水电站电气设备常见故障与处理对策

张斌

（甘肃电投炳灵水电开发有限责任公司 甘肃省临夏回族自治州 731600）

水电站电气设备常见故障与处理对策

张斌

（甘肃电投炳灵水电开发有限责任公司 甘肃省临夏回族自治州 731600）

水电站的建设是一项利国利民的工程，水电站的安全稳定运行需要电气设备的正常运转。如何应对水电站电气设备故障采取有效处理是我们必须加以重视的。本文介绍了水电站电气设备发展的现状，重点总结了水电站电气设备运行中常见的故障，并提出故障的应对对策。

水电站；电气设备；常见故障

随着我国经济的快速发展，电力事业也取得了巨大进步。水电站不断地兴建起来，为我国经济社会的发展提供了电力支持。水电站是电力系统中的重要组成部分，它需要依靠电气设备的持久、稳定安全地运行。电气设备的正常运行关乎电力系统的供电、企业的生产活动以及人员的生命安全。因此，必须对电气设备进行有效维护，及时地发现电气设备运行中的故障，并采取相应措施解决故障，才能够发挥电气设备的作用，保障水电站系统的正常运行。

1 水电站电气设备发展现状

水电站影响到社会经济的发展，电气设备的正常运行关系着水电站的运转。因此，有必要提高电气设备质量，保证电气设备能够正常运行。目前，我国电气设备发展迅速，技术水平不断上升，设备品质不断提升。主要体现在以下几方面：

1.1 电气设备一体化

水电站电气设备的一体化已成为一种发展趋势。电气设备一体化就是将高低压设备、电站、配电装置以及防雷保护等电器设备融合为一个整体。它解决了电气设备较为分散而效率低下的弊端，而更为集约化和高效化，同时具有成本低廉的优势，提升了我国电气设备的层次，促进了我国水电事业向更高水平的发展，也有利于促进国民经济长远稳定的发展。

1.2 电气设备更新升级加速

随着改革开放浪潮的席卷，我国引进了国外先进的电气技术，国内电气设备专家根据对电气技术的不断探索和创新，逐渐制造出品质更高的水电站电气设备。20世纪以后，科技的发展更为迅猛，通过不断地科技创新，电气技术越来越成熟，我国的电气设备的更新换代也不断的加速。

1.3 电气设备的使用寿命越来越长

科技的发展以及国内专家的不断努力，水电站电气设备不仅品质提高了，电气设备的维修水平也不断提升。这就使得电气设备的使用寿命越来越长，不仅使得电气设备的整体水平得到提升，增强了电气设备的使用效率，还降低了水电站的建设成本，使我国的水电事业能够不断取得进步。

2 水电站电气设备常见故障

水电站电气设备运行中随时都可能产生故障，这就需要工作人员及时发现故障并采取正确的处理措施，保证电气设备正常运行。水电站电气设备中的常见故障主要包括以下几方面：

2.1 调速器常见故障

2.1.1 电液转换器发生故障

电液转换器产生故障时大多表现为调速器上电或机组在正常的运行过程中，电液转换器发生故障无法运作而使得液压随动系统无法获得系统发出的控制操作指令。电液转换器故障原因为机械故障或者电气故障。机械故障是由于电液转换器运行过程异物阻塞或者长期没有得到相关的维护造成的。出现机械故障时，尽管电液转换器不工作，但是显示屏仍然显示正常。电气故障则是电液转换器在运行中发生断线或是由于主控部件导致的。

2.1.2 开度、开限反馈表指示情况不符合

该故障的表现是调速器自动运行过程中，开度指示信息和实际的导叶开度并不一致，同时，水头下的开度和出力也不一致，此时，平衡指示表也不保持平衡。而调速器手动运行过程中，开限指示会比开度指示慢，水头下开度同样和出力不一致，但是导叶开度和开限指示液保持一致。发生该故障的原因多于机械部位发生故障有关。

2.2 变压器常见故障及处理

2.2.1 铁芯过热

铁芯在变压器中形成闭合磁路，它是进行线圈安装的骨架。变压器运行中铁芯过热的原因较多，如绕组短路、电压过高、冷却油塞堵塞、铁芯接地存在问题、叠片毛刺等。

2.2.2 油位不正常

变压器油位不正常表征存在造成变压器故障的因素，为了避免更大的问题出现，需要对其进行及时的检修。油位过高通常是冷却器堵塞造成的，而冷却器堵塞则可能是加油过多造成。油位过低则一般是加油不足或者产生了漏油现象。

