小型水電站電氣設(shè)備常見故障與排除策略研究

【摘要】水電站在國民經(jīng)濟(jì)中占很重要的地位，是民生發(fā)展的根本，水電站的電氣設(shè)備如果在降水量很多的情況下發(fā)生故障，不僅僅會(huì)對(duì)水電站正常工作的運(yùn)行產(chǎn)生影響，使水電站的經(jīng)濟(jì)效益降低，水電站的安全運(yùn)行受到威脅，還會(huì)影響到群眾的生活。所以保證水電站電氣設(shè)備運(yùn)作的持續(xù)性、可靠性、安全性是非常重要的。本文首先分析了水電站電氣設(shè)備經(jīng)常發(fā)生的常見故障，然后探究了設(shè)備發(fā)生故障的原因，最后提出了減少電氣設(shè)備故障發(fā)生的建議。

【關(guān)鍵詞】小型水電站；電氣設(shè)備；故障；策略

我國現(xiàn)代化的進(jìn)程快速跟進(jìn)，自動(dòng)化技術(shù)也迅速發(fā)展。水電事業(yè)為民生生活提供了基礎(chǔ)的生活質(zhì)量保障，現(xiàn)階段，各個(gè)小型水電站不斷的出現(xiàn)在人們的視野里面，水電站的自動(dòng)化程度越來越高，電氣自動(dòng)化設(shè)備在水電站中占很重要的地位，但是電氣設(shè)備時(shí)常有發(fā)生故障的情況，故障情況各不相同，為了盡可能減少故障的發(fā)生，就需要水電站的管理層對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況加大關(guān)注，設(shè)置專業(yè)的技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行定期維修保護(hù)作業(yè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并且將其排除，在最短的時(shí)間內(nèi)解決電氣設(shè)備的突發(fā)性問題，最大程度的保障小型水電站的經(jīng)濟(jì)效益，減少因電氣設(shè)備故障而產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失，本文對(duì)小型水電站電氣設(shè)備常見故障和排除策略進(jìn)行研究。

1、小型水電站電氣設(shè)備常見的故障

水電站單位顧名思義是長期與水接觸的企業(yè)，水電站的電氣設(shè)備與水長期接觸，會(huì)出現(xiàn)金屬器件被腐蝕的情況，電氣設(shè)備的元件大部分都是以金屬為材質(zhì)設(shè)計(jì)的，金屬長時(shí)間處于濕度高的環(huán)境下面會(huì)有生銹和長霉的現(xiàn)象發(fā)生，霉菌孢子在潮濕的環(huán)境中更易繁殖生長，對(duì)電氣設(shè)備造成破壞。電氣設(shè)備的制作都會(huì)加入絕緣材質(zhì)，空氣較為潮濕會(huì)使電氣設(shè)備的絕緣性降低，如果水分滲入到設(shè)備內(nèi)部，影響到了變壓器油的質(zhì)量，會(huì)加大電氣設(shè)備漏電的可能性，損害了電氣設(shè)備，特別是設(shè)備中的各種線圈極易被腐蝕，出現(xiàn)短路的情況，還會(huì)威脅工作人員的人身安全。小型水電站短路故障常有發(fā)生，發(fā)生短路的原因之一是電弧擁有可導(dǎo)電性，由于電弧弧柱的延伸性能和移動(dòng)性能十分優(yōu)良，質(zhì)量參數(shù)小且導(dǎo)電性高，而電氣設(shè)備的一些油性材料被電弧擊中后會(huì)以很高的速度膨脹起來，導(dǎo)致爆炸的可能性很高，降低了設(shè)備的安全性。電氣設(shè)備的電壓偏移也會(huì)引起電氣設(shè)備發(fā)生故障，設(shè)備故障的嚴(yán)重情況取決于電壓偏移持續(xù)的時(shí)間和電壓出現(xiàn)偏移的程度，時(shí)間長或程度深都會(huì)引起電氣設(shè)備出現(xiàn)較大的故障。小型水電站電氣設(shè)備的工作時(shí)間一般來說是比較久的，設(shè)備工作的時(shí)間長會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備發(fā)熱較多，影響設(shè)備的電阻值，加大設(shè)備器件的氧化速度，設(shè)備連接處的接觸不良也會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備的運(yùn)行溫度升高，溫度太高會(huì)融化掉焊接頭，加大連接導(dǎo)體之間的電阻，降低兩器件電接觸的穩(wěn)定性，容易出現(xiàn)電弧閃弧燒壞設(shè)備的情況。一般來說，小型水電站所使用的設(shè)備都會(huì)選用帶著有機(jī)絕緣層的電氣設(shè)備，但是由于電氣設(shè)備內(nèi)部器件運(yùn)行時(shí)間長而溫度升高，會(huì)使有機(jī)絕緣層的壽命大大減少，不及時(shí)維修會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備發(fā)生故障，不能正常的工作。

