水電站電氣設(shè)備常見故障與處理方法

趙宇

承德市小水電技術(shù)開發(fā)服務(wù)中心 河北承德 067000

1 常見故障

1.1 母線故障

線就是水電站整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中最基本的連接裝置，也是最基本的電氣設(shè)備，它主要會(huì)出現(xiàn)接地短路等方面的故障。如果母線出現(xiàn)了故障，發(fā)生了接地短路，那么就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電氣系統(tǒng)都停止工作。由于母線故障對(duì)于水電站的影響非常大，所以我們一定要全面監(jiān)督母線的運(yùn)行情況，保證第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)故障并排除故障，并做好前期的預(yù)防工作[1]。

1.2 互感器故障

互感器有電壓互感器和電流互感器兩種。當(dāng)互感器出現(xiàn)故障以后，就會(huì)影響到水電站的正常作業(yè)，同時(shí)互感器還會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的計(jì)算數(shù)值，這就會(huì)影響維護(hù)人員對(duì)水電站的電壓、電流判斷失誤。而且互感器還時(shí)長發(fā)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(huì)影響互感器的正常運(yùn)行。

1.3 變壓器故障

變壓器是水電站的核心設(shè)備，但是變壓器在實(shí)際作業(yè)的過程中非常容易出現(xiàn)故障。在水電站中，主要會(huì)出現(xiàn)以下兩種故障。第一種是異響故障。如果變壓器在工作中發(fā)生異響，且聲音階段性的變化，就說明變壓器出現(xiàn)的故障不止一個(gè)，特別是變成嗡嗡聲之后，就說明變壓器已經(jīng)超負(fù)荷工作，出現(xiàn)了超負(fù)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(shè)備有破損，就會(huì)影響到變壓器的絕緣效果，使變壓器出現(xiàn)自動(dòng)放電的危險(xiǎn)。

1.4 發(fā)電機(jī)故障

在電氣結(jié)構(gòu)中，發(fā)電機(jī)故障通常分為勵(lì)磁故障和車身故障。勵(lì)磁故障是指勵(lì)磁系統(tǒng)的故障，包括運(yùn)行期間的異常。如果無法確保勵(lì)磁系統(tǒng)正常運(yùn)行，將導(dǎo)致整個(gè)發(fā)電機(jī)無法正常工作。就發(fā)電機(jī)本身而言，當(dāng)其發(fā)生故障時(shí)，其破壞力相對(duì)較大，這將導(dǎo)致其他一些故障，例如沖擊和高溫，這將損壞發(fā)電機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)并導(dǎo)致發(fā)電機(jī)無法運(yùn)行。如果發(fā)生故障，將有潛在的火災(zāi)隱患。因此我們必須高度重視故障，并進(jìn)行全面的監(jiān)控和管理，以防止故障的發(fā)生。

2 排故方法

2.1 母線故障的處理

發(fā)生母線故障時(shí)，將在水電站的中央控制室中發(fā)出故障信號(hào)。本文主要以鐵磁共振為例進(jìn)行分析。例如，當(dāng)發(fā)生諧振接地短路時(shí)，應(yīng)首先切斷與母線相連的變壓器并成為另一個(gè)設(shè)備，以便于改變母線的狀態(tài)，這可能會(huì)干擾其原始的諧振操作；如果母線沒有諧振在某些情況下，可能還會(huì)發(fā)生其他故障，例如鐵磁諧振故障，單個(gè)接地等。在這種情況下，我們必須從母線開始，檢查其連接的所有設(shè)備，并然后按順序關(guān)閉開關(guān)，同時(shí)切斷變壓器，以方便查找母線的故障點(diǎn)。

2.2 互感器排故

在互感器出現(xiàn)故障后，重點(diǎn)要結(jié)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(shí)為提高排故效率，可對(duì)二次電流的數(shù)值適當(dāng)減小，以此確定斷線位置進(jìn)行排故。此外接觸不良、電壓不穩(wěn)和斷線時(shí)，要結(jié)合規(guī)章制度進(jìn)行處理，以防互感器故障擴(kuò)大。

