采用计算机技术进行统计、分析，保证做到人员流动而资料保存。

鉴于水电站的设备老化问题，为保证电站安全运行，应当转变观念，严格设备使用规范，建议对运行时间较长的电气设备进行更新，以保证电站安全运行。