水電站電氣設(shè)備常見故障與處理措施分析

邱茂林

（重慶潼南航運電力開發(fā)有限公司，重慶402660）

水電站電氣設(shè)備常見故障與處理措施分析

邱茂林

（重慶潼南航運電力開發(fā)有限公司，重慶402660）

我國的水利事業(yè)涉及到不同規(guī)模、不同類型的水電站，水電站中的電氣設(shè)備起到了關(guān)鍵作用，決定了水電站的運行效果。水電站運行時，比較關(guān)注電氣設(shè)備的使用效果，目的是確保電氣設(shè)備能夠滿足水電站的需求。水電站電氣設(shè)備使用期間，經(jīng)常會遇到故障問題，無法保障電氣設(shè)備在水電站中的規(guī)范性和可靠性，導(dǎo)致水電站存在潛在的安全風(fēng)險。結(jié)合電氣設(shè)備在水電站中的常見故障，分析了故障處理措施，以期維護電氣設(shè)備的質(zhì)量和性能。

水電站；電氣設(shè)備；運行效果；質(zhì)量要求

水電站電氣設(shè)備故障的影響非常大，嚴重時會引發(fā)水電站停運的情況，進而降低了水電站的運行效益。水電站運行中，積極匯總電氣設(shè)備中的常見故障，在此基礎(chǔ)上進行有效的處理，規(guī)范電氣設(shè)備的運行，以便滿足水電站在設(shè)備上的基本需求。

1 運行現(xiàn)狀

水電站電氣設(shè)備的運行向著一體化的方向發(fā)展，電氣設(shè)備的一體化對設(shè)備的性能、質(zhì)量要求非常高，應(yīng)注重水電站電氣設(shè)備的規(guī)范性。在水電站的運行中，電氣設(shè)備的影響非常大，要想實現(xiàn)電氣設(shè)備的一體化，就要實行必要的管理，實現(xiàn)運行與管理的相互結(jié)合，才能提高電氣設(shè)備的運行效益，滿足水電站的需求，積極消除電氣設(shè)備故障。電氣設(shè)備的數(shù)量、規(guī)模對其性能造成了一定程度的干擾，應(yīng)全面實行故障預(yù)防，完善水電站電氣設(shè)備的使用。

2 常見故障

2.1 母線故障

母線是水電站的基礎(chǔ)電氣設(shè)備，其在水電站運行中的故障主要表現(xiàn)為接地短路。母線連接著水電站的所有電氣設(shè)備，一旦母線發(fā)生接地短路，就會影響到整個電氣系統(tǒng)，無法保障水電站的穩(wěn)定性和可靠性。母線故障的影響性非常大，必須全面監(jiān)督母線的運行，才能準確地發(fā)現(xiàn)母線故障，從而做好預(yù)防工作。

2.2 發(fā)電機故障

在發(fā)電站電氣結(jié)構(gòu)內(nèi)，發(fā)電機故障分為本體故障和勵磁故障。本體故障的破壞性大，可能會形成高溫、振蕩等故障，損壞了發(fā)電機的本體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致發(fā)電機不能正常運行，發(fā)電機本體故障下，有潛在的火災(zāi)隱患，必須提高對本體故障的重視度，全面監(jiān)控發(fā)電機的運行，預(yù)防本體故障發(fā)生；發(fā)電機的勵磁故障指勵磁系統(tǒng)故障，包括PLA異常、運行異常等，無法保障勵磁系統(tǒng)的正常運行，導(dǎo)致發(fā)電機運行失敗。

2.3 互感器故障

在水電站電氣設(shè)備中，互感器分為電流互感器和電壓互感器結(jié)構(gòu)。互感器故障時，就會干預(yù)水電站的運行效益，導(dǎo)致互感器的數(shù)值不準確，無法判斷水電站的電流與電壓信息。除此以外，互感器還會出現(xiàn)物理故障，比如接觸不良、線路斷開等，不利于互感器的有效運行。

2.4 調(diào)速器故障

在水電站電氣設(shè)備中，調(diào)速器故障主要分為3種：①電液轉(zhuǎn)化器異常。調(diào)速器運行時，電源轉(zhuǎn)化器沒有任何動作，實際參數(shù)顯示很正常，電液轉(zhuǎn)化器可能存在斷線故障。②開度、開限運行實際與設(shè)計指標不相符，調(diào)速器缺乏平衡指示，表明調(diào)速器存在機械故障。③主控單片機故障。單片機本體卡機、顯示異常等，導(dǎo)致調(diào)速器工作異常，此類故障主要是由單片機電路故障造成的。

2.5 變壓器故障

變壓器是水電站中的重要設(shè)備，其在運行時遵循一定的制度，實際變壓器運行期間易發(fā)生故障。結(jié)合水電站的運行，變壓器的故障分為以下2種：①異響故障。變壓器在水電站內(nèi)發(fā)出異響噪聲，變壓器異響聲音不同，表明發(fā)生的故障不同，比如變壓器嗡嗡異響表明有超負荷故障、接觸故障；有吱吱或噼啪的異常聲音，零件松動，可能為變壓器接地故障。②絕緣故障。在變壓器的使用過程中，內(nèi)部絕緣陶瓷管有損壞、松動的情況，直接影響到變壓器的絕緣效果，導(dǎo)致變壓器存在潛在放電的風(fēng)險；變壓器的陶瓷套管表面受到污染也會影響絕緣性能，破壞變壓器的性能。

