水電站電氣故障分析與現場解決方案

厲菊平　郭麗平　胡偉建

摘 要：本文通過對水電站電氣設備進行概述，闡述了幾種水電站電氣故障，并提出相應的現場解決方案，以供參考。

關鍵詞：水電站；電氣故障；現場；解決方案

中圖分類號： TV73 文獻標識碼：A

近些年，我國加大了對水利水電事業的重視，并對水電站的整體運行可靠性提出了更高的要求。而要想保證水電站長期處于穩定正常運行狀態，就必須要保證水電站電氣設備的正常運行。但是實踐證明，在實際的工作中，水電站電氣設備發生故障是不可避免的，而要想盡量降低故障所帶來的損失，就要盡可能的在故障發生初期盡快的采取有效的現場解決方案，盡快恢復水電站的正常運行。以下本文筆者就結合自身工作體會，來談談水電站常見的電氣故障，并提出一定的現場解決方案。

1 水電站電氣設備簡介

水電站是將水能轉化為電能的綜合工程設施，其主要的動力來源是水流，所以一般的水電站都是建設在江河湖泊上。利用這些建筑物擊中天然水流的落差形成水頭，匯集、調節天然水流的流量，然后通過電氣設備的運轉，將水能轉化為電能。我國現階段的水電站一般都建設在水流落差比較大的區域，主要集中在長江和黃河的干流上。水電站轉化水能主要依靠的是電氣設備，水電站的電氣設備由于用途不同，可以分為一次設備和二次設兩類。一次設備為主體發電和輸電設備。一次設備一旦發生運行故障，那么就將直接威脅到整個水電站的運行安全。二次設備是一些備用設備和輔助設備，其和一次設備相比較，在使用周期上較短，維修時所需要的費用也較少，設備的檢測相對于一次設備來說要簡單。

2 水電站電氣故障分析與現場解決方案

2.1電抗器故障以及現場解決措施

電抗器是水電站電氣中心設備，其主要的作用是連接升壓器以及降壓器等設備，但是在日常運行中，經常會內外部原因而出現各種故障，比如，因為電抗器長時間的運行沒有休息，而出現了溫度升高的現象，這種現象長時間的持續下去，超過設備的承受范圍，最終導致設備燒壞；在日常的運行中，也經常出現電流不穩的情況，使得電抗器無法在正常的電流中運行，進而出現故障。針對這些問題，應該有針對性的采取措施，比如溫度升高的問題，使用分流的解決措施效果最佳。分流簡單的說就是使用一臺機組，將其與原有的機組進行并聯，進而降低電抗器機組電流，以此來降低溫度；而針對電流不穩故障，相關人士可以選擇使用升壓器或者是降壓器，通過對這兩個設備參數設定的不同來實現電抗器的平穩運行。

2.2發電機絕緣體破損故障及現場解決措施

水電站在日常運行時，需要利用發電機這一設備，發電機在應用的過程中，會出現熱損耗問題，這會使發電機絕緣體出現破損，而且容易引發較大的安全事故。發電機絕緣體破損后，可能會出現漏電現象或者短路問題，這給電氣設備維修人員作業帶來了一定安全威脅，如果維修人員安全意識不強，操作不規范，極容易發生觸電現象，所以，為了提高電氣維修的安全性，技術人員一定要解決發電機絕緣體破損問題。發電機絕緣體破損后，會出現三種情況：首先，發電機通風口會出現冒火星現象，而且會出現較為濃烈的黑煙，也會散發出具有刺鼻性以及燒焦氣味的氣體；其次，監控設備的顯示器會出現指針歸零的現象；最后，斷路器會出現頻繁跳閘的問題。如果在發電機運行的過程中，出現這三類現象，維護人員一定要盡快對發電機絕緣體進行檢修，還要及時更換損壞的設備，這樣才能保證發電機的正常運行。

2.3系統電壓不平衡

在水電站電氣設備運行的過程中，出現系統電壓不平衡的現象也是較為常見的。其中，很多原因都會導致電壓不平衡現象，比較常見的原因就是電氣設備在啟動或者是停止運轉的時候產生的電壓不平衡問題，電壓互感器在長期的運行之后還容易出現熔斷的問題，這也會導致系統電壓不平衡。針對電氣設備啟動和關閉過程中產生的電壓不平衡現象，我們可以采取改進電氣設備自身的質量和性能來對其進行調整和改進，這也需要施工人員對投資回報率的計算予以高度的重視，針對電壓互感器熔斷產生的電壓不平衡，首先應該對損壞的熔斷器進行判斷，然后才能采取有效的措施對其進行處理，直到設備故障完全得到控制。

另外，電壓不平衡主要可以分為兩種情況：高壓和低壓。如果系統出現高壓的現象就會使得熔斷器出現斷裂，嚴重影響電氣設備的正常運行。對此，工作人員應該提出停電申請，同時找到熔斷器故障點，對其進行更換或者是維修。如果對這一現象發現的不夠及時，后果更加嚴重，不僅會導致系統受損，還會給水電站的經濟運行帶來一定的損失。另外一種情況就是低壓造成的熔斷器故障。這種情況的解決方法較為簡單，需要觀察熔斷器斷裂的形式。如果是一側電壓熔斷，那么故障電壓為零；如果兩項低壓熔斷，那么電壓值也會變為零。但是這兩種情況下，維修人員只要根據實際的情況來對熔斷器進行更換即可。

2.4發電機消磁通常情況下，如果發電機發生消磁的情況，此時發電機的電壓將會處于不穩定的狀態，很難達到額定電壓標準，這樣就會導致勵磁電壓、發電定子電壓急劇下降，嚴重影響了發電機系統的安全運行，若是情況較為嚴重時，還會造成水電站中止運行，給人們的日常生活帶來極大的不便。因此，想要有效解決這一故障問題，我們首先需要對其發電機消磁原因進行深入的調查分析，觀察發電機本身是否存在缺陷，之后，再對勵磁機進行認真全面的的檢查，確認發電機內部各回路是否處于正確的位置，最后，通過得出的檢查結果數據進行故障排除，從而采取有針對性的改善對策，確保發電機中保持充足的磁力，促使水電站高效、穩定的運行。

結語

總之，水電站是我國水利發電事業的基礎設施，為我國國民經濟的增長做出了巨大貢獻。隨著科技的發展，水電站的電氣設備逐漸實現了信息化和智能化發展，在此情況下，電氣設備一旦發生故障，將會極大的影響水電站的整體運行。因此加強對水電站電氣故障的分析，及時準確的采取現場解決方案，盡量減少故障所帶來的損失就顯得很有必要。

參考文獻

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