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摘要：水电站电气设备对于水电站的安全正常运行起着至关重要的作用，一旦出现故障将导致整个水电站的工作运行受到影响。本文结合自身工作经验，对水电站电气设备的常见故障进行了分析，并提出了具体的技术处理措施，为水电站电气设备的使用提供技术支持，以供相关人员参考借鉴。
关键词：水电站；设备故障；检测；处理
当下水电工程发展迅速，水电站的规模及数量不断扩大，水电站电气设备也得到了广泛的应用，自动化程度不断得到提高。水电站电气设备是水电站整体运转的前提，在实际的水电站工作中，其设备故障时有发生。由于水电站各设备关系到电气系统的每一个部位，出现的故障种类多且复杂，要想排除设备的每个故障点，除了及时发现故障外，最重要的是针对发现的故障进行分析研究，以最快的速度对其采取科学合理的处理措施，以保证水电站的安全运行。
1 查找水电站电气设备故障的方法
目前工作人员大都采用检测法或者经验法来对电气故障进行判断和查找，对于工作人员来说检测法比经验法精确许多，一般都是用来检测不太常见的电气故障，但是其查找过程却非常的繁杂。相比之下经验法则简单很多，对于较为常见的故障或者简单的故障一般都采用此法。此外还有许多别的方法，必须做到具体问题具体对待，力保能够在短时间内将电气故障解决。
1.1 经验法
根据自己在工作过程中所累积的经验来对常见的一些故障进行判断，并提出解决的方法，此种方法简单快捷。
1.1.1 黑暗观察法
在电源作用下，伴随着一定的声响电气设备往往会产生火花。声音和火花往往不是很强，一般情况下很难发现，在黑夜里，很容易就能发现电路是否产生了火花。如果在某处看见有火花的话，则就能判定此处接触不良。
1.1.2 电路敲击法
电路敲击法一般都是用来带电操作。用一只橡皮锤对处于运行状态的设备进行缓慢地击打。如果这时故障突然被排除掉或者是突然出现了故障的话，就表明在被击打的部位存在着接触不良的状况，下一步就必须对此处进行精确的检查并排除故障。
1.1.3 弹压活动部件法
工作人员对活动的元件或者设备不断地进行弹压，使元件或者设备能够自由的动作，这种摩擦作用使得接触不良的地方得到消除。此种方法能够用来确定故障的发生范围，但是一般情况下不是用来排除故障。中断供电精细分类见表1。
1.2 检测法
用各种电学仪器和仪表来检测故障的方法称之为检测法。由于各种仪器非常的丰富，因此精确度也非常之高。一般较常使用的有电阻法和电压法。
1.2.1 电压法
在电路中不同点的电位是不一样的，这就导致并联于不同点之间的电阻一定会有电流的存在，根据与之串联的电流表的读数，就可以得出电压的值。在检测过程中，电压表的内阻值与检测误差成反比。在检测的过程当中，通常情况下选择电源电压作为首选检测目标，之后再是支路电压。若两点之间的电压不为零，就能够判定此处为接触不良。
1.2.2 电阻法
主要是利用电阻表来判断整个电路是否通畅。在线路的两端各增加一个电源之后，电阻越大，则流过线路的电流就越小。在电路中串联一只电流表，通过电流表读数的变化，就能及时地发现问题并作出处理。
2 水电站电气设备常见的故障
2.1 变压器故障
在输配电系统当中变压器一个非常重要的电器设备，按照相关的管理规定，必须定期检查变压器，从而及时掌握和了解变压器的工作情况，及时采取相应的措施，争取在故障发生之前就能把故障消除掉，从而保障变压器的有效运作。常见故障有：
2.1.1 绝缘瓷套管发生闪络
变压器的螺母没有被彻底的压紧，密封橡胶垫的质量不过关，导致绝缘。因为湿度过大而遭到破坏，从而进一步地引起套管无法严密密封。电容式套管绝缘分层缝隙内部的游离放电，套管的表面存在大量的积垢，这些都会引发套管的闪络。这种故障会产生大量的气体并且气体产生的非常迅速，通常气体不能迅速的溶解，这就会导致瓦斯动作。如果这种放电快速的发展，就会导致绝缘发生破坏。
表2 励磁装置及设备对照参数表
负荷过高的变压器会发出一种音调很高的声音。假如发生或绝缘击穿，内部的接触不良时，变压器就会发出一种不一样的声音，此声音会随着与故障点的距离的不同而不同。如果是产生单相接地或谐振过电压的话，变压器所发出的声音会比平时的声音要要尖的多。零件发生松动，有破空声和击打声或变压器发出一种很大且非常不稳定的噪音。在雨雪天气，每次都会吸进去很多水分，导致绝缘部分变湿，与此同时引起绝缘的耐压强度降低，引起击穿放电。
