探讨泵站高压电气设备的安全与维护

【摘 要】泵站高压电气设备运行与管理的主要任务是对电力设备的运行操作和维护管理工作。本文通过泵站高压电气设备典型故障分析，介绍了泵站主要高压电气设备管理和维护。

【关键词】泵站；电气设备；安全；维护

泵站――作为重要的工程措施，在水资源的合理调度和管理中起着不可替代的作用。泵站是解决洪涝灾害、干旱缺水、水环境恶化当今三大水资源问题的有效工程措施之 一。承担着区域性的防洪、除涝、灌溉、调水和供水的重任，主要用于农田排灌、城市给排水、水环境治理以及跨流域调水等，在水资源的合理调度和管理中起着不可替代的作用。

一、高压电气设备典型故障分析

1、变压器典型故障

（1）绕组的主绝缘和匝间绝缘故障。长期过负荷运行、散热条件差或使用年限长，使绕组绝缘老化脆裂；变压器多次受到短路冲击，绕组受力变形，产生绝缘缺陷；变压器油中进水使绝缘强度降低，造成绝缘击穿；在雷击过电压作用下绝缘击穿。

（2）变压器套管故障。套管瓷质不良、沙眼或裂纹，套管渗油或积垢太多等造成闪络或爆炸。

（3）分接开关故障。分接开关接触不良， 在运行中发热损坏；有载调压的变压器分接开关油箱严重缺油，分接开关在切换中会发生短路故障损坏。

（4）变压器着火。变压器套管的破损或闪络或内部发生故障，使油燃烧并使外壳破裂等。发生这类事故时，变压器保护应动作使断路器断开。若因故断路器未断开，应手动立即断开断路器，拉开可能通向变压器电源的隔离开关，并迅速进行灭火。

2、保护装置典型故障

（1）保护装置本体故障。继电器线圈损坏、定值紊乱；微机保护装置内部硬件损坏或软件出现问题。

（2）保护装置误动或拒动。二次接线端子锈蚀、需接造成保护灵敏度下降；电流电压回路的一次设备故障造成电流、电压等取样不准确；环境潮湿造成二次线路绝缘值下降或短路；保护定值设置、级间配置不合理；接线错误等。

二、设备定期检查维护

水利泵站除常年为水资源调度服务的之外绝大部分为季节性运行，每年按照时段可分为汛前、汛期、汛后三个阶段。针对三个阶段不同特点，制定合理的定期检查维护计划是设备全年安全运行的保障。

1、汛前设备全面检查保养

①变压器。外观清洁，零部件完整，油位正常，所有密封处无渗漏，冷却系统运行正常，变压器引线拉力适当、接触良好，套管清洁无裂纹，呼吸器畅通，防爆薄膜完整，瓦斯继电器完好，各项预防性试验数据（绕组直流电阻绝缘电阻、吸收比、泄漏电流、介损、交流耐压、变比、空载电流、空载损耗、短路阻抗、负载损耗、绝缘油试验、接地电阻等）合格。原则上每年汛前安排1次小修，主要项目为：处理已发现的缺陷，清扫外绝缘和检查导电接头（包括套管将军帽）；放出储油柜积污器中的污油；清扫油箱和附件，必要时进行补漆；检修油位计，调整油位；检修冷却装置；检修安全保护装置；检修油保护装置；检修测温装置；检查接地系统。大修一般5～10年安排1次，除小修的内容外，重点是吊罩（芯）检查器身（铁芯、线圈、绝缘、引线、支架、切换装置等）；变压器油处理或换油，做变压器油的耐压试验；清洗油箱内外及其附件，必要时对外表喷漆；检查更换密封胶垫，消除各密封点渗、漏油等。②高压电机。外观完好、无锈蚀，引线连接可靠，启动设备完好，冷却装置完好无渗漏，螺栓紧固，接地可靠，轴承检查加油。各项预防性试验数据（绕组直流电阻、绝缘电阻、吸收比、交流耐压及空载电流、空载损耗、接地电阻等）合格。③高压开关柜。开关触头接触良好，可适当涂抹导电膏；操作机构及五防机构完好、动作可靠；各部件动作灵活，无磨损、变形、卡涩；一次、二次接线连接可靠。各项预防性试验（绝缘电阻、交流耐压、导电回路电阻、开关动特性试验等）合格。高压开关柜每年汛前进行一次保养小修，主要是清除灰尘、油污、紧固导线接头；修理或更换有故障的零部件；隔离开关、断路器修整接触点、检修传动机构，并用油（中性凡士林）传动机构的摩擦部分；少油断路器必要时应加油或换油。少油断路器每两年安排1次大修，在汛前完成。④保护装置。装置本体检查，二次接线检查，装置试验、整组试验合格。

