水電站電氣故障分析與解決措施

肖貞志

摘 要：隨著化石能源等不可再生資源的逐漸消耗，尋求新能源已成為現在的一門重要的研究學科。在能源方面，現在人類可以找到的較為穩定的，同時成本較為可控的便是電能，這也是現在電動汽車大為火熱的原因。傳統發電通常使用火力發電，火力發電仍然需要消耗煤炭等化石燃料，因此傳統火力發電并不能從根本上解決化石燃料的不斷消耗。水力發電是較為新的發電方式，其較為穩定，可以消耗較少的能源產生我們需要的電能。在水力發電的過程中水電站的重要性不言而喻，因此保障水電站的正常運行是保證水力發電的基礎[1]。水力發電高效正常的運行可以在一定程度上減緩火力發電的壓力，為我們提供更多的清潔能源。在查閱多方資料后，作者將在文章中重點闡述如何分析水電站中的電氣故障以及如何解決水電站的電氣故障等內容。

關鍵詞：水電站；電氣故障；分析；解決措施

前言

水電站的穩定運行是水電站工作人員的工作重點，保證水電站中電氣設備的穩定運行是保證水電站安全穩定運行的基礎。水電站的工作人員在進行電氣設備的操作時要時刻關注著電氣設備的運行情況，如果電氣設備出現故障，工作人員應該立即向相關值班人員進行匯報，進行相應的處理。對于水電站而言，一旦其設備出現電氣故障，對水電站的電力供應影響較大，同時水電站出現的電氣故障會造成較大的經濟損失，因此工作人員應重點注意下文中提到的水電站設備可能會出現的電氣故障。

1 水電站的電氣故障分析

1.1 一次設備的故障

1.1.1 發電機。發電機組中出現強烈的沖擊聲響，差動保護信號發出。發電機組的三項電流指數電流（有功電流、無功電流、定子電流）為零，這時出口斷路器與滅磁開關故障。對于此類故障現象，經過分析后我們發現，出現該類故障的原因有多種，較為可能的原因有設定的差動保護信號定值不正確引起差動保護裝置動作，發電機組的三相電路中有短路現象，導致有功電流、無功電流、定子電流逐漸降為零，發電機組的出口短路導致出口斷路器故障。差動保護實際是輸入的兩端CT電流矢量差，當達到設定的動作值時啟動動作元件，電流互感器故障會導致差動保護裝置的錯誤動作。

1.1.2 變壓器。變壓器是水電站中用來改變交流電壓的裝置，變壓器將水力發電機發出的交流電變壓成為220V的居民用電電壓。變壓器會出現過熱的故障，變壓器出現過熱的原因有過負荷，變壓裝置故障等，同時變壓器會因為冷卻裝置的故障導致散熱冷卻不良，從而變壓器溫度過高。過高的溫度對于變壓器的損害較大，過高的溫度也會造成變壓器絕緣的損傷。

1.1.3 水電站電氣一次主結線上的開關。少油型高壓開關會出現漏油，導電聯結點電阻過大引起局部溫度過大等故障，這些故障出現的原因可能是因為少油型高壓開關的質量不過關，可能是因為水電站的工作人員錯誤操作引起的。漏油后的高壓開關會使斷開時間延長，出現漏油的開關也可能引起開關觸頭的損壞，較為嚴重時還會造成滅弧室的損傷。

1.2 二次設備的故障

1.2.1 調速器。調速器是水電站中重要的機器，水電站調速器可以保持水輪機定值運行，水電站調速器有機械式、氣動式、液壓式等多種類型，水電站調速器會因為進行主要控制的單片機的故障而出現故障，在單片機出現故障之后，調速器的運行不再受原設定程序的控制，從而導致調速器錯誤的運行。

1.2.2 監控系統。水電站的強電磁環境會給監控系統的正常運行帶來困難，這樣的強磁環境易引起監控系統的故障，為水電站的安全可靠運行帶來了隱患。監控系統的設備在強磁環境下出現指數不準確，或者數據傳輸出現中斷，這樣的故障發生會令水電站工作人員無法做出正確的判斷，從而可能引起工作人員的誤操作。

