水力發電廠電氣運行中常見的運行故障及處理措施分析

王軍 谷崢 李珅

摘 要：現如今，我國電力能源消耗逐年增加，同時在這一過程中也出現了電力供應不足的問題，所以必須高度重視電廠建設工作。由于水力發電縮減了電廠建設和運行中的能耗，且其具有較高的生態效益，故而要切實推進水力發電建設。本文就對水力發電廠電氣運行常見運行故障和處理措施予以簡要分析，以供借鑒。

關鍵詞：水力發電廠;電氣運行;故障;處理措施

當前，我國水力發電發展水平不斷提高，使得電氣設備的復雜度也在不斷增強。隨著現代化技術的不斷增多，且電氣設備在運行過程中也容易出現各類故障，為了維護水力發電廠的安全運行，有必要采取有效措施解決常見電氣故障問題。

1 水力發電廠電氣設備安全管理的意義

發電廠的安全運行以及生產成本投入與發電廠電氣設備的性能和工作狀態有著十分密切的聯系，同時其也是保證設備高效平穩運行的基礎。發電廠的電氣設備數量眾多，且規模較大，結構復雜性強，管理維護的難度較大，而且不同的發電廠所配置的設備存在著十分明顯的差異。所以若要確保設備的安全運行，就必須讓設備的精度和性能不受影響。為此，要采取有效措施做好設備安全管理工作，采用現代化的生產方式，以降低能源消耗和成本的大量投入。

2 電氣運行故障分析

2.1 變壓器故障

變壓器是水利發電廠供電系統中的核心設備，若變壓器出現運行故障，則會使配電系統無法正常運行，對此，必須引起相關工作人員的高度重視。當變壓器發生故障時，變壓器會發出異常聲響，且變壓器當中的絕緣套管也會出現較為明顯的閃爍現象。出現這一故障主要是由于變壓器運行中，出現超負荷現象，該狀況會使變電器發出較為沉悶的運行聲音，同時發出嗡嗡的聲響。若變壓器內部接觸不良或絕緣損壞，變壓器就會發出清脆的聲音。而變壓器出現的聲音與故障的距離變化有著十分密切的關系。若變壓器單向接地和寫真電壓數值較大，則變壓器運行中會發出較為尖銳的聲音，若變壓器內部零件未處于緊固狀態，就會發出較大但不均勻的聲響。

另外，變壓器運行中密封腳墊也存在著十分明顯的缺陷，進而導致了螺母松動的問題。變壓器套管的密封效果不佳，變壓器絕緣部分會受到環境的影響而受損。因此套管縫隙會出現游離放電的問題。再者，套管在運行中會產生較多的污垢，使得絕緣陶瓷管性能受損，從而發生套管閃爍的問題。若問題十分嚴重，則會產生較大的經濟損失。

2.2 調速器故障

通常情況下，水電發電廠當中調速器故障主要發生在電液轉換器、主控單片機以及調速開度反饋表和開限反饋表上。電壓轉換器故障主要有電氣故障和機械故障。電氣故障主要是轉換器運行過程中，主控部件故障或在運行中出現斷線的問題。機械故障主要由于轉換器運行時間較長，且沒有進行科學的保養和維護，使得內部出現異物。

2.3 水輪機故障

水輪機結構具有較強的復雜性，而且其由多個機械部件構成，一方面可將水能轉化為機械能，還可成為發動機運行的動力來源。所以若其發生故障，就會阻礙設備的平穩運行。其主要的故障類型為機組過速故障，剪斷銷斷故障和水導瓦過熱故障等。出現這些故障主要是由于水輪機組在負荷運行狀態下，將負荷去除，導致導葉關閉的速度減慢，甚至無法正常關閉。在機組停運時，由于調速無法得到有效的控制，因此機組轉速會在短時間內提升，從而使剪斷銷出現剪斷的現象，進而阻礙了水輪機組的正常運行。

2.4 發電機組故障

由于諸多因素的影響，發電機組會出現故障，其會影響電能生產以及供電系統的正常運行。所以必須對此予以高度的關注和重視。發電機組運行故障主要有軸承過熱故障、機組油位故障、熔絲熔斷故障、并網故障以及機組振動故障等。

3 電氣故障的處理措施

針對變壓器故障，要采取速斷保護法提高變壓器的運行質量。在應用此方法時，需充分考慮變壓器出現短路問題后所產生的瞬時電流值，同時不可對變壓器實施整體保護。又因為系統運行方式的變化也會對電流速斷保護產生較大的影響。所以有必要選擇最為科學和有效的系統運行方式。在處理瓦斯動作時，若變壓器中存在回路故障或空氣故障，相關人員需對內部氣體進行采樣和分析，從而保證故障處理的有效性。瓦斯保護跳閘則證明變壓器內部產生了明顯的故障，對此要對防爆門實行全面檢查，確定焊縫是否裂開和設備外殼是否變形，若出現問題，則要采取有效措施及時處理。

轉換器停運處理中，若轉換器不能正確執行指令，則應準確判斷轉換器的故障類型。若其故障主要是由電氣故障導致，則需將運行狀態轉變為手動控制。在系統停運后再采取有效的維修措施，若故障為開限與開度反饋表顯示不符，則應嚴格檢查電路，確定故障元件，并且還要及時更換和維修，確保機組安全、穩定運行。

若在運行中出現機組過速問題，則需及時檢查裝置動作是否發生異常，若出現動作異常問題，則要以手動控制的方式進行停機處理。若有需要還可將水輪機的主閥關閉。若在緊急停機及開停機狀態下，因為調速器出現運行異常而發生機組過速現象，無論其保護動作是否達到整定值，都應關閉主閥。若機組運行速度下降到額定速度的3成，則需手動停止機組運行。若在短時間內無法確定其原因，但溫度一直升高，此時要暫停機組運行，并對其實行仔細的檢查。

4 結語

綜合上述內容，若電氣設備出現運行故障，則會阻礙電站的正常運轉。為了有效避免各類事故的發生，相關人員必須按照規范要求作業，同時還要保證日常檢修維護的工作質量，全面確保設備處于良好的運行狀態，促進水力發電的高效運轉。

參考文獻：

[1]張文利.電廠電氣運行常見故障及其應對措施研究[J].產業與科技論壇，2017（22）.

[2]郎志恒.水力發電廠電氣運行中常見的運行故障及處理措施分析[J].科學技術創新，2016（13）.