水電站電氣設(shè)備常見故障與處理對策

張斌

（甘肅電投炳靈水電開發(fā)有限責(zé)任公司 甘肅省臨夏回族自治州 731600）

水電站電氣設(shè)備常見故障與處理對策

張斌

（甘肅電投炳靈水電開發(fā)有限責(zé)任公司 甘肅省臨夏回族自治州 731600）

水電站的建設(shè)是一項利國利民的工程，水電站的安全穩(wěn)定運行需要電氣設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。如何應(yīng)對水電站電氣設(shè)備故障采取有效處理是我們必須加以重視的。本文介紹了水電站電氣設(shè)備發(fā)展的現(xiàn)狀，重點總結(jié)了水電站電氣設(shè)備運行中常見的故障，并提出故障的應(yīng)對對策。

水電站；電氣設(shè)備；常見故障

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，電力事業(yè)也取得了巨大進(jìn)步。水電站不斷地興建起來，為我國經(jīng)濟社會的發(fā)展提供了電力支持。水電站是電力系統(tǒng)中的重要組成部分，它需要依靠電氣設(shè)備的持久、穩(wěn)定安全地運行。電氣設(shè)備的正常運行關(guān)乎電力系統(tǒng)的供電、企業(yè)的生產(chǎn)活動以及人員的生命安全。因此，必須對電氣設(shè)備進(jìn)行有效維護(hù)，及時地發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備運行中的故障，并采取相應(yīng)措施解決故障，才能夠發(fā)揮電氣設(shè)備的作用，保障水電站系統(tǒng)的正常運行。

1 水電站電氣設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀

水電站影響到社會經(jīng)濟的發(fā)展，電氣設(shè)備的正常運行關(guān)系著水電站的運轉(zhuǎn)。因此，有必要提高電氣設(shè)備質(zhì)量，保證電氣設(shè)備能夠正常運行。目前，我國電氣設(shè)備發(fā)展迅速，技術(shù)水平不斷上升，設(shè)備品質(zhì)不斷提升。主要體現(xiàn)在以下幾方面：

1.1 電氣設(shè)備一體化

水電站電氣設(shè)備的一體化已成為一種發(fā)展趨勢。電氣設(shè)備一體化就是將高低壓設(shè)備、電站、配電裝置以及防雷保護(hù)等電器設(shè)備融合為一個整體。它解決了電氣設(shè)備較為分散而效率低下的弊端，而更為集約化和高效化，同時具有成本低廉的優(yōu)勢，提升了我國電氣設(shè)備的層次，促進(jìn)了我國水電事業(yè)向更高水平的發(fā)展，也有利于促進(jìn)國民經(jīng)濟長遠(yuǎn)穩(wěn)定的發(fā)展。

1.2 電氣設(shè)備更新升級加速

隨著改革開放浪潮的席卷，我國引進(jìn)了國外先進(jìn)的電氣技術(shù)，國內(nèi)電氣設(shè)備專家根據(jù)對電氣技術(shù)的不斷探索和創(chuàng)新，逐漸制造出品質(zhì)更高的水電站電氣設(shè)備。20世紀(jì)以后，科技的發(fā)展更為迅猛，通過不斷地科技創(chuàng)新，電氣技術(shù)越來越成熟，我國的電氣設(shè)備的更新?lián)Q代也不斷的加速。

1.3 電氣設(shè)備的使用壽命越來越長

科技的發(fā)展以及國內(nèi)專家的不斷努力，水電站電氣設(shè)備不僅品質(zhì)提高了，電氣設(shè)備的維修水平也不斷提升。這就使得電氣設(shè)備的使用壽命越來越長，不僅使得電氣設(shè)備的整體水平得到提升，增強了電氣設(shè)備的使用效率，還降低了水電站的建設(shè)成本，使我國的水電事業(yè)能夠不斷取得進(jìn)步。

2 水電站電氣設(shè)備常見故障

水電站電氣設(shè)備運行中隨時都可能產(chǎn)生故障，這就需要工作人員及時發(fā)現(xiàn)故障并采取正確的處理措施，保證電氣設(shè)備正常運行。水電站電氣設(shè)備中的常見故障主要包括以下幾方面：