2、汛期变压器的运行管理

变压器通电前，应重点检查进出接线是否正确，油位是否符合要求，接地是否良好等。如果变压器通电前停用时间超过24h，应检测绝缘电阻。在变压器在运行中，要定时巡视检查.主要包括：①运行变压器的声响情况。声音沉重则对应过负荷；有尖锐声、音调变高则对应过电压；声音大且伴有杂音则对应铁心未夹紧；有爆裂声则对应绕组绝缘有击穿可能。②变压器各密封件和焊缝无渗漏油现象。③电压、电流、负荷检查，电压、电流值、三相电压不平衡值、各相电流偏差、过负荷等应符合要求。④变压器的温升情况。这是变压器在运行中检查的重点.温度计应在检定周期内.自然循环变压器上层油温超过85℃，则说明有故障，应检查、排除.所有散热管温度应相同，如果某一散热管温度低于其他散热管，则说明其中的油循环受阻。⑤检查变压器的油色、油位是否正常，套管无破损裂纹、无放电痕迹及其它异常现象.

3、高压电机的运行管理

电机运行管理应做好“起动前检查、合闸时观察、运行中监视”三项工作：①起动前检查；重点对三相电压、绝缘电阻、外壳接地、电机保护装置、启动设备、转子转动（无不正常的摩擦、卡阻、窜轴或异常的声响）、紧固螺丝等进行检查。②合闸时观察；合闸时应对电机转动、转向、电压、电流波动是否转动进行观察，如通电后，启动电流长时间不下降或同步电机无法牵入同步，有异常声响，应立即断电待排除故障后方能重新试运行。③运行中监视；监视电流、电压是否正常，不平衡值是否在允许范围内；有无温度过高、异常响声和剧烈振动等情况；出现异常或突发事故发生（如漏电，转速突然下降，发生剧烈振动，有异常大的声响，过热冒烟，或电器接点打火冒烟）时，均应立即切断电源停止运行。运行中的电机应按要求进行定时巡回检查。

4、保护装置的运行管理

检查继电器、微机保护装置定值是否正确；继电器接点位置是否正确；二次回路接线牢固可靠；实际运行仪表显示值与微机保护装置测量值是否一致；微机保护装置屏显是否正常等。严禁在保护装置故障情况下设备投入运行。

5、汛后设备检修

根据汛期设备运行情况和设备检修周期制定合理的年度维修计划。维修工程实施过程中严格依照检修及验收相关规程。

三、引入现代化监测管理手段

随着设备制造工艺的进步和传感技术、计算机技术的发展，引入先进的备状态检测与诊断系统可大大提高泵站设备管理水平。通过在线实时采集数据，采用实时表格、历史表格、趋势曲线等直观方式显示，并对实时数据进行越限及故障诊断，设立故障诊断的查询及报警功能。设备监测项目可根据现有经济技术手段，灵活选择组网。

四、结语

随着生产技术及设备的不断发展，水利工程控制设备的技术性能也日益完善。泵站是为水提供势能和压能，解决无自流条件下的排灌、供水和水资源调配唯一动力来源，而泵站高压电气设备管理与维护是保证泵站正常运行的关键之一。电气设备维护保养不仅要总结经验，更要不断地完善与创新，以提高运行效益。