3 處理措施

3.1 母線故障

母線發(fā)生故障時，在水電站的中控室會發(fā)出母線故障的相關(guān)信號，本文以母線故障中的鐵磁諧振為例，分析了故障處理的措施，比如諧振接地短路故障發(fā)生時，維修人員應(yīng)切斷與母線連接的互感器，改用其他的電氣設(shè)備，以便改變母線的狀態(tài)，干擾母線原有的諧振運行；當(dāng)母線缺少諧振條件時，可能出現(xiàn)諧振接地短路、鐵磁諧振故障、水電站母線故障、單項接地故障。針對此類故障，要以母線故障的區(qū)域為單位，檢查母線連接的全部設(shè)備，同時，做好對母線的檢查，按照順序暫時斷開母線的開關(guān)，切斷互感器，在此基礎(chǔ)上尋找母線的故障點。

3.2 發(fā)電機故障處理

水電站發(fā)電機本體故障的處理常采用常規(guī)的檢查方法，逐步排除發(fā)電機的本體故障。比如，處理發(fā)電機振動故障時，通過微機監(jiān)控檢查發(fā)電機本體，發(fā)現(xiàn)引起振動故障的具體結(jié)構(gòu)，重新調(diào)整本體結(jié)構(gòu)，適當(dāng)降低發(fā)電機運行時的負荷量，恢復(fù)本體運行，發(fā)電機經(jīng)過調(diào)試后，仍舊未達到規(guī)范狀態(tài)，就要把故障信息提交給水電站的調(diào)度部門，申請解列處理。發(fā)電機勵磁故障，可以重新啟動勵磁系統(tǒng)，先要進入自動勵磁，待啟動10 s后，勵磁系統(tǒng)無運行，接收到起勵失敗的信號，就要再次檢查勵磁系統(tǒng)，直接檢查起勵電源、接線等，輔助解決勵磁系統(tǒng)中的故障問題。

3.3 互感器故障處理

在電流互感器的故障處理中，根據(jù)故障時互感器電流的指示判斷互感器的故障狀態(tài)，重點檢查二次開路，消除二次開路中的故障。為了保證互感器故障處理的效率，應(yīng)適當(dāng)減小二次電流的數(shù)值，準確判斷斷線位置，以便短時間內(nèi)恢復(fù)互感器。此外，針對斷線、電壓不平衡、接觸不良等問題，需按照相關(guān)規(guī)定處理故障，避免互感器故障繼續(xù)擴大。

3.4 調(diào)速器故障處理

在水電站調(diào)速器的故障方面，要明確故障類型，再實行故障處理。本文以調(diào)速器的液壓故障為例，處理措施為：調(diào)速器發(fā)生液壓故障時，由維修人員全面檢查液壓設(shè)備，檢查脈沖閥的性能，利用繼電器提供的脈沖信號控制導(dǎo)葉的實際開度，進而控制液壓系統(tǒng)的運行；觀察導(dǎo)葉的信號，采用手動、自動的閥門控制方法輔助處理調(diào)速器的故障；液壓故障處理完畢后，執(zhí)行復(fù)位操作，確定故障完全消失。

3.5 變壓器故障處理

變壓器有故障表現(xiàn)時，根據(jù)故障現(xiàn)象判斷故障的類型。水電站的變壓器設(shè)備發(fā)生故障時，由維修人員按照故障信息迅速排查變壓器的主體、構(gòu)件以及體系，找到變壓器的故障點。處理變壓器故障時，可以采用巡查的方法逐步排查變壓器中的故障，維修人員處理好變壓器的故障后，先要安排試運行，確保變壓器恢復(fù)性能后，再進入正式運行。變壓器故障對水電站的影響非常大，變壓器投入正常后，由維修人員制訂檢修計劃，定期檢查變壓器的結(jié)構(gòu)，做好故障預(yù)防工作，以便維持變壓器的運行性能，積極提高變壓器的運行效益，保障變壓器在水電站電氣系統(tǒng)中的穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語

我國水利行業(yè)的發(fā)展速度很快，在水電站的建設(shè)中，電氣設(shè)備的規(guī)模和數(shù)量不斷增加，電氣設(shè)備在運行中也面臨著風(fēng)險。在電氣設(shè)備的故障方面，應(yīng)采用有效的處理措施，強化電氣設(shè)備的使用，更重要的是維護電氣設(shè)備的質(zhì)量、性能，確保水電站運行的安全性，進而促進水電站的高效發(fā)展。

［1］蔡麗珍.水電站電氣設(shè)備常見故障與處理措施［J］.經(jīng)貿(mào)實踐，2015（11）.

［2］孫旭明.淺談水電站電氣設(shè)備故障及處理措施［J］.科技創(chuàng)業(yè)家，2013（07）.

［3］左厲，李丹.淺談水電站電氣設(shè)備的檢修措施與故障處理［J］.科技風(fēng)，2014（24）.

［4］王建鵬.水電站電氣設(shè)備常見故障與處理措施［J］.黑龍江水利科技，2012（07）.

〔編輯：張思楠〕

TV738

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.18.136

2095－6835（2017）18－0136－02