2.1 調(diào)速器常見故障

2.1.1 電液轉(zhuǎn)換器發(fā)生故障

電液轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生故障時大多表現(xiàn)為調(diào)速器上電或機組在正常的運行過程中，電液轉(zhuǎn)換器發(fā)生故障無法運作而使得液壓隨動系統(tǒng)無法獲得系統(tǒng)發(fā)出的控制操作指令。電液轉(zhuǎn)換器故障原因為機械故障或者電氣故障。機械故障是由于電液轉(zhuǎn)換器運行過程異物阻塞或者長期沒有得到相關(guān)的維護(hù)造成的。出現(xiàn)機械故障時，盡管電液轉(zhuǎn)換器不工作，但是顯示屏仍然顯示正常。電氣故障則是電液轉(zhuǎn)換器在運行中發(fā)生斷線或是由于主控部件導(dǎo)致的。

2.1.2 開度、開限反饋表指示情況不符合

該故障的表現(xiàn)是調(diào)速器自動運行過程中，開度指示信息和實際的導(dǎo)葉開度并不一致，同時，水頭下的開度和出力也不一致，此時，平衡指示表也不保持平衡。而調(diào)速器手動運行過程中，開限指示會比開度指示慢，水頭下開度同樣和出力不一致，但是導(dǎo)葉開度和開限指示液保持一致。發(fā)生該故障的原因多于機械部位發(fā)生故障有關(guān)。

2.2 變壓器常見故障及處理

2.2.1 鐵芯過熱

鐵芯在變壓器中形成閉合磁路，它是進(jìn)行線圈安裝的骨架。變壓器運行中鐵芯過熱的原因較多，如繞組短路、電壓過高、冷卻油塞堵塞、鐵芯接地存在問題、疊片毛刺等。

2.2.2 油位不正常

變壓器油位不正常表征存在造成變壓器故障的因素，為了避免更大的問題出現(xiàn)，需要對其進(jìn)行及時的檢修。油位過高通常是冷卻器堵塞造成的，而冷卻器堵塞則可能是加油過多造成。油位過低則一般是加油不足或者產(chǎn)生了漏油現(xiàn)象。

2.2.3 局部放電

變壓器局部放電有可能不會影響正常運行，但是處理不好就會存在隱患，導(dǎo)致局域停電，甚至影響整個電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行。

2.3 發(fā)電機組常見故障及處理

2.3.1 勵磁裝置損壞

發(fā)電機發(fā)電過程中，勵磁裝置正常運行中的勵磁電流較小，但勵磁電壓會逐漸增加，從而保證發(fā)電機能夠正常運行。勵磁裝置中如果勵磁電壓補償不足，電壓供給就達(dá)不到要求，從而造成發(fā)電機電壓達(dá)不到額定值，導(dǎo)致電力不足。勵磁裝置出現(xiàn)故障是由于壓力過小、勵磁裝置長期磨損變形、集電環(huán)彈簧松動等，使滑環(huán)和碳刷間接觸面減小，從而導(dǎo)致滑環(huán)轉(zhuǎn)動中表面磨損嚴(yán)重較為粗糙，最終由于形成尖端產(chǎn)生火花而導(dǎo)致勵磁裝置損壞。

2.3.2 發(fā)電機溫度升高

發(fā)電機運行過程中溫度升高會造成很大的不良影響，溫度升高的原因有空氣冷卻器故障、油冷卻器故障、冷卻水壓故障；通風(fēng)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)是否正常、轉(zhuǎn)子電流密度情況等。

2.3.3 電機絕緣故障

電機絕緣故障是影響到工作人員生命安全的一大威脅。絕緣故障一般是設(shè)計制造中的問題。對于電機絕緣故障，應(yīng)防止鐵芯松動。同時為了防止電腐蝕，需要噴涂環(huán)氧樹脂漆進(jìn)行固化。

2.4 高壓配電裝置常見故障及處理

2.4.1 斷路器拒跳、拒合

高壓配電裝置中出現(xiàn)斷路器的拒跳、拒合會對系統(tǒng)運行造成重大威脅，需要及時進(jìn)行故障檢測和維修，才能縮短停電時間，縮小影響面，保證供電的安全可靠性。斷路器拒跳表現(xiàn)為保護(hù)信號燈亮的同時回路紅燈也亮，斷路器拒合現(xiàn)象為斷路器無法合閘送。

2.4.2 電壓互感器熔斷

電壓互感器本質(zhì)上就是一個體積較小、結(jié)構(gòu)緊湊、測度精確的變壓器。電壓互感器熔斷主要是由于電壓互感器鐵芯飽和導(dǎo)致勵磁電抗下降，激發(fā)電容電感諧振，造成阻抗減小而產(chǎn)生過電流引起的。熔絲熔斷是由于過電壓引起過電流造成的，高壓熔絲熔斷就是鐵磁飽和引起的。