2、小型水電站電氣設(shè)備發(fā)生故障的規(guī)律

在小型水電站的日常工作中，通常是由幾臺(tái)發(fā)電機(jī)并列工作，發(fā)電機(jī)中的中心線電流會(huì)發(fā)生電流負(fù)荷不均衡的現(xiàn)象，比如某一臺(tái)發(fā)電機(jī)所帶的電流負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他幾臺(tái)發(fā)電機(jī)時(shí)，這臺(tái)發(fā)電機(jī)的中心電流就會(huì)相對(duì)較大。原因是其他幾臺(tái)電氣設(shè)備發(fā)生三次諧波時(shí)，剛好與此臺(tái)發(fā)電機(jī)形成環(huán)路電流，導(dǎo)致此臺(tái)發(fā)電機(jī)所負(fù)荷的電流過大，電氣元件的中線所承擔(dān)的熱量過高，最終使中線熔化，所以在幾臺(tái)電氣設(shè)備同時(shí)工作時(shí)要求技術(shù)人員調(diào)整好各個(gè)設(shè)備負(fù)荷電流的均衡。小型水電站的電氣設(shè)備功率較大，會(huì)在使設(shè)備的中心線直接接地，電源所提供的電流為交流電，設(shè)備系統(tǒng)側(cè)的主變中心點(diǎn)經(jīng)電抗器后接地使電流滯后電壓90度，這樣會(huì)產(chǎn)生電壓差，同期的裝置會(huì)因此不能正常工作。

電氣設(shè)備中的熔斷器有高壓熔斷器和低壓熔斷器兩種。單相高壓熔斷器和兩相高壓熔斷器的PT有感應(yīng)電壓的存在，當(dāng)器件發(fā)生故障時(shí)，相電壓會(huì)有所降低，但是不會(huì)出現(xiàn)相電壓為零的情況，向量角為120°時(shí)設(shè)備情況正常，沒有故障發(fā)生。單相低壓熔斷器和兩相低壓熔斷器發(fā)生故障的表現(xiàn)為一側(cè)熔斷器熔斷，另一側(cè)電壓顯示正常，相電壓的顯示為零。設(shè)備沒有出現(xiàn)故障時(shí)相電壓顯示正常。

發(fā)電機(jī)如果在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)電氣設(shè)備自動(dòng)跳閘，電氣設(shè)備指示表全部指向零，發(fā)電機(jī)內(nèi)部發(fā)生不正常冒煙或者有火星的現(xiàn)象，則說明電氣設(shè)備內(nèi)部的絕緣層受到損壞，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)故障后應(yīng)該使發(fā)電機(jī)單相接地，防止電路出現(xiàn)短路的現(xiàn)象。小型發(fā)電站要規(guī)范設(shè)備器件和設(shè)備零件的擺放，技術(shù)人員在檢修電氣設(shè)備的過程中，會(huì)不注意零件的擺放，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)里有丟落的零件，在設(shè)備運(yùn)行時(shí)，零件會(huì)被甩開，如果零件被甩到了絕緣線圈上面會(huì)造成線圈的損壞。

