白水河水电站水灾后的恢复与处理.doc

白水河水电站水灾后的恢复与处理陈 进（泽州县水务局 山西泽州048000）摘 要：农村小型水电站是山区乡镇的支柱电源，建成以来为当地社会经济发展和人民生活改善做出了突出贡献。但受当时经济条件制约，各水电站普遍防洪设施不完善，抵御洪水能力低，在汛期恶劣天气极易造成机房进水、机组淹没。由于小型水电站普遍位于偏僻山区，山高沟深、交通不便，给灾后的恢复重建带来了很大困难，导致电站因灾停产时间长、经济损失大。本文从实际出发，详实列举了泽州县白水河各级水电站遭受2012年 7.30 特大水灾的处理办法，并特别针对发电机组的干燥与处理，提出了相应的解决办法及建议，对做好小型水电站的防洪及灾后复产具有重要意义。关键词：白水河水电站；水灾后；恢复；处理The Recovery and Processing of White River Hydropower Station after a Flood DisasterCHEN JinAbstract: The rural small-sized hydropower stations are the pillar of providing power to the countryside mountain towns. They have contributed to economic development and peoples living improvement since they were built. But because of the restriction of economical conditions, the facilities of flood control in every station universally are not enough, so the ability of flood fighting is low. It can easily cause engine rooms and machine crews being flooded. Because the small hydropower stations are always located in the remote mountain areas, it brings lardge difficulties to recover. For this reason, the stations uaually cant work for a long time. It directly cause a large economical loss. This article embarks from the actual and detailed fact-the solution of ZeZhouXian White River hydropower Stations after sufferring a big flood on July 30 th in 2012. This article especially serves solutions and advice to the problems of drying power generating machines. It is meaningful for the small stations to resist floods and recover from floods.Key words: White River Hydropower Station;After the flood; recover; processing1 泽州县小水电概况我县境内主要河流有三条：分别是沁河、丹河和白水河。其中沁河属黄河水系，全长450 公里，区内河长34.1 公里；丹河属黄河水系，全长86 公里，区内河长68.85 公里；白水河属黄河水系，全长58.9 公里，区内河长20.6 公里。县境内河流水能理论蕴藏量为9.22万千瓦,其中可开发量为6.23万千瓦，至2012年底已开发小水电站18处，总装机43290千瓦，占可开发量的69.5%，年发电量为9904万度。我县水电供电区域总面积345.6平方公里，用电乡镇4个，用电户数1.34万户，用电人口4.38万人；区内拥有35kV变电站2座，35kV输电线路11.8公里；配电台区208个，配变总容量8770千伏安，年用电量2000万度。我县农村水电开发取得了显著的经济、社会和生态效益，有效地促进了当地民生的改善。2 受灾情况 2012年7月30日晚至31日，我县普降大到暴雨，局部地区降下特大暴雨并伴随有冰雹，降雨量突破了我县自1956年有气象记录以来的最大值。部分乡镇受灾十分严重，造成了农田被毁，房屋倒塌，桥梁、堤坝、公路等水利设施损毁，给当地人民群众造成了极大损失。县境内各小水电站也受灾严重，白水河一、二、三级站、龙会水电站、磨滩水电站等，引水涵洞及渠道总计被冲毁、淤积2公里，大坝多处被冲毁；猛烈的洪水顺河道灌入厂房，造成机房严重进水，积水深度达2米，所有机组全部被洪水淹没，水中浸泡近10个小时，各水电站全部停产，直接经济损失90 余万元。见以下资料图片： 被洪水淹没的白水河二级站大坝 洪水退后的白水河二级站厂房3 灾后处理 由于各水电站均处于山区，交通不便，且部分道路被冲毁，给灾后恢复重建带来了很大困难。为尽快恢复生产，我局根据各电站水毁情况，因地制宜地采取了一系列措施，在较短时间内恢复了正常生产。