水電站電氣故障分析與現(xiàn)場解決方案

厲菊平　郭麗平　胡偉建

摘 要：本文通過對水電站電氣設(shè)備進(jìn)行概述，闡述了幾種水電站電氣故障，并提出相應(yīng)的現(xiàn)場解決方案，以供參考。

關(guān)鍵詞：水電站；電氣故障；現(xiàn)場；解決方案

中圖分類號： TV73 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

近些年，我國加大了對水利水電事業(yè)的重視，并對水電站的整體運(yùn)行可靠性提出了更高的要求。而要想保證水電站長期處于穩(wěn)定正常運(yùn)行狀態(tài)，就必須要保證水電站電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。但是實(shí)踐證明，在實(shí)際的工作中，水電站電氣設(shè)備發(fā)生故障是不可避免的，而要想盡量降低故障所帶來的損失，就要盡可能的在故障發(fā)生初期盡快的采取有效的現(xiàn)場解決方案，盡快恢復(fù)水電站的正常運(yùn)行。以下本文筆者就結(jié)合自身工作體會，來談?wù)勊娬境Ｒ姷碾姎夤收希⑻岢鲆欢ǖ默F(xiàn)場解決方案。

1 水電站電氣設(shè)備簡介

水電站是將水能轉(zhuǎn)化為電能的綜合工程設(shè)施，其主要的動力來源是水流，所以一般的水電站都是建設(shè)在江河湖泊上。利用這些建筑物擊中天然水流的落差形成水頭，匯集、調(diào)節(jié)天然水流的流量，然后通過電氣設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，將水能轉(zhuǎn)化為電能。我國現(xiàn)階段的水電站一般都建設(shè)在水流落差比較大的區(qū)域，主要集中在長江和黃河的干流上。水電站轉(zhuǎn)化水能主要依靠的是電氣設(shè)備，水電站的電氣設(shè)備由于用途不同，可以分為一次設(shè)備和二次設(shè)兩類。一次設(shè)備為主體發(fā)電和輸電設(shè)備。一次設(shè)備一旦發(fā)生運(yùn)行故障，那么就將直接威脅到整個水電站的運(yùn)行安全。二次設(shè)備是一些備用設(shè)備和輔助設(shè)備，其和一次設(shè)備相比較，在使用周期上較短，維修時所需要的費(fèi)用也較少，設(shè)備的檢測相對于一次設(shè)備來說要簡單。

2 水電站電氣故障分析與現(xiàn)場解決方案

2.1電抗器故障以及現(xiàn)場解決措施

電抗器是水電站電氣中心設(shè)備，其主要的作用是連接升壓器以及降壓器等設(shè)備，但是在日常運(yùn)行中，經(jīng)常會內(nèi)外部原因而出現(xiàn)各種故障，比如，因為電抗器長時間的運(yùn)行沒有休息，而出現(xiàn)了溫度升高的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象長時間的持續(xù)下去，超過設(shè)備的承受范圍，最終導(dǎo)致設(shè)備燒壞；在日常的運(yùn)行中，也經(jīng)常出現(xiàn)電流不穩(wěn)的情況，使得電抗器無法在正常的電流中運(yùn)行，進(jìn)而出現(xiàn)故障。針對這些問題，應(yīng)該有針對性的采取措施，比如溫度升高的問題，使用分流的解決措施效果最佳。分流簡單的說就是使用一臺機(jī)組，將其與原有的機(jī)組進(jìn)行并聯(lián)，進(jìn)而降低電抗器機(jī)組電流，以此來降低溫度；而針對電流不穩(wěn)故障，相關(guān)人士可以選擇使用升壓器或者是降壓器，通過對這兩個設(shè)備參數(shù)設(shè)定的不同來實(shí)現(xiàn)電抗器的平穩(wěn)運(yùn)行。

2.2發(fā)電機(jī)絕緣體破損故障及現(xiàn)場解決措施

水電站在日常運(yùn)行時，需要利用發(fā)電機(jī)這一設(shè)備，發(fā)電機(jī)在應(yīng)用的過程中，會出現(xiàn)熱損耗問題，這會使發(fā)電機(jī)絕緣體出現(xiàn)破損，而且容易引發(fā)較大的安全事故。發(fā)電機(jī)絕緣體破損后，可能會出現(xiàn)漏電現(xiàn)象或者短路問題，這給電氣設(shè)備維修人員作業(yè)帶來了一定安全威脅，如果維修人員安全意識不強(qiáng)，操作不規(guī)范，極容易發(fā)生觸電現(xiàn)象，所以，為了提高電氣維修的安全性，技術(shù)人員一定要解決發(fā)電機(jī)絕緣體破損問題。發(fā)電機(jī)絕緣體破損后，會出現(xiàn)三種情況：首先，發(fā)電機(jī)通風(fēng)口會出現(xiàn)冒火星現(xiàn)象，而且會出現(xiàn)較為濃烈的黑煙，也會散發(fā)出具有刺鼻性以及燒焦氣味的氣體；其次，監(jiān)控設(shè)備的顯示器會出現(xiàn)指針歸零的現(xiàn)象；最后，斷路器會出現(xiàn)頻繁跳閘的問題。如果在發(fā)電機(jī)運(yùn)行的過程中，出現(xiàn)這三類現(xiàn)象，維護(hù)人員一定要盡快對發(fā)電機(jī)絕緣體進(jìn)行檢修，還要及時更換損壞的設(shè)備，這樣才能保證發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行。

