水电站电气设备常见故障与处理措施

水电站电气设备常见故障与处理措施

黎建忠

惠州市白盆珠水库工程管理局

【摘要】水电站的正常运营离不开电气设备，电气设备的运行和使用效果直接影响到水电站的生产效率，电气设备故障的频繁出现势必给水电站带来大量经济损失，因此应具体分析水电站特殊环境，采取有效的措施减少电气设备故障的出现，为水电站的可持续发展提供有利条件。

【关键词】水电站；电气设备；常见故障；处理措施

前言：

近年来越来越多的电气设备应用于水电站生产活动中，但水电站生产环境较为特殊，给电气设备的运行造成一定影响，导致设备在运行中常常出现故障，设备的更新和维修不仅影响了水电站的生产经营利润还增加了大量成本，因此本文分析了水电站电气设备常见故障，提出了水电站电气设备常见故障处理措施，为减少水电站电气设备故障，保证其生产效率提供了借鉴。

1.水电站电气设备常见故障

1.1调速器故障

调速器故障是水电站电气设备常见故障之一，故障原因主要有以下几个方面：第一，调速器中的电液转换器出现故障，在调速器机组或上电进行正常运转时，电液转换器停止振动或者出现振动不规律现象，对转换器进行的操作命令和控制命令时液压随动没有反应，这种故障现象主要来源于转换器在长期作业下使用的油质不净或者设备本身存在异物使其被卡住，或者因电液转换器运行回路出现断线造成[1]。第二、调速器中开度、开限反馈表出现故障，调速器运行时，开度指示不符合实际开度，平衡表也出现不平衡现象，手动调速器开限指示与开度不符，开度出现超前开限现象。第三，调速器中主控单片机故障，在调速器作业时发生单片机不能按照正常程序作业出现死机，同时面板显示器显示异常，电液转化器停止振动，导致调速器难以正常作业。

1.2变压器故障

变压器为水电站电气设备的重要部分，变压器故障主要表现在以下方面：第一，变压器声音异常，变压器正常作业情况下的声音是连续的“嗡嗡”声，当变压器构件受到损坏时就会发出“噼啪”声，变压器故障位置不同或者变压器故障程度不同都会使变压器发出不同的声音。第二，变压器温度异常，如果在正常条件下，变压器油温出现高出10摄氏度或者在冷却装置正常作业情况下油温持续上升的现象，就可以判断变压器内部构造出现问题。第三，油位异常，变压器一般情况下出现渗油、漏油或者油位异常现象比较普遍，如果在检查中出现假油位即油管堵塞、防爆管堵塞、油吸管堵塞等说明变压器出现故障，此外油面低也是假油位的一种现象，由于变压器严重漏油后，工作人员没能及时进行补充，油量不足气温较低不能使变压器正常工作。

1.3导线故障

水电站电气设备中导线承受的电流负荷有相应的限度，电流负荷一旦超出导线所承受的限度范围，就会使导线不断升温最终降低导线使用寿命或者导致导线烧毁，此类电气故障发生是由于电气设备润滑欠缺使其在运行中磨损严重，或者由于电气设备等运行的空间有限，散热较差，导致导线设备局部升温，此外如果在导线设备运行中管理不到位，使其表面污垢过多，也会影响其散热功能[2]。再者，在水电站电气设备运转过程中，如果导线整理不当错综交杂，并长期暴露在外，长时间内会使导线表面发生老化，导致导线发生短路或连电故障，这一类故障也是导线常见故障之一，由此可见导线故障是水电站电气设备中最常见的故障，导线故障直接影响到水电站电气设备的正常运转。

