水電站電氣設備常見故障與處理對策

張斌

（甘肅電投炳靈水電開發有限責任公司 甘肅省臨夏回族自治州 731600）

水電站電氣設備常見故障與處理對策

張斌

（甘肅電投炳靈水電開發有限責任公司 甘肅省臨夏回族自治州 731600）

水電站的建設是一項利國利民的工程，水電站的安全穩定運行需要電氣設備的正常運轉。如何應對水電站電氣設備故障采取有效處理是我們必須加以重視的。本文介紹了水電站電氣設備發展的現狀，重點總結了水電站電氣設備運行中常見的故障，并提出故障的應對對策。

水電站；電氣設備；常見故障

隨著我國經濟的快速發展，電力事業也取得了巨大進步。水電站不斷地興建起來，為我國經濟社會的發展提供了電力支持。水電站是電力系統中的重要組成部分，它需要依靠電氣設備的持久、穩定安全地運行。電氣設備的正常運行關乎電力系統的供電、企業的生產活動以及人員的生命安全。因此，必須對電氣設備進行有效維護，及時地發現電氣設備運行中的故障，并采取相應措施解決故障，才能夠發揮電氣設備的作用，保障水電站系統的正常運行。

1 水電站電氣設備發展現狀

水電站影響到社會經濟的發展，電氣設備的正常運行關系著水電站的運轉。因此，有必要提高電氣設備質量，保證電氣設備能夠正常運行。目前，我國電氣設備發展迅速，技術水平不斷上升，設備品質不斷提升。主要體現在以下幾方面：

1.1 電氣設備一體化

水電站電氣設備的一體化已成為一種發展趨勢。電氣設備一體化就是將高低壓設備、電站、配電裝置以及防雷保護等電器設備融合為一個整體。它解決了電氣設備較為分散而效率低下的弊端，而更為集約化和高效化，同時具有成本低廉的優勢，提升了我國電氣設備的層次，促進了我國水電事業向更高水平的發展，也有利于促進國民經濟長遠穩定的發展。

1.2 電氣設備更新升級加速

隨著改革開放浪潮的席卷，我國引進了國外先進的電氣技術，國內電氣設備專家根據對電氣技術的不斷探索和創新，逐漸制造出品質更高的水電站電氣設備。20世紀以后，科技的發展更為迅猛，通過不斷地科技創新，電氣技術越來越成熟，我國的電氣設備的更新換代也不斷的加速。

1.3 電氣設備的使用壽命越來越長

科技的發展以及國內專家的不斷努力，水電站電氣設備不僅品質提高了，電氣設備的維修水平也不斷提升。這就使得電氣設備的使用壽命越來越長，不僅使得電氣設備的整體水平得到提升，增強了電氣設備的使用效率，還降低了水電站的建設成本，使我國的水電事業能夠不斷取得進步。

2 水電站電氣設備常見故障

水電站電氣設備運行中隨時都可能產生故障，這就需要工作人員及時發現故障并采取正確的處理措施，保證電氣設備正常運行。水電站電氣設備中的常見故障主要包括以下幾方面：

2.1 調速器常見故障

2.1.1 電液轉換器發生故障

電液轉換器產生故障時大多表現為調速器上電或機組在正常的運行過程中，電液轉換器發生故障無法運作而使得液壓隨動系統無法獲得系統發出的控制操作指令。電液轉換器故障原因為機械故障或者電氣故障。機械故障是由于電液轉換器運行過程異物阻塞或者長期沒有得到相關的維護造成的。出現機械故障時，盡管電液轉換器不工作，但是顯示屏仍然顯示正常。電氣故障則是電液轉換器在運行中發生斷線或是由于主控部件導致的。

2.1.2 開度、開限反饋表指示情況不符合

該故障的表現是調速器自動運行過程中，開度指示信息和實際的導葉開度并不一致，同時，水頭下的開度和出力也不一致，此時，平衡指示表也不保持平衡。而調速器手動運行過程中，開限指示會比開度指示慢，水頭下開度同樣和出力不一致，但是導葉開度和開限指示液保持一致。發生該故障的原因多于機械部位發生故障有關。

2.2 變壓器常見故障及處理

2.2.1 鐵芯過熱

鐵芯在變壓器中形成閉合磁路，它是進行線圈安裝的骨架。變壓器運行中鐵芯過熱的原因較多，如繞組短路、電壓過高、冷卻油塞堵塞、鐵芯接地存在問題、疊片毛刺等。

2.2.2 油位不正常

變壓器油位不正常表征存在造成變壓器故障的因素，為了避免更大的問題出現，需要對其進行及時的檢修。油位過高通常是冷卻器堵塞造成的，而冷卻器堵塞則可能是加油過多造成。油位過低則一般是加油不足或者產生了漏油現象。

