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摘要：作为承载电力系统重要组成部分，发电单元水电站设备的处理极其重要。为保证电站安全可靠运行，就是对常见故障予以处理，降低设备故障的出现。这种现象对设备的处理工作提出了更高的要求。本文从水电站的功能和电气设备种类入手，对水电站电气设备常见故障以及处理措施进行分析和研究。
关键词：水电站；电气设备；机械设备；常见故障；处理措施
前言：设备是水电站的基本组成要素，水电站的设备简单，电气机械化程度高。因此，在水电站的实际运营过程中，当某种设备产生故障时，整个水电站可能会产生停止运营的情况。为了避免设备故障为水电站带来更大的经济损失，需要根据不同设备的不同故障进行有针对性的处理。
一、水电站概述
（一）水电站的功能
水电站的功能主要是将来自水资源中的水能转换成电能，以此满足人们的正常用电需求。水电站通常由机电设备、挡水泄水建筑物、引水系统以及发电厂房等要素组成。当水电站中的某个设备发生故障时，水电站运行的稳定性会受到一定影响[1]。
（二）水电站设备的种类
水电站的电气设备主要包含以下两种：
1.电气一次设备
水电站中的电气一次设备包含开关站出线设备、变压器、母线以及发电机等。这些设备的作用主要是直接参与水能向电能的转换和传递。当电气一次设备出现故障时，水电站的生产流程将直接受到影响[2]。
2.电气二次设备
水电站的机械设备主要包含：
水电站是通过水的势能转换成电能，机械设备主要包含有能量转换水轮机组及附属设备和操作、控制所需的公用油水气设备。
二、水电站设备常见故障与处理措施
水电站电气设备的常见故障主要包含以下几种：
（一）微机控制过程故障
在水电站的微机控制过程中，发生频率较高的故障主要包含以下几种：
1.励磁系统故障及处理措施
水电站常用的励磁系统如图1所示。这种故障是指，在水电站发电机的开机过程中，当机组转速超出95%时，水电站励磁系统并未起励建压。这种故障问题可能是由测频模块以及励磁系统本身异常工作状态这两种因素引发的。当出现这种故障时，可以应用的处理措施包含以下几种：第一，对测频模块进行检查，如果该模块存在开关量信号输出问题或者输入问题，则表明该部分是引发水电站励磁系统故障的因素，应对其进行合理控制。第二，对励磁系统的运行状态进行检查。若发现励磁系统处于不正常运行状态时，则表明非正常起励是由该部分引发的[3]。
图1水电站励磁系统
2.调速器拒动故障及处理措施
这种故障是指，虽然水电站微机监控系统上位机发出开机指令，并通过发电机组的控制单元执行，但调速器出现拒动现象，进而使得整个微机控制流程中断。这种故障的处理措施主要包含以下几种：第一，对水电站发电机开机过程中是否存在异常通信现象进行检查和检测。若发现该现象，则应对异常通信现象进行合理调整。第二，在执行开机过程中机组的所有的开机条件是否均满足条件，在流程执行过程中是否执行到位。
（二）调速器故障
就水电站的调速器设备而言，其常见故障主要包含以下几种：
1.电液转换器故障
这种故障是指，在调速器处于正常运行状态时，电液转换器并没有进行动作，使得系统指令的获得过程受阻，影响水电站的正常运行。这种故障问题的处理工作需要根据电液转化器的故障类型来确定。如果该设备的故障属于机械故障，则应该通过电液转换器手动模式与自动模式的切换实现对该故障问题的处理[4]。
2.开度、开限反馈故障
这种故障是指，当水电站的调速器的开关处于不同模式中时，实际要求与当前指示内容之间存在不契合问题。由于这种故障主要是由设备机械部分的故障引发的，因此其处理措施为先将发生故障问题的位置确定出来，当位置确定之后，在停机状态下对电气设备进行合理维修。
（三）发电机故障
就水电站的发电机设备而言，其常见故障问题主要包含以下几种：
1.发电机定子接地故障
这种故障是指，在正常运行状态中，水电站发电机的定子突然接地，引发发电机非正常使用。对此，其处理措施为检查发电机设备的定子电流、电压等相关参数是否处于规定范围中。若定子电流数值超出规定范围，则应对该数值进行降低处理。
2.发电机振荡故障及处理措施
这种故障问题是指，发电机脱离正常运行状态，在实际应用中表现出较为明显的振荡。针对这一故障，其处理工作首先要从发电机微机监控各项数据参数的判断入手，如果发现功率值或其他参数处于异常变化状态，并伴随轰鸣声，则可以通过降低发电机设备本身有机负荷措施的应用实现对该故障问题的处理和控制。
（四）母线故障
水轮发电机组中水轮机组导水机构及附属控制设备故障：
水电站水轮机组按照规范均定期进行机械部分的检查、检修，结合电站河道来水情况和机组运行工况，机组运行常见故障因漏水量过大、发卡影响水的流失和机组不能安全停机，对机组的导水机构进行重点检查。检查内容包括导叶发卡原因，导叶剪断销信号器、回路装置，因剪断销元件故障更换同型号元件，排除发卡在导叶中异物，按照过程做好相应措施对机组进行导叶端面、立面间隙检查调整，开度复核和校准，同时对水轮机的转动和固定部件的过流部件进行检查记录。
电站公用设备油、水、气设备及附属元件故障：
水电站中通用公用设备在电站实际运行过程中，出现故障同样制约电站机组及相关设备的安全运行，在常见故障中有油、水、气相关管路连接处渗漏、破裂，针对此类故障应结合现场实际情况加强巡视检查，不能够使用相应的易损件和零部件，要结合设备运行工况采取临时隔离和永久消缺的措施进行处理，其中还包括设备在实际运行过程中相关的控制和辅助设备自身的故障。
结论
从整体角度来讲，水电站设备的常见故障主要包含母线故障、发电机故障、调速器故障、简单机械设备故障等。不同设备故障问题的处理方式不同，为了保证处理措施的有效性，工作人员要提前建立设备的档案，储备设备的备品备件，在应用具体措施之前，应该对设备的故障原因进行合理判断，建立模块标准化流程处理体系。
参考文献：
[1]房文军. 关于水电站电气设备故障原因及处理措施探析[J]. 中国新技术新产品,2012,12:169.
[2]王建鹏. 水电站电气设备常见故障与处理措施[J]. 黑龙江水利科技,2012,07:119-120.
[3]左厉,李丹. 浅谈水电站电气设备的检修措施与故障处理[J]. 科技风,2014,24:140.
[4]汪志梅. 论水电站电气典型故障及处理措施[J]. 科技与企业,2011,08:227+229.
[5]李强,周鹏,张庆杰. 小型水电站电气设备常见故障与排除[J]. 山东水利,2010,06:26-28.
论文作者:万连彬 汪从俊
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/18
标签：水电站论文; 故障论文; 设备论文; 调速器论文; 措施论文; 发电机论文; 机组论文; 《电力设备》2016年第22期论文;