摘要：作为我国电力系统重要组成部分的水电站，其电气设备的运行维护水平和故障检修质量就显得越发重要。然而当前水电站电气设备的运行维护和故障检修中还存在不少问题，这直接影响到了水电站的运行效益，由此带来的潜在损失很难估量。文章主要从几个方面分析了水电站电气设备故障及其处理方法。具有重要的实际意义。
关键词：水电站；电气设备；故障；处理方法
一、引言
近年来我国水电事业随着国民经济的飞速发展得到了迅猛的增长，加强水电站电气设备的维护，迅速及时地排除设备故障，延长设备的使用寿命，是每一个电气运行和维护人员的主要课题。但在实际的水电站工作中，水电站的电器设备故障随时都会发生，关系到电气系统的每一个部位，同时出现的故障是各种各样的，要求技术人员掌握电气专业技术，能够及时发现故障，并针对发现的故障熟练、可靠地对其进行排除。
二、水电站电气设备故障问题及处理方法
（一）、调速器引发的故障处理
1、电液转换器故障
故障表现为在调速器上电或机组正常运行过程中，电液转换器不振，对控制、操作命令液压随动系统无反应。根据运行经验，此种故障的原因主要有两方面：一是机械故障，因长期运行油质不净或其本身异物导致犯卡造成的。出现此种故障后，操作面板显示屏显示的工作状态正常，但电液转换器不振。此时，可将调速器的手/自动工作方式互相切换几次，或检修时将其活塞往复运动几次或进行清洗，可消除故障；二是电器故障，因电液转换器工作回路断线或主控单元故障造成的。此时应使机组在手动方式下运行，故障待停机后检修处理。
2、开度、开限反馈表指示不符。
开度、开限反馈表指示不符的故障主要表现有两种，一是调速器在进行手动运行时，开度指示超前于开限指标，使得导叶的开度指示值和开限指示值不相符。二是调速器在自动运行时，开度指示和导叶的实际开度指示值不相符，平衡表指示表现为不平衡。这种大多是由于机械部位故障导致的，是一些比较简单的故障，处理起来也比较简单。同时在处理时应认真严谨，严格按照相关要求进行处理，完善的解决这些故障。
（二）、发电机组执行微机控制流程引发的故障
频繁的开、停机操作是水电站的特点，开、停机过程也是故障发生概率最大的环节，下面结合某水电站的实际情况，就计算机监控系统执行流程过程中出现的部分故障予以分析。
1、绝缘故障
发电机绝缘故障主要表现为发电机风道或内部冒出火星，伴有刺鼻气味；在发电机运行过程中，其励磁控制装置与断路器突发性地发生自动跳闸现象，同时其回路指示显示数值为零；差动动作发生于继电器动作中等现象。形成这类故障的主要原因是发电机的铁芯发生短路或是内部的绝缘线圈失去作用而造成的，按各类故障原因包括以下几个主要原因：没有对定子线圈的端部接头进行良好焊接，而其运行过程中热效应过大，从而导致接头焊接部位产生电弧烧坏绝缘体；人为因素造成发电机内部存在杂物或是零部件固定不到位，形成短路，损坏绝缘体；发电机满负荷长时间运转，使得铁芯或线圈的工作温度超过其安全标准，加速绝缘体的老化，极易击穿绝缘体；过电压击穿，当发生单相接地情况时所产生的过电压将会损毁绝缘线圈。
当发生这类故障时，首先要对发电机组进行故障排除与检修，尤其是其所用的线缆的绝缘情况，确定故障位置后，及时对损毁的绝缘体进行更换，同时定期对其进行绝缘相应的实验以保证这些绝缘体的性能发挥。在绝缘故障时，应将机组关停，检修完毕经检验后方可继续运行。
2、发电机温度过高
故障现象：在发电机正常工作的过程中，发电机温度出现异常，超过正常值。
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故障诊断：①发电机的通风系统故障：转子线圈截面积过小，导致电流的密度过大，造成温度过高；送入发电机磁极的风量过小，造成发电机温度升高；②空气冷却器换热能力过低，无法完全带走发电机正常工作下的发热量，促使发电机温度不断升高；③在额定工况下，发电机的热负荷值超出额定值，造成定子温度异常升高。