1.4励磁装置故障

励磁装置故障主要包括以下两方面：第一，由于水电站电气设备运行时会产生较小的励磁电流，但这时励磁电压会增加，该情况下没有警报或异常现象提醒，但在电气设备运行中如果集电环弹簧出现松动现象、电气设备构件出现磨损变形或者电气电压过小此类情况，就会直接影响到滑环与碳刷的接触面积，最终会导致电气设备运行中滑环因磨损程度严重变得更加粗糙，粗糙面经过摩擦出现火花，最终导致励磁装置出现故障。第二，在电气设备运行中系统负荷变化波动较大，出现电压大幅度下降现象，励磁装置强励动作发生失控，造成励磁电流迅速上升，由于励磁电流过大，直接烧毁熔断器，导致转子电压越过上限，使励磁绕组可控硅跨接器被过电流烧毁，导致励磁装置在运行中出现故障。

2水电站电气设备常见故障处理措施

2.1避免绝缘短路

水电站电气设备的运行状态直接影响到水电站的供电效果，因此在水电站布置电气设备时要严格按照规范进行，避免设备运行时造成损伤，同时还要有效降低外部环境的影响，切实做好防腐蚀以及防潮等措施，此外，在对水电站电气设备系统设计时就要避免多电源使用供电的方法，使两个或多个电源交替使用，以避免停电造成的火灾，同时还要做好接地处理，避免发生短路，还要及时清理调速器各个部件上的污垢，避免由于污垢造成短路。

2.2准确判断电气设备故障

在水电站电气设备发生故障时，如果能够及时准确的判断故障就会降低由于设备故障带来的损失，准确判断电气设备故障需要水电站具备专业的电气设备养护人才，掌握足够的电气设备理论知识和实践经验，通过以下方法进行判断和检测电气设备故障：第一，进行电阻检测，通过电阻表的检测来判断电气设备的线路运行状态，具体方法是将检测电路两旁加上电源，再将一个电流表串联在检测回路上，根据测量值的具体变化来确定故障的具体位置。第二，进行电压检测，具体方法是将一个串联电流表连接到电压不同的两个支路中，通过判断电流值来测定电压，如果电压表阻值较大对电气设备线路的影响也较小，产生的误差也会很小。

2.3避免导线温度过高

避免导线温度过高，可以采取满足水电站生产需要的最大负荷来计算导线能够承受的负荷，根据具体的导线升温故障问题进行管理，对暴露在外的导线采用有效的保护装置，避免导线老化和破损，这不仅可以延长导线使用寿命同时还能够有效减少导线温度过高引发的故障，此外，还要对导线运行情况进行实时检测和管理，以便及时发现导线在运行中存在的故障隐患，使电气设备维护人员第一时间对导线进行维护，保证导线的正常使用，避免由于导线故障使水电站的正常运营受到影响。

2.4加强维护管理工作

维护管理工作是有效避免水电站电气设备故障的关键措施，通过以上分析可以看出，大部分的电气设备故障都来源于维护管理工作的疏忽，因此加强水电站电气设备的维护管理工作尤为重要，具体措施如下：建立健全的电气设备维护制度，成立维护小组，定期对电气设备维护工作人员进行培训，提高其电气设备维护意识以及专业技术水平，将维护责任落实到位，定期检查电气设备维护工作的开展情况，并制定相应的激励机制，使维护人员积极投身于维护工作中，保证在设备停止运行时及时检测各个设备具体情况，发现故障隐患及时解决，以保证电气设备的正常运行，保证水电站的正常生产活动，加强维护管理工作不仅保证了水电站的生产效率还有效减少了设备损失。

结论：

综上所述，近年来我国水电站发展迅速，但在其生产活动中常受到电气设备故障的困扰，电气设备故障发生的因素是多方面的，水电站需要不断分析和研究故障发生的原因，找出解决故障的措施，不断总结经验，有效避免故障的发生，以此促进其长期稳定发展。

参考文献：

[1]陈素清.浅谈《水电站电气设备》教学中学生自学能力培养[J].西南工学院高教研究.2013（02）

[2]郭丽平，胡伟建，厉菊平.关于水电站电气设备的运行维护分析[J].中国新技术新产品.2015（01）

[3]姜少斌，张建波，周国俊.浅谈水电站电气设备技术改造实施的管理措施[J].中国管理信息化.2015（15）

[4]凌志荣.水电站电气设备存在的问题与改造[J].安徽水利水电职业技术学院学报.2013（04）