2.3系統(tǒng)電壓不平衡

在水電站電氣設(shè)備運(yùn)行的過程中，出現(xiàn)系統(tǒng)電壓不平衡的現(xiàn)象也是較為常見的。其中，很多原因都會導(dǎo)致電壓不平衡現(xiàn)象，比較常見的原因就是電氣設(shè)備在啟動或者是停止運(yùn)轉(zhuǎn)的時候產(chǎn)生的電壓不平衡問題，電壓互感器在長期的運(yùn)行之后還容易出現(xiàn)熔斷的問題，這也會導(dǎo)致系統(tǒng)電壓不平衡。針對電氣設(shè)備啟動和關(guān)閉過程中產(chǎn)生的電壓不平衡現(xiàn)象，我們可以采取改進(jìn)電氣設(shè)備自身的質(zhì)量和性能來對其進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，這也需要施工人員對投資回報率的計算予以高度的重視，針對電壓互感器熔斷產(chǎn)生的電壓不平衡，首先應(yīng)該對損壞的熔斷器進(jìn)行判斷，然后才能采取有效的措施對其進(jìn)行處理，直到設(shè)備故障完全得到控制。

另外，電壓不平衡主要可以分為兩種情況：高壓和低壓。如果系統(tǒng)出現(xiàn)高壓的現(xiàn)象就會使得熔斷器出現(xiàn)斷裂，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。對此，工作人員應(yīng)該提出停電申請，同時找到熔斷器故障點(diǎn)，對其進(jìn)行更換或者是維修。如果對這一現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的不夠及時，后果更加嚴(yán)重，不僅會導(dǎo)致系統(tǒng)受損，還會給水電站的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來一定的損失。另外一種情況就是低壓造成的熔斷器故障。這種情況的解決方法較為簡單，需要觀察熔斷器斷裂的形式。如果是一側(cè)電壓熔斷，那么故障電壓為零；如果兩項低壓熔斷，那么電壓值也會變?yōu)榱恪５沁@兩種情況下，維修人員只要根據(jù)實(shí)際的情況來對熔斷器進(jìn)行更換即可。

2.4發(fā)電機(jī)消磁通常情況下，如果發(fā)電機(jī)發(fā)生消磁的情況，此時發(fā)電機(jī)的電壓將會處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，很難達(dá)到額定電壓標(biāo)準(zhǔn)，這樣就會導(dǎo)致勵磁電壓、發(fā)電定子電壓急劇下降，嚴(yán)重影響了發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，若是情況較為嚴(yán)重時，還會造成水電站中止運(yùn)行，給人們的日常生活帶來極大的不便。因此，想要有效解決這一故障問題，我們首先需要對其發(fā)電機(jī)消磁原因進(jìn)行深入的調(diào)查分析，觀察發(fā)電機(jī)本身是否存在缺陷，之后，再對勵磁機(jī)進(jìn)行認(rèn)真全面的的檢查，確認(rèn)發(fā)電機(jī)內(nèi)部各回路是否處于正確的位置，最后，通過得出的檢查結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行故障排除，從而采取有針對性的改善對策，確保發(fā)電機(jī)中保持充足的磁力，促使水電站高效、穩(wěn)定的運(yùn)行。

結(jié)語

總之，水電站是我國水利發(fā)電事業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施，為我國國民經(jīng)濟(jì)的增長做出了巨大貢獻(xiàn)。隨著科技的發(fā)展，水電站的電氣設(shè)備逐漸實(shí)現(xiàn)了信息化和智能化發(fā)展，在此情況下，電氣設(shè)備一旦發(fā)生故障，將會極大的影響水電站的整體運(yùn)行。因此加強(qiáng)對水電站電氣故障的分析，及時準(zhǔn)確的采取現(xiàn)場解決方案，盡量減少故障所帶來的損失就顯得很有必要。

參考文獻(xiàn)

[1]鄧祎，王小波.淺談水電站電氣故障與解決方案[J].黑龍江科技信息，2011（27）.

[2]汪志梅.論水電站電氣典型故障及處理措施[J].科技與企業(yè)， 2011（08） .

[3]李曉軍，尚現(xiàn)軍，朱峰，段崇亮.淺析小型水電站電氣設(shè)備的電器故障與排除[J].中國水運(yùn)（下半月），2011（04）.