摘要：文章针对水电站电气设备的故障诊断和处理，介绍电力系统的可靠性研究的任务和成果，分析水电站电气设备可靠性分析的关键点，并提出了水电站电气设备可靠性故障树分析方法，以供参考。
关键词：水电站；电气设备；故障诊断；故障处理
1引言
在我国经济快速发展和社会用电负荷在不断增加的形势下，我国在不断扩大电网规模以及增加装机容量，并且加大了对水电站的建设力度来满足人们日益增长的电能需求的同时，也缓解资源紧缺以及环境恶化等问题。目前人们的日常生产与生活对电能依赖程度的增加对电能供应质量和稳定性提出了更高的要求，而针对水电站来说，就需要采取有效措施来提高电气设备运行的可靠性，通过电气设备故障时的可靠性分析来提出正确和合理的故障诊断以及处理措施，实现对水电站电气设备故障概率的降低和可靠性的提高，确保水电站的正常运行和发电效率的提高。
2电力系统可靠性研究的任务和成果
2.1电力系统可靠性研究的任务
电力系统可靠性就是为电力用户提供安全、质量合格以及连续电能的能力。其中所说电力质量合格就是指所提供的电能的电压和频率等参数在规定的范围内进行波动。针对电力系统可靠性的主要研究任务有以下几个方面：一是需要对电力系统中的不用环节按照不同要求对系统不稳定的原因进行分析，然后进行不同的数学分析模型和计算公式的构建。二是对电力系统的单个电力元件和由这些元件组成的设备的可靠性计算模型进行研究，采用统计学的理论对元件发生故障的概率进行分析，然后对系统的计算方法进行建立。三是对提高电气设备运行可靠性的措施进行研究。
2.2电力系统可靠性研究的成果
针对水电站中的电气设备运行的可靠性，我国的相关专家和学者进行了大量的试验和研究，并且根据我国水电站的具体情况以及其中电气设备的运行情况进行了可靠性数据的统计体系和数据库的建立，并且相关单位会针对电力系统的运行进行管理年报的整理。通过上述可靠性研究工作的开展，可以实现对各个电力部门加强电气设备可靠性研究的督促，并且提供了对电气设备可靠性进行研究的平台和条件。在目前我国电网规模不断扩大以及电力市场经济快速发展的影响下，电力系统运行中影响其运行可靠性的因素也越来越多并表现出随机性和不确定性，这就需要电力专业人员对可靠性准则进行不断改进来实现对电气设备运行风险的准确评估，并对电力系统的可靠性分析方法进行制定。
3水电站电气设备可靠性分析
3.1发电控制设备的可靠性分析
水电站中的发电控制设备主要有励磁系统、转子、定子以及继电保护装置、调速装置和对机组顺序进行控制的系统组成，这些系统和设备运行中一旦出现故障就会导致水电站无法正常运行，因此在故障树分析关系中属于或门关系。其中的励磁系统也是由多个设备和系统共同组成，而且这些子系统也属于或门关系，主要表现在对调速系统的故障树进行分析可知，其中的机械元件、电气设备和电液转换器是属于或门关系，任何一个部分出现故障都会导致调速系统无法正常工作。而且电气部分中的输出继电器和控制部分也属于或门关系。而其中的机组顺序自动控制系统中的机械元件、电源、继电器等子系统与属于或门关系。
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3.2输变电设备分析
水电站中的输变电设备主要有电气主线、变压器以及断路器，这三种电气设备也是属于缺一不可的或门关系。而且其中电气主接线比较复杂，通常在对其进行处理时需要将其分解为普通的电路，并且在输变电设备中将主接线看作为一个时间常数来进行分析，也就是在对输变电设备进行分析计算时将其看作为故障树分析过程中的一个基本事件。
3.3水电站常见电气元件的失效模式
对水电站电气设备运行中电气元件的失效模式分析主要是通过宏观观察以及检测设备来进行发现的，而且在对水电站电气设备进行可靠性分析时，需要对电气设备的失效模式和造成此失效模式的原因进行清晰地掌握，这主要是由于电气元件是构成电气设备的基础，因此，一旦电气元件发生故障就会导致电气设备出现故障，因此可以通过对电气元件故障的模式进行分析来实现对电气设备的故障分析。
4水电站电气设备可靠性故障树分析方法
4.1故障树的构造
故障树是由顶点和边结合而组成的不闭合的回路，而且由顶点散发出的边所构成的树就被成为故障树。其中的顶点就是逻辑运算，而边就是代表子系统出现故障或水电站电气设备出现故障。故障树中的顶事件都是由上一级事件引起的，并且根本上就是由根事件引起的，通过每一级事件的逐级传递就使得故障不断向下延续，并且会表现为由电气设备故障定义的故障事件，当表现出元件故障事件时就形成了故障树。
4.2故障树分析法的主要特点
通过故障树分析法可以对引起电气设备的故障原因进行全面查清，而且可以根据不同原因对系统故障的影响程度来对解决方法进行确定和实施，对系统中的不足进行该机你。在分析过程中通常会以重大故障为主要的分析对象，对其故障原因进行综合和分析，而且实现对电气设备运行可靠性以及安全性的定量和定性分析，最后使用逻辑推力和科学的理论符号对电气设备的复杂故障进以及存在的危险，沿着故障树进行系统和逐级分析，并通过数学理论切除电气设备故障发生概率，以及事故发生的原因与故障之间的因果关系。
4.3故障树分析法的基本步骤
针对水电站电气设备中最容易出现故障的设备也就是顶事件进行选取，而且在选取时需要对顶事件是否发生进行明确，而且确保顶事件可以被分解，并且可以被定量计算。然后进行逻辑图的建立以及故障树的对比，通过故障树的建立来对导致故障发生的原因和逻辑关系进行表示，确保故障树建立的正确性。通过对故障树的定量和定性分析，求出顶事件的发生几率。
5结语
水电站中电气设备运行的可靠性直接决定水电站运行的整体可靠性，并且会对水电站的发电和输出电力产生直接的影响，这就需要为了提高水电站的发电效率和经济效益，就要通过电气设备故障树分析方法来对水电站电气设备以及电气设备元件的故障进行定量和定性分析，实现对电气设备可靠性的计算和评估，以及对设备运行状态的掌握，并且采取积极和正确的方案对故障进行应对来降低其故障概率，确保水电站的可靠运行。
参考文献：
[1] 曾伟强. 关于水电站电气设备常见故障分析与处理措施探讨[J]. 建筑工程技术与设计, 2016(10).
[2] 张河庭. 浅谈水电站电气设备常见故障与处理措施[J]. 工业c, 2016(8):00168-00168.
论文作者:方礼全
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签：水电站论文; 电气设备论文; 故障论文; 可靠性论文; 元件论文; 电力系统论文; 事件论文; 《电力设备》2018年第24期论文;