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摘要：我们国际的水利水电事业在飞快的发展，对水电站运行的安全稳定要求更高。本文通过对水电站电气设备进行概述，阐述了几种水电站电气故障，并提出相应的解决方案，以供参考。
关键词：水电站；电气设备；检修措施；故障处理
Abstract：We are international in the fast development of water conservancy and hydropower，higher request on safety and stability of operation of hydropower station. Electrical equipment are summarized based on hydropower station，this paper expounds the several hydropower station electrical fault，and proposes the corresponding solution，for your reference.
Key words：Hydropower station；Electrical equipment；Maintenance and repair measures；Fault handling
一、水电站电气设备简介
水电站是将水能转化为电能的综合
工程设施，其主要的动力来源是水流，所以一般的水电站都是建设在江河湖泊上。
利用这些建筑物击中天然水流的落差形成水头，汇集、调节天然水流的流量，然后通过电气设备的运转，将水能转化为电能。我国现阶段的水电站一般都建设在水流落差比较大的区域，主要集中在长江和黄河的干流上。水电站转化水能主要依靠的是电气设备，水电站的电气设备由于用途不同，可以分为一次设备和二次设两类。一次设备为主体发电和输电设备。一次设备一旦发生运行故障，那么就将直接威胁到整个水电站的运行安全。二次设备是一些备用设备和辅助设备，其和一次设备相比较，在使用周期上较短，维修时所需要的费用也较少，设备的检测相对于一次设备来说要简单。
二、水电站电气故障分析
1、电抗器故障
电抗器是水电站电气中心设备，其主要的作用是连接升压器以及降压器等设备，但是在日常运行中，经常会内外部原因而出现各种故障，比如，因为电抗器长时间的运行没有休息，而出现了温度升高的现象，这种现象长时间的持续下去，超过设备的承受范围，最终导致设备烧坏；日常的运行中，也经常出现电流不稳的情况，使得电抗器无法在正常的电流中运行，进而出现故障。
2、发电机绝缘体破损故障
水电站在日常运行时，需要利用发电机这一设备，发电机在应用的过程中，会出现热损耗问题，这会使发电机绝缘体出现破损，而且容易引发较大的安全事故。发电机绝缘体破损后，可能会出现漏电现象或者短路问题，这给电气设备维修人员作业带来了一定安全威胁，如果维修人员安全意识不强，操作不规范，极容易发生触电现象，所以，为了提高电气维修的安全性，技术人员一定要解决发电机绝缘体破损问题。发电机绝缘体破损后，会出现三种情况：首先，发电机通风口会出现冒火星现象，而且会出现较为浓烈的黑烟，也会散发出具有刺鼻性以及烧焦气味的气体；其次，监控设备的显示器会出现指针归零的现象；最后，断路器会出现频繁跳闸的问题。
3、发电机组执行微机控制流程引发的故障
因为我们总是非常频繁地进行水电站设备的开、停机操作。这就无形中加大了水电站故障发生的概率，这种情形也就成为引发水电站故障发生的最重要环节。上位机发出开机指令后，机组按预设流程逐步打开主阀和冷却水系统，至开调速器环节时，出现调速器拒动、流程中断现象。出现这种现象可能的原因有：调速器本体出现故障；冷却水系统出现故障；PLC模块及开出继电器出现故障。
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三、水电站电气设备的检修措施
