謅議大型水電站電氣設備常見故障及處理

【摘要】對于大型水電站而言，電氣設備是否正常運行直接關系到水電站整體的運營情況。所以，只有了解水電站電氣設備的常見故障處理，才能夠對電氣設備有一個全面的認識。本文對大型水電站電氣設備常見故障受到發電機組與接線部位的布局影響進行分析，希望能夠引起對電氣設備故障的重視。

【關鍵詞】大型水電站；電氣設備；故障

電氣設備是水電站配電裝置、高低壓設備以及防雷保護等一次電氣設備的統稱，也是所有軟硬件設備的綜合體。電氣設備的正常運轉對于水電站起到了關鍵性作用，同時也是保持大型水電站整體運轉的前提條件。所以，本文從發電機組與接線部位的布局入手，對電氣設備常見故障進行分析。

一、大型水電站電氣設備的常見故障處理

（一）水電站調速器故障

水電站調速器故障一般包括：一是電液轉換器出現故障，通過分析發現出現該故障的主要原因是電氣設備或機械發生了故障。針對電氣故障，由于它屬于回路斷線或主控單元的故障，所以應先停止機械的運行，接著通過手動方式進行檢查。二是開度、開限反饋表的指示不符，主要表現為調速器在不同的開關狀態模式下會出現指示與要求不符的情況，如當調速器自動運行時，開度指示就不符合導葉的實際開度，此時平衡表的指示就不平衡。在處理這類故障時，維修人員應對出現故障的具體部位進行細致的分析，并在停機之后維修。

（二）發電機組故障

水電站發電機組的常見故障一般包括：一是發電機的電壓沒能達到額定電壓，處理該故障時應將三相調壓器安裝在勵磁電抗器與發電機之間，以平衡電流。同時，要降低變阻器阻值，以提高勵磁電流。二是發電機溫度升高，造成該故障的原因有很多，如空氣冷卻器是否具備換熱容器、轉子電流密度是否符合標準、電機通風系統良好與否等，所以在處理故障時須一一排除。例如電機通風系統出現故障，就可采取增加線圈截面的方式來降低電流密度，從而降低電機的溫度，使其保持在正常范圍。

二、降低大型水電站設備故障的影響——發電機組與接線的布局

對于大型水電站電氣設備而言，降低其故障發生頻率、科學合理的設計并改進發電機組以及相配套的接線與變壓器是最直接的方式，這樣才可以避免水電站的電氣設備不受外界環境的影響，幫助其增加抗干擾能力。以下選擇某一水電站的電氣設備，對其布局方面存在的不足之處進行分析，從而提出相應的改進設計建議，希望可以降低常見故障的發生率。

在該水電站之中，某一位置安裝有2臺發電機，從2009年7月份正式開始投入運營。因為水電站的旁邊是一條國道，所以外界環境很容易對電氣設備帶來干擾，從而引發故障。所以為了降低電氣設備的故障發生率，就需要在安裝水電站電氣設備的時候對發電機組和接線布局進行改進設計，確保水電站和國道之間不會相互影響。在原本的設計圖紙中，電氣設備布局圖圖1所示。

按照1圖中所示，主廠房、副廠房、變電站以及安裝見的高程都是130m的設計，屬于傳統中的中等高度。但是這樣的設計方式非常占用空間，這樣會讓供電系統占據大部分的面積，不利于管理，也容易出現設備故障，且對于外界的影響較大，不利于供電安全性的保障。

針對這一問題，需要對電氣設備進行改進設計，首先是優化變電站。從設計圖中可以看出，電壓互感器之間的母線以及3組設備占地寬度都是8m，其中3組設備包含了電壓互感器、避雷裝置以及隔離開關，為了盡量減少變電站本身的占地面積，就可以考慮將3組設備和母線合并到同一個空間之中，節約8m的水平寬度占用。在改進設計中，可以將3組設備放置在母線之下，原本母線高度為7m，通過改造設計，其高度達到11m，這樣留下了一定的空間用于電壓互感器的設備安裝，并且與母線相互連接的隔離開關，也進行了升高方面的處理，大約在3m左右。這樣，不但縮減了變電站占地面積，同時，外界影響也得到一定程度的控制，避免電氣設備故障的發生。

此外，針對主副廠房也需要進行相對應的改進設計。在原設計之中，主副廠房以及變電站之間呈現出“品”字的分布設計，通過改進之后，將三者放置在同一條直線之上，讓其成為“一”字形。這樣的設計方式不但可以避免電氣設備與國道之間相互影響，同時也能滿足當地的地形條件，有利于設備管理與維護工作的順利開展。

在對主副廠房和變電站改進設計之后，電氣設備的布置更加的獨立而緊湊，占據的空間被進一步縮小，使得電氣設備的工作環境保持相對的獨立性，延長設備的使用壽命，將電氣設備故障發生率降至最低。

三、結語

總而言之，在大型水電站之中，水電站的電氣設備直接關系其正常的運轉，電氣設備是否正常與整體的正常運轉有著直接的關系。雖然現階段國內的水電站電氣設備無論是設備更新還是技術方面都有了極大程度的提高，但是在設備故障方面依舊有所欠缺。所以還需要不斷的學習、創新，借鑒國外先進的技術，總結電氣設備故障方面的經驗，這樣才能夠為國內的水電事業發展提供借鑒的基礎，促進水電事業快速穩定地發展。

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