3 故障處理對策

3.1 加強水電站電氣設(shè)備的運行維護(hù)

由于水電站電氣設(shè)備種類繁多，且由于各種原因容易產(chǎn)生故障，因此必須做好電氣設(shè)備的運行維護(hù)，以及時發(fā)現(xiàn)問題降低電力故障的發(fā)生、減少電能的損耗。并且，加強設(shè)備的運行維護(hù)能夠減少故障引起的火災(zāi)和觸電事故。有效的水電站電氣設(shè)備運行維護(hù)需要運行人員和維修人員的有效配合。運行人員要對其管理的設(shè)備進(jìn)行巡查，對設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行及時地記錄。維修人員需要在輪換設(shè)備過程中做好維護(hù)和消缺工作。同時，為了避免操作不當(dāng)，應(yīng)當(dāng)制定相關(guān)制度嚴(yán)格規(guī)范其行為。例如，運行管理人員巡查中，要對發(fā)電機勵磁電流電壓進(jìn)行檢查，是否存在故障，如發(fā)現(xiàn)問題要立即停機檢查，在準(zhǔn)備切換設(shè)備前應(yīng)當(dāng)填好操作票，經(jīng)許可后才能進(jìn)行操作。檢修人員則要辦理工作票后才能進(jìn)行電氣設(shè)備的維修工作。

3.2 對工作人員開展培訓(xùn)工作

電氣設(shè)備的有效運行需要運行生產(chǎn)人員對于電氣設(shè)備充分了解。因此，電氣設(shè)備購入后，需要對相關(guān)運行工作人員進(jìn)行培訓(xùn)。以發(fā)電機滅磁開關(guān)為例，通過加強工作人員與生產(chǎn)廠商之間的溝通，或邀請技術(shù)人員進(jìn)行滅磁開關(guān)的培訓(xùn)，是培訓(xùn)人員能夠了解其基本結(jié)構(gòu)和運行原理，能夠知道其常見的問題以及相應(yīng)的解決措施。同時，可以積極做好同類機型發(fā)電廠的技術(shù)交流活動，做好信息技術(shù)互通，從而能夠使運行人員能夠加強認(rèn)識，在運行中避免發(fā)生故障。

3.3 提高有關(guān)技術(shù)人員各方面素質(zhì)

電氣設(shè)備發(fā)生故障是經(jīng)過積累逐漸形成的，而不是瞬間就會產(chǎn)生問題的。很多情況下，都是由于技術(shù)人員工作中的失誤，沒能夠及時地發(fā)現(xiàn)問題，致使情況逐漸惡化，在問題不斷積累的過程中，電氣設(shè)備運行質(zhì)量逐漸變差，最終會導(dǎo)致電氣設(shè)備的損壞。為此，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)及時地對電氣設(shè)備進(jìn)行梳理，并且不斷地補充學(xué)習(xí)電氣設(shè)備的檢修工藝以及相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對電氣設(shè)備質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，杜絕電氣設(shè)備帶故障運行。同時，技術(shù)人員要強化自身理論知識，提高操作能力，對電氣設(shè)備中的風(fēng)險能夠有效識別并加以掌控。

3.4 做好應(yīng)急準(zhǔn)備

為了防止故障出現(xiàn)造成電力系統(tǒng)無法運行的狀況，電氣設(shè)備運行管理部門要做好應(yīng)急準(zhǔn)備，制定應(yīng)急預(yù)案，使電力發(fā)生故障時能夠有效應(yīng)對。如可以對一些容易損壞的電氣設(shè)備零部件進(jìn)行備存，在故障發(fā)生時，能夠及時更換新的部件使其能夠繼續(xù)保持運作。

4 結(jié)束語

綜上所述，水電站電氣設(shè)備運行中，會出現(xiàn)各類故障，而定期的設(shè)備維護(hù)以及對設(shè)備故障采取有效措施及時地維修，做好發(fā)生故障的應(yīng)急準(zhǔn)備，是實現(xiàn)延長設(shè)備使用期限、減少設(shè)備維修成本、增加企業(yè)效益必須予以重視以及切實落實的。

[1]隆朝花.水電站電氣設(shè)備常見故障及排除辦法[J].珠江水運，2013（15）：66～67.

[2]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（10）：281.

[3]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（7）：127～129.

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2016-7-19