2.2.3 局部放電

變壓器局部放電有可能不會影響正常運行，但是處理不好就會存在隱患，導致局域停電，甚至影響整個電網系統的正常運行。

2.3 發電機組常見故障及處理

2.3.1 勵磁裝置損壞

發電機發電過程中，勵磁裝置正常運行中的勵磁電流較小，但勵磁電壓會逐漸增加，從而保證發電機能夠正常運行。勵磁裝置中如果勵磁電壓補償不足，電壓供給就達不到要求，從而造成發電機電壓達不到額定值，導致電力不足。勵磁裝置出現故障是由于壓力過小、勵磁裝置長期磨損變形、集電環彈簧松動等，使滑環和碳刷間接觸面減小，從而導致滑環轉動中表面磨損嚴重較為粗糙，最終由于形成尖端產生火花而導致勵磁裝置損壞。

2.3.2 發電機溫度升高

發電機運行過程中溫度升高會造成很大的不良影響，溫度升高的原因有空氣冷卻器故障、油冷卻器故障、冷卻水壓故障；通風系統運轉是否正常、轉子電流密度情況等。

2.3.3 電機絕緣故障

電機絕緣故障是影響到工作人員生命安全的一大威脅。絕緣故障一般是設計制造中的問題。對于電機絕緣故障，應防止鐵芯松動。同時為了防止電腐蝕，需要噴涂環氧樹脂漆進行固化。

2.4 高壓配電裝置常見故障及處理

2.4.1 斷路器拒跳、拒合

高壓配電裝置中出現斷路器的拒跳、拒合會對系統運行造成重大威脅，需要及時進行故障檢測和維修，才能縮短停電時間，縮小影響面，保證供電的安全可靠性。斷路器拒跳表現為保護信號燈亮的同時回路紅燈也亮，斷路器拒合現象為斷路器無法合閘送。

2.4.2 電壓互感器熔斷

電壓互感器本質上就是一個體積較小、結構緊湊、測度精確的變壓器。電壓互感器熔斷主要是由于電壓互感器鐵芯飽和導致勵磁電抗下降，激發電容電感諧振，造成阻抗減小而產生過電流引起的。熔絲熔斷是由于過電壓引起過電流造成的，高壓熔絲熔斷就是鐵磁飽和引起的。

3 故障處理對策

3.1 加強水電站電氣設備的運行維護

由于水電站電氣設備種類繁多，且由于各種原因容易產生故障，因此必須做好電氣設備的運行維護，以及時發現問題降低電力故障的發生、減少電能的損耗。并且，加強設備的運行維護能夠減少故障引起的火災和觸電事故。有效的水電站電氣設備運行維護需要運行人員和維修人員的有效配合。運行人員要對其管理的設備進行巡查，對設備的工作狀態進行及時地記錄。維修人員需要在輪換設備過程中做好維護和消缺工作。同時，為了避免操作不當，應當制定相關制度嚴格規范其行為。例如，運行管理人員巡查中，要對發電機勵磁電流電壓進行檢查，是否存在故障，如發現問題要立即停機檢查，在準備切換設備前應當填好操作票，經許可后才能進行操作。檢修人員則要辦理工作票后才能進行電氣設備的維修工作。

3.2 對工作人員開展培訓工作

電氣設備的有效運行需要運行生產人員對于電氣設備充分了解。因此，電氣設備購入后，需要對相關運行工作人員進行培訓。以發電機滅磁開關為例，通過加強工作人員與生產廠商之間的溝通，或邀請技術人員進行滅磁開關的培訓，是培訓人員能夠了解其基本結構和運行原理，能夠知道其常見的問題以及相應的解決措施。同時，可以積極做好同類機型發電廠的技術交流活動，做好信息技術互通，從而能夠使運行人員能夠加強認識，在運行中避免發生故障。

3.3 提高有關技術人員各方面素質

電氣設備發生故障是經過積累逐漸形成的，而不是瞬間就會產生問題的。很多情況下，都是由于技術人員工作中的失誤，沒能夠及時地發現問題，致使情況逐漸惡化，在問題不斷積累的過程中，電氣設備運行質量逐漸變差，最終會導致電氣設備的損壞。為此，技術人員應當及時地對電氣設備進行梳理，并且不斷地補充學習電氣設備的檢修工藝以及相關的質量標準，對電氣設備質量進行嚴格把關，杜絕電氣設備帶故障運行。同時，技術人員要強化自身理論知識，提高操作能力，對電氣設備中的風險能夠有效識別并加以掌控。

3.4 做好應急準備

為了防止故障出現造成電力系統無法運行的狀況，電氣設備運行管理部門要做好應急準備，制定應急預案，使電力發生故障時能夠有效應對。如可以對一些容易損壞的電氣設備零部件進行備存，在故障發生時，能夠及時更換新的部件使其能夠繼續保持運作。

4 結束語

綜上所述，水電站電氣設備運行中，會出現各類故障，而定期的設備維護以及對設備故障采取有效措施及時地維修，做好發生故障的應急準備，是實現延長設備使用期限、減少設備維修成本、增加企業效益必須予以重視以及切實落實的。

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[2]蔡麗珍.水電站電氣設備常見故障與處理措施[J].經貿實踐，2015（10）：281.

[3]孫旭明.淺談水電站電氣設備故障及處理措施[J].科技創業家，2013（7）：127～129.

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2016-7-19