謅議大型水電站電氣設(shè)備常見故障及處理

【摘要】對于大型水電站而言，電氣設(shè)備是否正常運(yùn)行直接關(guān)系到水電站整體的運(yùn)營情況。所以，只有了解水電站電氣設(shè)備的常見故障處理，才能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備有一個全面的認(rèn)識。本文對大型水電站電氣設(shè)備常見故障受到發(fā)電機(jī)組與接線部位的布局影響進(jìn)行分析，希望能夠引起對電氣設(shè)備故障的重視。

【關(guān)鍵詞】大型水電站；電氣設(shè)備；故障

電氣設(shè)備是水電站配電裝置、高低壓設(shè)備以及防雷保護(hù)等一次電氣設(shè)備的統(tǒng)稱，也是所有軟硬件設(shè)備的綜合體。電氣設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)對于水電站起到了關(guān)鍵性作用，同時也是保持大型水電站整體運(yùn)轉(zhuǎn)的前提條件。所以，本文從發(fā)電機(jī)組與接線部位的布局入手，對電氣設(shè)備常見故障進(jìn)行分析。

一、大型水電站電氣設(shè)備的常見故障處理

（一）水電站調(diào)速器故障

水電站調(diào)速器故障一般包括：一是電液轉(zhuǎn)換器出現(xiàn)故障，通過分析發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)該故障的主要原因是電氣設(shè)備或機(jī)械發(fā)生了故障。針對電氣故障，由于它屬于回路斷線或主控單元的故障，所以應(yīng)先停止機(jī)械的運(yùn)行，接著通過手動方式進(jìn)行檢查。二是開度、開限反饋表的指示不符，主要表現(xiàn)為調(diào)速器在不同的開關(guān)狀態(tài)模式下會出現(xiàn)指示與要求不符的情況，如當(dāng)調(diào)速器自動運(yùn)行時，開度指示就不符合導(dǎo)葉的實(shí)際開度，此時平衡表的指示就不平衡。在處理這類故障時，維修人員應(yīng)對出現(xiàn)故障的具體部位進(jìn)行細(xì)致的分析，并在停機(jī)之后維修。

（二）發(fā)電機(jī)組故障

水電站發(fā)電機(jī)組的常見故障一般包括：一是發(fā)電機(jī)的電壓沒能達(dá)到額定電壓，處理該故障時應(yīng)將三相調(diào)壓器安裝在勵磁電抗器與發(fā)電機(jī)之間，以平衡電流。同時，要降低變阻器阻值，以提高勵磁電流。二是發(fā)電機(jī)溫度升高，造成該故障的原因有很多，如空氣冷卻器是否具備換熱容器、轉(zhuǎn)子電流密度是否符合標(biāo)準(zhǔn)、電機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)良好與否等，所以在處理故障時須一一排除。例如電機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就可采取增加線圈截面的方式來降低電流密度，從而降低電機(jī)的溫度，使其保持在正常范圍。

二、降低大型水電站設(shè)備故障的影響——發(fā)電機(jī)組與接線的布局

對于大型水電站電氣設(shè)備而言，降低其故障發(fā)生頻率、科學(xué)合理的設(shè)計并改進(jìn)發(fā)電機(jī)組以及相配套的接線與變壓器是最直接的方式，這樣才可以避免水電站的電氣設(shè)備不受外界環(huán)境的影響，幫助其增加抗干擾能力。以下選擇某一水電站的電氣設(shè)備，對其布局方面存在的不足之處進(jìn)行分析，從而提出相應(yīng)的改進(jìn)設(shè)計建議，希望可以降低常見故障的發(fā)生率。

在該水電站之中，某一位置安裝有2臺發(fā)電機(jī)，從2009年7月份正式開始投入運(yùn)營。因?yàn)樗娬镜呐赃吺且粭l國道，所以外界環(huán)境很容易對電氣設(shè)備帶來干擾，從而引發(fā)故障。所以為了降低電氣設(shè)備的故障發(fā)生率，就需要在安裝水電站電氣設(shè)備的時候?qū)Πl(fā)電機(jī)組和接線布局進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計，確保水電站和國道之間不會相互影響。在原本的設(shè)計圖紙中，電氣設(shè)備布局圖圖1所示。

按照1圖中所示，主廠房、副廠房、變電站以及安裝見的高程都是130m的設(shè)計，屬于傳統(tǒng)中的中等高度。但是這樣的設(shè)計方式非常占用空間，這樣會讓供電系統(tǒng)占據(jù)大部分的面積，不利于管理，也容易出現(xiàn)設(shè)備故障，且對于外界的影響較大，不利于供電安全性的保障。

針對這一問題，需要對電氣設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計，首先是優(yōu)化變電站。從設(shè)計圖中可以看出，電壓互感器之間的母線以及3組設(shè)備占地寬度都是8m，其中3組設(shè)備包含了電壓互感器、避雷裝置以及隔離開關(guān)，為了盡量減少變電站本身的占地面積，就可以考慮將3組設(shè)備和母線合并到同一個空間之中，節(jié)約8m的水平寬度占用。在改進(jìn)設(shè)計中，可以將3組設(shè)備放置在母線之下，原本母線高度為7m，通過改造設(shè)計，其高度達(dá)到11m，這樣留下了一定的空間用于電壓互感器的設(shè)備安裝，并且與母線相互連接的隔離開關(guān)，也進(jìn)行了升高方面的處理，大約在3m左右。這樣，不但縮減了變電站占地面積，同時，外界影響也得到一定程度的控制，避免電氣設(shè)備故障的發(fā)生。

此外，針對主副廠房也需要進(jìn)行相對應(yīng)的改進(jìn)設(shè)計。在原設(shè)計之中，主副廠房以及變電站之間呈現(xiàn)出“品”字的分布設(shè)計，通過改進(jìn)之后，將三者放置在同一條直線之上，讓其成為“一”字形。這樣的設(shè)計方式不但可以避免電氣設(shè)備與國道之間相互影響，同時也能滿足當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件，有利于設(shè)備管理與維護(hù)工作的順利開展。

在對主副廠房和變電站改進(jìn)設(shè)計之后，電氣設(shè)備的布置更加的獨(dú)立而緊湊，占據(jù)的空間被進(jìn)一步縮小，使得電氣設(shè)備的工作環(huán)境保持相對的獨(dú)立性，延長設(shè)備的使用壽命，將電氣設(shè)備故障發(fā)生率降至最低。

三、結(jié)語

總而言之，在大型水電站之中，水電站的電氣設(shè)備直接關(guān)系其正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，電氣設(shè)備是否正常與整體的正常運(yùn)轉(zhuǎn)有著直接的關(guān)系。雖然現(xiàn)階段國內(nèi)的水電站電氣設(shè)備無論是設(shè)備更新還是技術(shù)方面都有了極大程度的提高，但是在設(shè)備故障方面依舊有所欠缺。所以還需要不斷的學(xué)習(xí)、創(chuàng)新，借鑒國外先進(jìn)的技術(shù)，總結(jié)電氣設(shè)備故障方面的經(jīng)驗(yàn)，這樣才能夠?yàn)閲鴥?nèi)的水電事業(yè)發(fā)展提供借鑒的基礎(chǔ)，促進(jìn)水電事業(yè)快速穩(wěn)定地發(fā)展。

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