2 水電站電氣故障的解決措施

2.1 一次設備的故障解決措施

2.1.1 發電機。如果發電機啟動到額定電壓準備升高電壓時勵磁機電壓和發電機電壓同時無法升高，那么檢查勵磁回路的線路連接情況，電刷接觸工作情況；檢查線路有無故障后，觀察勵磁機的電壓表的情況，如果勵磁機電壓表無指示，應采取相應的措施不足勵磁機中的剩磁。如果勵磁機電壓表指數過小，遠低于正常值，就說明勵磁機勵磁線圈正負極接線接反[2]，解決措施就是將勵磁機勵磁線圈正負極接線調換就可以了。針對發電機溫度過高的情況，觀察三相電流的情況，觀察其平衡情況。對于發電機組的差動保護裝置的故障發生時，應該首先檢查差動保護設備有無著明火的情況，如果著明火，應在第一時間采取合理措施滅火。其次，檢查電流互感器是否可以正常的運行，如果電流互感器正確安裝并且電流互感器的變化比是相同的，那么轉而檢查差動回路是否短路，同時測量發電機組中絕緣電阻的絕緣情況[3]。在檢查完硬件設備的情況后，詢問工作人員的操作情況，判斷是否是人為失誤導致差動保護裝置錯誤動作或故障。

2.1.2 變壓器。當變壓器的溫度不斷升高時要密切關注，采取措施降低變壓器的溫度，在條件允許的情況下降低變壓器的負載，將變壓器的溫度降低回正常值。如果變壓器的溫度升高超過警戒值，需要立即向值班人員報告，檢查變壓器的溫度升高是否是由于變壓器的冷卻裝置故障引起，再排除冷卻裝置的故障后，申請適當降低變壓器的負載。

2.1.3 水電站電氣一次主結線上的開關。對于漏油的少油型高壓開關要進行更換，在進行更換時可以使用備用開關進行高壓開關的斷開，如果沒有備用開關進行斷開操作時，可以通過切斷跳閘回路的方式來斷開高壓回路，在得知少油型高壓開關漏油后就不能再用該高壓開關進行負荷的切斷。

2.2 二次設備的故障解決措施

2.2.1 調速器。檢測電液轉換器，對其不動作的原因進行檢測，先將調速器的活塞進行清潔，再進行幾次測試操作，如果電液轉換器仍然不能正常工作，就需要對電液轉換器所在的回路進行故障排查并且對回路上的原件進行故障排查。如果調速器的主要控制單片機故障，就要檢測單片機的復位控制電路。使用其他運行情況良好的單片機替換這個故障的單片機。對替換下的單片機進行多次的通斷電測試，觀察單片機的復位控制電路的運行情況。同時使用其他儀器進行輔助檢測，對檢索出的故障點進行維修。

2.2.2 監控系統。監控系統中的元器件出現了問題，必須進行相應的元器件的更換，在更換后要對相關的元器件進行防干擾的保護。針對監控系統而言，可以通過可編程控制器進程遠程數據的應答，可編程控制器的部分型號可以應對強磁環境，針對不同的工作環境選用不同的可編程控制器，盡管可編程控制技術可以保證檢測到的數據指數可以準確的傳遞到檢測儀表，但是我們還是要盡可能地采取抗干擾措施。在保證監控系統的正常運行的同時要安排相應的工作人員進行相應的巡視檢查，巡視檢查人員可以進行輪換。

3 結束語

總結上文，我們分析水電站中常見的電氣設備故障，并針對性的提出相應的解決措施。分析常見的電氣故障的一個原因是為了在水電站的設備出現電氣故障時我們可以迅速找到解決辦法；另一個原因是我們可以避免工作人員在操作設備時出現人為失誤而導致電氣設備出現故障。在進行水電站的設備操作時，工作人員應該及時觀察并記錄儀器表上的數據，對數據進行分析，探討更好的水電站電氣設備預防措施。

參考文獻

[1]吳家剛.水電站電氣故障分析與解決措施探討[J].科技創新與應用，2015，4（16）：130.

[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，2015，11（19）：281.

[3]趙根，廖珊珊.水電站電氣故障分析與對策研究[J].建材與裝飾，2016，21（12）：276-277.