3、小型水電站電廠設(shè)備故障排除策略

小型水電廠的電氣設(shè)備屬于自動(dòng)化設(shè)備的范疇，應(yīng)用了一定的計(jì)算機(jī)技術(shù)，用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行管理和控制，提高電氣設(shè)備的使用率，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障并且進(jìn)行修理。建立好關(guān)于電氣設(shè)備的使用制度，使各類電氣設(shè)備保證“一機(jī)一檔”的工作情況。對(duì)于小型水電站的技術(shù)人員要進(jìn)行定期的培訓(xùn)，保證維修人員和應(yīng)用管理人員的技術(shù)水平跟得上電氣設(shè)備的發(fā)展，遵守國家規(guī)定，在招聘技術(shù)人才時(shí)要錄用有技術(shù)證件的人員，做到持證上崗。加強(qiáng)對(duì)電氣設(shè)備的管理，讓工作人員合理規(guī)范的操作電氣設(shè)備，減少因操作不當(dāng)而導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障的可能性。小型水電站在選擇購買設(shè)備時(shí)，要選擇設(shè)有絕緣材料的發(fā)電機(jī)，要有良好的抗腐蝕性，還要最大程度的隔絕水的滲入，設(shè)備的外殼對(duì)水要有針對(duì)性的防御。要在日常使用設(shè)備的過程中注意不可使電氣設(shè)備的溫度過高，用調(diào)整電氣設(shè)備功率的方法來調(diào)試發(fā)電機(jī)的工作情況，做好發(fā)電機(jī)的散熱措施，避免到達(dá)元件的熔點(diǎn)而導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部接觸不良，發(fā)生斷路現(xiàn)象。將設(shè)備的中心點(diǎn)用一根截面大概1.5平方毫米的導(dǎo)線接地，再用一根地線引到同期裝置里面來將并網(wǎng)角度調(diào)大，這樣可以消除同期裝置之間的電壓差，避免裝置失靈的現(xiàn)象發(fā)生。

小型水電站在使用電氣設(shè)備的過程中應(yīng)當(dāng)牢記“七分使用，三分修理”的原則，對(duì)照使用程度和時(shí)間來進(jìn)行定期的維修，及時(shí)的排查設(shè)備的故障，嚴(yán)格按照國家的管理辦法要求，使電氣設(shè)備的檢修計(jì)劃落實(shí)在實(shí)際工作中，對(duì)于檢測(cè)修理也要把好關(guān)，盡量避免二次返修的情況發(fā)生，將設(shè)備的修理保護(hù)工作的責(zé)任落實(shí)到具體的維修人員身上，增加維修人員的責(zé)任心，提高技術(shù)人員分排查故障的力度與電氣設(shè)備故障位置的判斷能力。加大計(jì)算機(jī)技術(shù)在水電廠電氣設(shè)備中的應(yīng)用，減少人力資源的投入，降低成本。

4、總結(jié)

小型水電廠的運(yùn)行狀況關(guān)系著周圍人們?nèi)罕姷纳睿岣咚姀S電氣設(shè)備自動(dòng)化的程度，這樣才能提高小型水電廠的經(jīng)濟(jì)效益。通過上述對(duì)電氣設(shè)備故障的分析，可看出電氣設(shè)備管理制度完善的重要性，電氣設(shè)備相關(guān)的負(fù)責(zé)人員必須有一定的專業(yè)技術(shù)水平，對(duì)電氣設(shè)備的型號(hào)及其特點(diǎn)有一定的了解，熟練的運(yùn)用自己的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)以及通過企業(yè)培訓(xùn)所學(xué)到的知識(shí)來維修護(hù)理水電廠的電氣設(shè)備。對(duì)于設(shè)備的故障要有準(zhǔn)確的判斷能力，及時(shí)的作出分析，作出相應(yīng)的措施，這樣才能保證水電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

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