故障处理：①更换更大截面积的转子线圈，以减小电流的密度，降低发电机温度；②对空气冷却器的挡风板和风扇进行改造，以增强空气冷却器的换热能力，把发电机温度控制在正常值范围；③因为发电机定子的温度升高是由热负荷值过高造成的，通过对额定工况下的发电机进行电负荷和定子电流密度的测量，再计算出热负荷的实际值，如果超出了安全值范围，则必须对定子进行检查与维修：检查定子铁芯和线圈，清理表面的油垢等脏污现象；进行定子铁损实验，对于铁损超出规定范围的，更换定子铁芯；测量定子线圈的直流电阻，如果超出额定范围则证明是定子线圈接触不良，定子必须重绕线圈。
3、变压器油位异常
故障现象：变压器油位过高或过低，超出规定范围。
故障诊断：①油位低于规定的最低油位时，有两种情况：一是油正常消耗造成油位下降，二是有漏油现象发生；②油位高于规定的最高油位，也有两种情况：一是加油时不注意，造成加油量过多，二是冷却器由于油管堵塞造成故障。
故障处理：①油位过低时，应当及时对油量进行补充，使油位保持在规定范围内，对于出现漏油的，及时对漏油部位进行修复、补漏；②油位过高时，应当对油垢进行清理，同时将多余的油放出来，使油位保持在正常范围，冷却器油管出现堵塞的，应将油管拆下清理，使其保持畅通。
（三）、PLC自动励磁调节器不能建压
现象与处理：机组在开机过程中，当开始起励建压时，电压上升至100余伏后，不再上升，无励磁电压、励磁电流，无故障信号指示；在处理过程中，我们检查PLC运行指示，未见异常，断开PLC控制电源，对PLC进行初始化处理和在机组额定转速下，手动起励建压均无效。检查PLC外围输入量，发现发电机电压测量回路C相保险熔断，更换保险，开机起励建压成功。
启示：在处理由继电器构成的控制系统故障时，我们能够根据故障现象追踪检查相关联的回路设备，进而消除故障；在处理故障时，做为用户，我们往往也不方便对集成装置进行检查测试，一旦出现故障，我们要细心观察故障现象，确定故障出现的环节，检查输入量中可能引发故障的项目输入，先从外围排除诱发故障的因素，一般情况下故障就能解决，非专业人员不要轻易对集成装置进行维修。
（四）、探索绿色检修途径
"绿色检修"是指在检修过程中，在保证水电站安全生产不被影响的前提下，通过科学管理和技术改造等手段来保持、恢复、延长、改善电气设备的功能，以最大限度地降低成本，创造效益。
首先，应注重平时对水电站电气设备的维护和保养。精心操作和维护设备可以延长检修间隔期，充分发挥设备效能。其次，加强对检修工器具的管理，并时刻关注新型检修工器具，对能降低消耗、减少污染的新型工器具要优先使用。最后，"绿色检修"可以在设备的技术改造方面大有作为，通过技术创新和技术改造可以大大降低一些设备的能耗，并能减少设备运行过程中所造成的污染。
三、结语
水电站的电器设备故障关系到电气系统的每一个部位，水电站作为一个重要的设施，对其进行故障分析处理显得尤为重要，要想排除设备的每个故障点，这就必须要求技术人员掌握电气专业技术，并针对发现的故障熟练、可靠地对其进行排除。
参考文献：
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[2] 梁红斌，水电站电气设备故障检修管理的初探[J] 中国科技博览，2014（25）.
[3] 顾海松.分析水电站电气设备故障的相关问题[J].科技致富向导，2013（14）.
[4] 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:曾旭文
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/6
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