水电站电气设备的检修以抢修和计划检修两种为主。其中，抢修是针对水电站内突发的故障进行的紧急抢修，以排除故障为首要目的；计划检修是按照一定的计划，定期安排检修。抢修和计划检修虽然是水电站最常见的两种检修方式，但都具有 一定的局限性，即检修具有一定的盲目性，都属于事后检修，不能对水电站电气设备起到很好的事故预防作用。随着近年来检修技术的发展，状态检修成为电气设备检修的发展趋势。
四、水电站电气设备的故障处理
1、电抗器故障处理
针对这些问题，应该有针对性的采取措施，比如温度升高的问题，使用分流的解决措施效果最佳。分流简单的说就是使用一台机组，将其与原有的机组进行并联，进而降低电抗器机组电流，以此来降低温度；而针对电流不稳故障，相关人士可以选择使用升压器或者是降压器，通过对这两个设备参数设定的不同来实现电抗器的平稳运行。
2、发电机的故障处理
发电机本体的故障主要包括：振荡或失去同期、发电机温度过高、发电机运行中转子接地、发电机转子回路断线、发电机定子接地、发电机过负荷、发电机继电保护动作处理、发电机着火等。发电机是水电站的主设备之一，日常运行维护中应加强巡检，结合传统的“看”、“听”、“闻”、“查”故障排查法，观察发电机的励磁电流、励磁电压、定子电流等参数是否正常，外观和声音是否正常，是否有异常的发热和振动现象，是否出现异味等。以发电机的振荡或失去同期为例，当发现发电机微机监控上定子电流、功率值、母线电压值、转子电流值等上下跳动，并超过正常值，且发出异常的轰鸣声，可以判断为发电机的振荡，此时，应该尽可能增加励磁电流以创造恢复同期的条件，若自动励磁装置强励动作，就不能手动增加励磁电流；此外，还可以降低发电机的有功负荷；若以上措施仍然不能让发电机恢复稳定或同期，应及时报告调度部门，申请将发电机与系统解列。
3.水电站PLC控制系统的抗干扰措施
由于PLC大都处于各种电磁环境中，很容易受到电磁干扰而不能正常工作，给水电站安全可靠运行带来重要影响，因此可采取以下措施。
（1）抗干扰的隔离措施
PLC内部采用光电耦合器、输出模块中的小型继电器和光电可控硅等器件来实现对外部开关景信号的隔离，PLC的模拟量I/O模块一般也采取了光电耦合的隔离措施。这些器件除了能减少或消除外部干扰对系统的影响外，还可以保护CPU模块，使之免受从外部窜入PLC的高电压的危害，因此一般没有必要在PLC外部再设置抗干扰隔离器件。
如果PLC输入端的光电耦合器不能有效地抵抗干扰，可以用小型继电器来隔离发电站中用长线引入PLC输人端的开关量信号。光电耦合器中发光二极管的工作电流仅数毫安，而小型继电器的线圈吸合电压为数十伏，强电干扰信号通过电磁感应产生的能量一般不可能使隔离用的继电器吸合。
PLC来自开关柜内的输入信号和开关柜不远的输入信号一般没有必要用继电器来隔离。为了提高抗干扰能力，PLC的外部信号，PLC和计算机之间的串行通信线路也可以用光纤或带光电耦合器的通信接口来隔离，在要求在防火、防爆的环境下更适于采用这种方法。
（2）输出端的可靠性措施
继电器输出模块的触点工作电压范围宽，导通压降小，与晶体管型和双向可控硅型模块相比，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，但是动作速度较慢。系统输出量变化不是很频繁时，一般选用继电器型输出模块。PLC输出模块内的小型继电器的触点很小，断弧能力很差，不能直接用于发电站的DC220V电路中，必须用PLC驱动外部继电器，用外部继电器的触点驱动DC220V的负载。
结束语：
总之，故障排除后，维修人员还应做进一步的检查，通过检测证实故障已排除，然后由操作人员来试运行操作，以确认设备是否已正常运行，同时应该向有关人员说明应注意的问题。只有这样，才能彻底排除故障，提高管理的质量，解决实际中中所面临的为题。
参考文献：
[1]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（7）
[2]梁春容.对水电站电气设备常见故障及处理方法的分析[J]中华民居，2012（1）
论文作者:冯立宏
论文发表刊物:《基层建设》2015年26期供稿
论文发表时间:2016/3/22
标签：水电站论文; 发电机论文; 电气设备论文; 故障论文; 设备论文; 电流论文; 继电器论文; 《基层建设》2015年26期供稿论文;