2.2 励磁装置使用中的常见故障
励磁装置在变压器故障中是非常常见的。当励磁装置处于一种正常工作的状态时，励磁电流减小，励磁电压则小幅度上升，电机运转正常，没有引发警报以及发生其他的不正常状况。由于励磁输出电路里的电阻增加，从常规的励磁绕组直流电阻了变成了Ri+Rf，这就引起了故障电阻的降低。电刷磨损变形，或电刷弹簧压力不足、松动，其接触滑环的面积降低，接触面上产生了一层导电性不良的油污，这就类似于在电路里串联了一个电阻。因为外圆并不是一个严格的圆形，其表面并不平滑，滑环磨损，引起电刷和滑环的接触不紧密，处于转动状态的滑环被烧成糙面的几率很大，而糙面的尖端往往还会进一步的导致新的火花点，产生成片的火花。励磁装置设备及电动机对照见表2和表3。
3 保证安全的技术处理措施
3.1 变压器故障处理
3.1.1 差流越限保护
变压器的过电流保护，只能在一定的时间内才有效，动作的速度往往也无法达到要求，虽然速断保护的速度非常快，但是整定电流值非常的大，另一方面在变压器的中间到速断之间还存在着死区。因此有关国家规范规定容量较大的变压器必须设置电流差动保护。分别在变压器的两侧装上两个电流互感器从而适当地选取电流比，在正常运转时，两边电流会和之后几乎为零，继电器并不发生动作，当变压器发生故障无法正常运行时，两边的电流比产生变化从而进一步地引发继电器的动作保护电路。
3.1.2 轻重瓦斯动作处理。
一般变压器的主保护是瓦斯保护，轻瓦斯一般是发出信号，重瓦斯一般是直接就跳闸。在瓦斯保护发生跳闸的时候，变压器的内部往往都发生了重大的故障。对油枕防爆门进行检查是第一步的任务，其次是检查焊接缝有无发生开裂以及变压器的壳子有没有发生形变，最后是对气体的可燃性进行检查。
3.2 励磁装置使用中的故障处理
水电站的运行状态与励磁装置的运行状态是密切相连的。为了能够准确地找准励磁装置中的故障点，必须彻底的去除氧化层与油污。加入电刷的弹簧发生松动，则需更换一个新的，且新的电刷必须用细砂纸仔细的研磨，只有经过这道程序才能使其和滑环的接触良好。
4 中性点不接地系统电压不平衡现象
单相接地，可分金属性接地和非金属性接地。若用K表示单相接地系数，则K=u0d/Ux（0≤K≤1.0，K=0为不接地，K=1为金属性接地）各相对地电压的特点：
（1）点对地电压uOd。K=0时，uOd=0；K=1时，uOd=Ux；K在0～1.0变化时，uOd在0～Ux。当然对这个电压电压表是没有办法显示出来的，但对它有一定的了解，对分析电网的问题很有帮助。
（2）非接地相对地电压uCd。K=0时，uCd=Ux；K=1时，uCd=3Ux；即上升为线电压；当K在0～1.0变化时，uCd相量的始端沿着图的半圆OdA变动。可见，uCd总是升高的，在一定范围内单相（A相）非金属性接地，非接地相（C相）对地电压最高可超过线电压。
（3）非接地相对地电压uBd。K=0时，uBd=uX；K=1时，uBd=3uX；即上升为线电压，K值在0～1.0变化时，uBd相量的始端沿着图的半圆OdA变动。
可见，在一定范围内单相（A相）非金属性接地，非接地相（B相）对地电压时降低而不是升高的。
在这个范围内接地相（A相）对地电压也不是最低的。故不能用对地电压最低作为判断接地相的依据。当不在这个范围内，B相对地电压会升高，且不超过线电压。
（4）相对地电压uAd。K=0时，uAd=Ux；K=1时，uAd=0；当K在0～1.0变化时，uAd在Ux～0变化，故接地相对电压uAd降低，但不为零。
5 结语
总之，只有保证水电站电气设备处于良好的工作状态，才能使其安全正常的运行。因此相关工作人员应按规定对水电站电气设备进行维护及更新，并不断改进相关的技术水平，加强对水电站电气设备故障的有效处理，保障电气设备的良好运行，科学合理地管理水电站日常运行。
参考文献：
[1]杨必伟.浅谈水电站电气设备故障与排除[J].经营管理者.2011（16）
[2]王新辉.水电站电气设备故障分析与处理[J].科技创新导报.2010（16）
论文作者:黄瑞章
论文发表刊物:《基层建设》2015年24期供稿
论文发表时间:2016/3/18
标签：水电站论文; 故障论文; 电压论文; 变压器论文; 电气设备论文; 发生论文; 电阻论文; 《基层建设》2015年24期供稿论文;