具体做法如下： （一）首先组织工程技术人员对淤积的引水渠道、隧洞进行清理，对大坝水毁部分进行浆砌；同时清除机房内的淤泥，对机组进行冲洗，并重新加注水轮机油及润滑油，使机组具备空转条件。 （二）当处理后的的水轮发电机组具备空转条件时，将机组在额定转速附近空转约48小时，其主要目的是将转子里的水甩出来，并通过风循环系统驱赶潮气，使定子、转子绕组得到初步干燥。 （三）对发电机绝缘电阻进行了测试，按照部颁电气设备预防性试验规程的要求，测试结果表明绝缘电阻和吸收比均不合格，必须进行干燥处理。（四）对发电机进行干燥处理，具体方法如下：方法一：短路电流法 + 直流加热法具体做法是：把发电机定子绕组U1、V1、W1短接，让机组在额定转速附近运转，然后给发电机转子绕组通直流电，调节励磁电流使定子电流绶慢上升，定子因有电流通过而发热升温。通过调节励磁，控制发电机定子温升为每小时58，直至达到发电机定子的额定电流值。这时定子电流虽然较大，但因其出口被短路，电压较低，不会对定子绝缘造成损害。为保证发电机定子绕组所通过的电流不超过其额定值，可在发电机尾端电流互感器二次回路中串接电流表进行监视，如下图1所示。同时为监视定子绕组温度，在定子绕组中插入24支温度计（定子绕组头尾、上下各1支），使绕组温度不超过80。在这一过中，由于发电机发热与转子带动的风循环共同作用，驱潮效果非常明显，转子绝缘可以恢复，但定子则因转子转动风力较大，温度上升受到了限制。这一阶大约需要持续35天。对绝缘电阻和吸收比可每班测量1次，直至定子绝缘电阻达到5兆欧以上结束。图1 图2通过前两步，定子绝缘已经有较大提高，但受温度限制当发电机定子绝缘电阻达到5兆欧时，继续使用短路电流法作用已不明显，绝缘恢复缓慢。为缩短修复时间，这时应改用直流加热法。具体做法是：将发电机停机，断开转子绕组的励磁电流，将定子三相绕组首尾串联并通以直流电，见上图2。我们用1台直流弧焊机获得直流电源，直流电流大小则通过调节弧焊机输出电流大小来控制；在干燥过程中，仍然将温升控制在每小时58，最高温度则根据发电机定子绝缘等级确定，一般以不超过80为宜，这一阶段大约持续24天。绝缘电阻和吸收比应每2小时测量1次，当绝缘电阻达到标准时，每1小时测量1次，直至测量值在同一温度下5小时基本不变时，可认为干燥合格。需要注意的是：在开始干燥的过程中，随着温度的升高，定子绕组内部水分不断析出，从而造成定子绝缘电阻有一个短时间下降的过程；此后，随着定子绕组内水分不断减少，绝缘电阻便不断升高，直至稳定在正常值。 方法二：真空干燥法 短路电流法进行干燥费时费力，且干燥时电机绕组温度较高，不宜掌握，有可能造成电机绝缘受损而缩短其使用寿命。如当地条件允许，有真空干燥设备，推荐使用真空干燥法。具体做法如下： 基本原理：真空干燥就是通过降低干燥室的压力以降低湿分的沸点，达到在低温下干燥的目的。真空干燥箱由真空罐、传动系统、加热系统、真空系统及使各系统自动协调的控制系统组成。 干燥过程：将待干燥电机装入小车后，传动系统自动将电机转入真空干燥罐，进入罐内进行预烘。罐内底部加热管开始加热，当设定时间达到后，真空系统自动启动，对真空罐抽真空；当真空度达到设定值时，停止抽真空，继续加热，再过一段时间后再自动抽真空，具体可根据电机受潮情况设定循环次数，连续完成烘干过程。需要注意的是：在开始预烘的低温阶段，不宜抽真空或在低真空度情况下烘干，否则不利于铁芯温度的升高和潮气的排除；当温度升至6570时, 烘干时间持续12h时，电机内部温度趋于均匀，这时开始提高真空度。 干燥结束：按上述流程完成干燥后，需对其绝缘性能做全面鉴定，以检查干燥效果。鉴定的项目与电机大修时试验项目相同。（五）定子绕组绝缘恢复后，即可对机组进行试运行。试运行中，需严密监视机组的各项参数，包括油温、瓦温及电压、频率等，并需注意三相电流是否平衡，中性点电流是否在正常范围内（中性点电流正常值受机组制造参数及系统运行方式不同而不同，根据多年实测记录，我站中性点电流正常值在定子额定电流值的15%左右）；负荷应按额定值30%60%90%分阶段渐进提升，每个阶段持续24小时。当试运行72小时合格后，机组即可转入正常运行。（六）结论：真空干燥法与短路电流法相比有以下优点：真空干燥处理全过程从原来的几十个小时缩短到几个小时，因此，生产效率提高，有利于快速恢复生产；采用了真空辅助加热，电机在干燥过程中始终处于加热-蒸发状态，能明显降低干燥温度及干燥时间，降低了绝缘材料在高温、高湿、高氧环境中所受的损坏，且有效防止了铁芯生锈现象的发生，提高了电机性能及可靠性；由于实现了自动真空干燥，严格保证了各项参数，使干燥质量比较稳定。综上所述，真空干燥法是一种技术先进、高效安全的干燥方法，在电站的灾后处置中应优先使用。4 存在的问题及解决办法小型水电站作为我县南部山区的支柱电源，要想得到长期稳定运行，还需下大气力解决电站的防洪标准过低的问题，从而从源头上解决机组进水的问题。通过兴建各种防洪设施，加固原有防洪建筑，不断提高各水电站的防洪能力。针对这次出现的问题，我们具体采取了如下措施：一是对各水电站的拦河大坝进行了加固。由过去的简易干砌石坝更换为混凝土砌石坝，从而提高大坝的抗冲刷能力，减小被洪水冲毁的概率。二是将易受洪水冲刷、淤积的引（尾）水渠段由明渠改为暗渠。具体做法是在渠道上铺设混凝土预制板，并在板上铺设土石方以增强其稳定性，从而达到防止渠道被洪水淤积的目的。该方法简便易行，施工周期短，可有效