2.3 變壓器排故

當(dāng)變壓器出現(xiàn)故障后，維護(hù)人員要檢查變壓器機(jī)體和其它零部件，然后再尋找故障原因。排故時(shí)，可通過巡查法檢查，當(dāng)故障排除之后，維護(hù)人員要對(duì)其進(jìn)行試運(yùn)行，保證變壓器故障徹底排除再投入生產(chǎn)使用。同時(shí)維護(hù)人員要對(duì)變壓器做到定時(shí)維護(hù)與檢修，確保變壓器的穩(wěn)定性[2]。

2.4 發(fā)電機(jī)的故障處理

首先，大多數(shù)水力發(fā)電站通常使用一些更常規(guī)的檢測(cè)方法來處理發(fā)電機(jī)故障，一個(gè)接一個(gè)地消除發(fā)電機(jī)的機(jī)體故障。例如，在處理振動(dòng)故障時(shí)，我們可以使用計(jì)算機(jī)監(jiān)控發(fā)電機(jī)主體。一旦找到可能導(dǎo)致故障的結(jié)構(gòu)，就必須重新調(diào)整它以減少發(fā)電機(jī)本身的工作量。要恢復(fù)主體的運(yùn)行，一旦發(fā)電機(jī)調(diào)試后仍無法達(dá)到要求的狀態(tài)，則需要向調(diào)度部門提交相關(guān)信息以申請(qǐng)?zhí)幚?。?dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)生勵(lì)磁故障時(shí)，可以重新啟動(dòng)。它必須首先進(jìn)入自動(dòng)激勵(lì)。啟動(dòng)10 秒后，沒有任何操作。收到故障信號(hào)后，我們將對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行另一次檢查。這種情況下，可直接檢查勵(lì)磁電源和接線，以幫助解決問題。

2.5 通信管理機(jī)及其他設(shè)備調(diào)試

對(duì)于通信管理機(jī)的調(diào)試方法，需要對(duì)通訊管理機(jī)中的業(yè)務(wù)地址、路由和網(wǎng)關(guān)等進(jìn)行配置，當(dāng)數(shù)據(jù)能夠正常轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，則通信管理機(jī)就可以投入正常運(yùn)行。通信管理機(jī)一般從站控層交換機(jī)處取數(shù)據(jù)，故應(yīng)保證站控層交換機(jī)與間隔層設(shè)備可靠連接。根據(jù)通信管理機(jī)設(shè)備型號(hào)的不一致，其相應(yīng)的配置方法有所不同，應(yīng)該保證通信管理機(jī)能夠可靠通信。一般水電站的監(jiān)控信息也需要上送到電力調(diào)度機(jī)構(gòu)，故還需要和電力調(diào)度機(jī)構(gòu)調(diào)試遙控、遙測(cè)和遙調(diào)等監(jiān)控信息。對(duì)于時(shí)鐘同步裝置，主要有B 碼對(duì)時(shí)和網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)，一般兩路對(duì)時(shí)信號(hào)都需要同時(shí)接入，為水電站中的信號(hào)提高準(zhǔn)確的時(shí)間。如今隨著對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的重視，有的水電站中還增加了網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)裝置，將水電站的實(shí)時(shí)區(qū)和非實(shí)時(shí)區(qū)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)接入到網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)裝置，并通過調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)傳送到調(diào)度主站系統(tǒng)。在設(shè)備調(diào)試時(shí)，同樣要檢查告警信息是否能夠正確上傳[3]。

3 結(jié)語

在科學(xué)發(fā)展觀的指引下，水電站應(yīng)加強(qiáng)對(duì)機(jī)電設(shè)備的日常維護(hù)和故障檢修強(qiáng)度，健全安全管理制度，合理安排生產(chǎn)運(yùn)行，實(shí)施規(guī)范化、科學(xué)化管理，依賴倒閘操作、巡回檢查等制度開展設(shè)備維護(hù)和檢修工作，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期保養(yǎng)。此外，還應(yīng)積極探索先進(jìn)技術(shù)，不斷完善機(jī)電設(shè)備檢修方式和流程，確保機(jī)電設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，促使水電站生產(chǎn)管理呈良性循環(huán)狀態(tài)。