2.2.3 局部放电

变压器局部放电有可能不会影响正常运行，但是处理不好就会存在隐患，导致局域停电，甚至影响整个电网系统的正常运行。

2.3 发电机组常见故障及处理

2.3.1 励磁装置损坏

发电机发电过程中，励磁装置正常运行中的励磁电流较小，但励磁电压会逐渐增加，从而保证发电机能够正常运行。励磁装置中如果励磁电压补偿不足，电压供给就达不到要求，从而造成发电机电压达不到额定值，导致电力不足。励磁装置出现故障是由于压力过小、励磁装置长期磨损变形、集电环弹簧松动等，使滑环和碳刷间接触面减小，从而导致滑环转动中表面磨损严重较为粗糙，最终由于形成尖端产生火花而导致励磁装置损坏。

2.3.2 发电机温度升高

发电机运行过程中温度升高会造成很大的不良影响，温度升高的原因有空气冷却器故障、油冷却器故障、冷却水压故障；通风系统运转是否正常、转子电流密度情况等。

2.3.3 电机绝缘故障

电机绝缘故障是影响到工作人员生命安全的一大威胁。绝缘故障一般是设计制造中的问题。对于电机绝缘故障，应防止铁芯松动。同时为了防止电腐蚀，需要喷涂环氧树脂漆进行固化。

2.4 高压配电装置常见故障及处理

2.4.1 断路器拒跳、拒合

高压配电装置中出现断路器的拒跳、拒合会对系统运行造成重大威胁，需要及时进行故障检测和维修，才能缩短停电时间，缩小影响面，保证供电的安全可靠性。断路器拒跳表现为保护信号灯亮的同时回路红灯也亮，断路器拒合现象为断路器无法合闸送。

2.4.2 电压互感器熔断

电压互感器本质上就是一个体积较小、结构紧凑、测度精确的变压器。电压互感器熔断主要是由于电压互感器铁芯饱和导致励磁电抗下降，激发电容电感谐振，造成阻抗减小而产生过电流引起的。熔丝熔断是由于过电压引起过电流造成的，高压熔丝熔断就是铁磁饱和引起的。

3 故障处理对策

3.1 加强水电站电气设备的运行维护

由于水电站电气设备种类繁多，且由于各种原因容易产生故障，因此必须做好电气设备的运行维护，以及时发现问题降低电力故障的发生、减少电能的损耗。并且，加强设备的运行维护能够减少故障引起的火灾和触电事故。有效的水电站电气设备运行维护需要运行人员和维修人员的有效配合。运行人员要对其管理的设备进行巡查，对设备的工作状态进行及时地记录。维修人员需要在轮换设备过程中做好维护和消缺工作。同时，为了避免操作不当，应当制定相关制度严格规范其行为。例如，运行管理人员巡查中，要对发电机励磁电流电压进行检查，是否存在故障，如发现问题要立即停机检查，在准备切换设备前应当填好操作票，经许可后才能进行操作。检修人员则要办理工作票后才能进行电气设备的维修工作。

3.2 对工作人员开展培训工作

电气设备的有效运行需要运行生产人员对于电气设备充分了解。因此，电气设备购入后，需要对相关运行工作人员进行培训。以发电机灭磁开关为例，通过加强工作人员与生产厂商之间的沟通，或邀请技术人员进行灭磁开关的培训，是培训人员能够了解其基本结构和运行原理，能够知道其常见的问题以及相应的解决措施。同时，可以积极做好同类机型发电厂的技术交流活动，做好信息技术互通，从而能够使运行人员能够加强认识，在运行中避免发生故障。

3.3 提高有关技术人员各方面素质

电气设备发生故障是经过积累逐渐形成的，而不是瞬间就会产生问题的。很多情况下，都是由于技术人员工作中的失误，没能够及时地发现问题，致使情况逐渐恶化，在问题不断积累的过程中，电气设备运行质量逐渐变差，最终会导致电气设备的损坏。为此，技术人员应当及时地对电气设备进行梳理，并且不断地补充学习电气设备的检修工艺以及相关的质量标准，对电气设备质量进行严格把关，杜绝电气设备带故障运行。同时，技术人员要强化自身理论知识，提高操作能力，对电气设备中的风险能够有效识别并加以掌控。

3.4 做好应急准备

为了防止故障出现造成电力系统无法运行的状况，电气设备运行管理部门要做好应急准备，制定应急预案，使电力发生故障时能够有效应对。如可以对一些容易损坏的电气设备零部件进行备存，在故障发生时，能够及时更换新的部件使其能够继续保持运作。

4 结束语

综上所述，水电站电气设备运行中，会出现各类故障，而定期的设备维护以及对设备故障采取有效措施及时地维修，做好发生故障的应急准备，是实现延长设备使用期限、减少设备维修成本、增加企业效益必须予以重视以及切实落实的。

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[2]蔡丽珍.水电站电气设备常见故障与处理措施[J].经贸实践，2015（10）：281.

[3]孙旭明.浅谈水电站电气设备故障及处理措施[J].科技创业家，2013（7）：127～129.

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