水電站電氣設備故障與運維問題探討

摘要： 水電站中的電氣設備出現故障對水電站整個系統的影響非常大，嚴重的甚至會導致水電站停止工作，降低生產的效益。從根本上來分析，這相當于是給國家的經濟建設造成了嚴重的損失。因此，為了防止此類問題發生，水電站在運行過程中就要不斷的對其中的電氣系統進行檢查和排故，確保水電站的正常作業與生產。

關鍵詞： 水電站;電氣設備;故障;排故

一、水電站電氣設備常見故障分析

母線故障。母線就是水電站整個系統當中最基本的連接裝置，也是最基本的電氣設備，它主要會出現接地短路等方面的故障。如果母線出現了故障，發生了接地短路，那么就會導致整個電氣系統都停止工作。由于母線故障對于水電站的影響非常大，所以我們一定要全面監督母線的運行情況，保證第一時間發現故障并排除故障，并做好前期的預防工作。以鐵磁諧振為例： 當諧振接地短路后，要迅速切斷和母線連接的互感器，使用其它電氣設備，改變母線的狀態，干擾母線的諧振運行。結合此類故障，要對母線故障區域進行設備檢查，按照檢查順序將母線開關暫時中斷，并切斷互感器，然后再尋找故障點。

發電機故障。以振動故障為例： 通過微機監控尋找振動結構，對其進行調整，降低發電機的負載，恢復本體運行。若此時依舊處于故障狀態，就需要把該問題遞交到調度部門進行解列處理。當發生勵磁故障之后，首先要重新啟動勵磁系統，先讓其進入自動勵磁，10秒之后若接到失敗信號后便可檢查起勵電源和線路，尋找故障點。

互感器故障。互感器有電壓互感器和電流互感器兩種。當互感器出現故障以后，就會影響到水電站的正常作業，同時互感器還會出現錯誤的計算數值，這就會影響維護人員對水電站的電壓、電流判斷失誤。而且互感器還時長發生物理故障，其中較為常見的問題有線路老化、線路開裂、線路中斷以及線路接觸不良等，這些問題都會影響互感器的正常運行。在互感器出現故障后，重點要結合互感器的電流指示分析互感器的故障原因。并且要檢查二次開路，先排除二次開路中的故障。同時為提高排故效率，可對二次電流的數值適當減小，以此確定斷線位置進行排故。此外，接觸不良、電壓不穩和斷線時，要結合規章制度進行處理，以防互感器故障擴大。

調速器故障。調速器的故障主要有三點。第一是電液轉換器發生異常，當調速器工作時，電液轉換器沒有反應，而參數卻顯示正常，此時電液轉換器就可能發生了斷線故障。第二是開限和開度運動和實際指標不吻合，當調速器失去了平衡指示以后，就說明調速器發生了機械性故障。第三是主控單片機出現的故障，一旦單片機發生卡機現象，調速器的工作也就會發生異常，此時故障的原因就是因為單片機出現了電路故障。以液壓故障為例： 出現液壓故障以后，維護人員要重點檢查脈沖閥以及液壓裝置的狀況，并且要結合繼電器所提供的信號對導葉進行控制，從而實現對液壓裝置的控制。隨后觀察導葉，利用自動和手動閥門輔助調速器排故，處理完畢后恢復操作，然后確定是否已經排故。

變壓器故障。變壓器是水電站的核心設備，但是變壓器在實際作業的過程中非常容易出現故障。在水電站中，主要會出現以下兩種故障。第一種是異響故障。如果變壓器在工作中發生異響，且聲音階段性的變化，就說明變壓器出現的故障不止一個，特別是變成嗡嗡聲之后，就說明變壓器已經超負荷工作，出現了超負荷故障或者是接觸故障等問題。第二種是絕緣故障。在工作途中，如果絕緣設備有破損，就會影響到變壓器的絕緣效果，使變壓器出現自動放電的危險。當變壓器出現故障后，維護人員要檢查變壓器機體和其它零部件，然后再尋找故障原因。排故時，可通過巡查法檢查，當故障排除之后，維護人員要對其進行試運行，保證變壓器故障徹底排除再投入生產使用。同時維護人員要對變壓器做到定時維護與檢修，確保變壓器的穩定性。

二、水電站主要電氣設備運維要點

發電機運維要點。在發電機運行方面，每周要至少進行2 次巡檢，對其中

勵磁電流電壓和電子電流等參數進行檢查，觀察接線頭的色澤以及是否存在漏油痕跡等;通過響聲來判斷其是否存在潤滑不良等問題。值班人員要每隔1 h 檢查氣溫等參數，避免老鼠等動物損害到其內部線圈。對設備中存在的油污也要及時清除，可選擇沾了酒精的干凈布來擦拭。在檢修方面，如果其機端電壓沒有達到額定標準，需在勵磁電抗器與發電機間插入單臺調壓器，或改變發電機的電壓相位等，來實現對電容的補償。

變壓器運維要點。在其運行方面，要注意在雷雨季節做好避雷工作，安裝的接地設備要保證合格、安全。對其油位要加強巡查，防止出現漏油的情況。變壓器運行過程中，需觀察是否存在異常的電磁聲，還要全方位養護其冷卻系統，一旦在高溫環境下風扇運轉出現異常，就要采取有效的通風措施。檢修方面，在因鐵芯接地而導致其溫度過高的情況下，需要先將表面油污除去，將接地片更換為紫銅片，包扎好外漏部位。油道也要清理干凈，使上鐵軛與壓板間的間隙均勻。

檢查發電機中性點消弧線圈。在檢查和清掃過程中，要將消弧線圈的隔離開關設置好，拆除其與母線中性點連接使用的裝置，確保其功能完好。然后檢查其外觀狀態，要保證其清潔性，不可出現明顯松動的情況。對固定連接使用的螺栓也要仔細檢查，確認其是緊固的，要減少其中存在的松動問題。固定連接螺栓也要進行檢查，查看其是否存在裂紋問題等，要確保其與導體實現緊固連接。在接地點也要控制其腐蝕問題，應清掃消弧線圈柜，并檢查連接部件等，對消弧線圈要進行必要的實驗，且要記錄好實驗結果。

發電機定子轉子檢修。要檢查發電機定子的上端部、下端部，保證其與線棒絕緣層不存在劃痕問題，要檢查云母帶的捆綁是否牢靠，磁極固定螺栓是否存在松動現象等。進行檢查時，要重點檢查其匯流環端連接部位，避免因溫度過高而產生變色。轉子磁極、對應勵磁引出線要確保絕緣性能良好，線棒槽楔也要保持穩固狀態，使用酒精布擦拭其引出線部位等，保證其清潔性。

三、結束語

總之，在我國水利事業的不斷發展中，水電站的安全建設與運營顯得尤為重要。特別是在電氣設備排故方面，相關維護人員要做到及時高效、保證質量、確保安全，從而全面提升水電站的高效生產。

參考文獻：

[1] 尹一松，董武.解讀如何提高水電站電氣設備的可靠性[J].山東工業技術.2019（13）

[2] 司進龍.淺析小型水電站電氣設備的常見故障與排除[J].智能城市.2018（23）

作者簡介：

龔珍秀，廣西三聚電力投資有限公司。