罗定市罗镜镇水利水电管理站 527229
摘要：水电站建设为人们的日常生活与工作提供了诸多的便利条件，是一项实用性非常强的工程项目，通过合理利用水资源，提供更多电能，满足人们对水电的需求。水电站需要整套的设备与技术来支持，才能更好的发挥其作用，电气设备是水电站的重要组成部分，技术人员在日常维护时要及时发现问题所在，保证供电的可靠性。本篇论文先对水电站电气设备概述进行简单的介绍，针对水电站电气故障进行分析，进而提出相应的现场解决方案，提供一些参考性建议。
关键词：水电站；电气故障；解决方案
我国的经济与科技发展十分迅速，水电站建设也随之发展，现在水电站的在规模与数量上都有很大的进步与突破。随着水电站电气设备应用越来越广泛，设备性能也在不断提高，并且，自动化程度也越来越高。水电站电气设备是保障水电站正常运转的前提与基本，因此，能否及时发现与处理电气设备故障，直接关系到水电站的正常运行情况。
一、水电站电气设备概述
水电站的建设一般位于江河湖泊之上，充分利用水资源的流动而产生的落差能量，带动水电站的电气设备运转，从而达到发电的目的。长江与黄河是我国两条最长的河流，干流非常之多，水电站大部分建设在长江与黄河落差较大的交界处，通常是一级和二级阶梯之间。而水电站的电气设备根据不同的使用性能也分为一次设备和二次设备。水电站的一次设备包含了发电电气设备、升压和降压变电设备，属于发电主体设备，如果这些主体设备在运行时发生了故障，则直接影响水电站的发电安全。二次设备是主体设备的辅助设备，二次设备要比一次设备维护周期短，检修也相对容易，维修费用也相对较少。二次设备主要包括实验器材、电缆和监控设备等。
二、水电站电气故障分析与现场解决方案探究
（一）发电机绝缘故障及其现场解决方案
水电站的电气设备运行时，发电机断路器及励磁开关遇到突然自动跳闸的现象，这时候可以看到发电机回路指示表读数全部都是零，同时，还存在差动继电器动作。偶尔还会看到发电机风道或内部冒火星或者冒烟的现象，并且，伴随着刺鼻的烧焦气味，遇到这些情况可以判断是发电机出现了绝缘故障。一般情况下，发电机出现绝缘故障是铁芯出现短路或者线圈绝缘破损而产生的故障。而产生发电机绝缘故障主要有两点原因：一种是过电压，发电机的电压网络出现单相接地故障，会增加另外两相电压，甚至成倍增加，如果单向弧光接地，电压则会提高到三倍之多，如果发电机定子线圈A相弧光接地，另外两相中的一相绝缘不良，电压则会击穿这一相，从而出现两点接地故障；另一种是温度过高，如果发电机的线圈长期处于超出正常工作温度的情况下，或者铁芯短路产生持续发热，都会降低发电机线圈的绝缘强度，容易出现电压击穿线圈的情况[1]。
现场解决发电机绝缘故障，如果是由于励磁系统回路内的绝缘层损坏而出现的短路情况，可以在电缆的损坏位置使用玻璃丝带包扎，为了进一步加强电缆的绝缘强度还要在外表喷涂环氧树脂；如果绝缘故障属于重复接地，可以减少罩壳内的油雾量，或者消除集电环毛刺；另外，发电机出现绝缘故障时，要迅速把断路器、励磁开关断开，然后停机检查，更换损毁的发电机绝缘体。需要提醒的是，要定期对发电机的绝缘情况进行耐压检测，如果发现绝缘体老化要及时更换，避免发生发电机绝缘故障。
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（二）变压器常见故障及其现场解决方案
变压器的铁芯是安装线圈的骨架，是一个闭合的磁路，是提高变压器机械强度和电磁性能的重要部件。铁芯过热会使变压器出现故障，其原因有很多种情况，比如油道堵塞、绕组短路、铁芯叠片周围毛刺、铁芯接地等。现场解决变压器铁芯过热的情况，需要仔细检查原因，然后根据产生问题的原因采取相应的措施进行维修。具体措施为：油道堵塞时，可以把铁芯表面的油污用干净的无绒布去除；如果是绕组短路的情况，可以从绝缘部位进行维修；如果是铁芯叠片周围毛刺的原因，打磨去除毛刺，保持它的润滑度，还要清理油道内的异物防止堵塞；如果是铁芯接地引起的铁芯过热，则用紫铜片来更换接地片，为了防止出现短路的情况，需要对外漏的接地片部分进行包扎。
另外，油位不正常也容易引起变压器故障，油位过高或过低都需要及时进行检查和处理。油位过高可能是冷却器堵塞，或者加油过多，在现场解决时可以清理冷却器的污垢或者放出多余的油。如果油位过低说明需要及时添加油量，如果发现漏油的情况则需要马上修理，避免故障扩大[2]。
（三）高压配电装置故障及其现场解决方案
高压断路器拒跳或者拒合属于高压配电装置故障，直接影响着系统的安全运行。如果看到保护信号灯和回路红灯同时亮起，可以判断是断路器拒跳故障，需要及时手动拉闸进行检修，检查防跳继电器保护是否跳闸，控制开关是否接触不良，根据实际情况进行修理。如果高压断路器出现拒合，合闸后绿灯、红灯都不亮，但同时有电流显示，说明断路器已经合上，应该重点检查合闸的保险丝、跳闸线圈、接触器的触点是否正常。如果合闸后红灯、绿灯交替闪烁，则说明断路器又自动跳闸，需要马上检查线路故障或机械故障。
电压互感器熔断器熔断也属于高压配电装置故障，造成电压互感器熔断的原因一般是由于铁芯饱和使铁磁谐振过电压。在实际运行当中，合闸空载会出现过电压的现象，导致用权电压互感器铁芯饱和，使励磁电抗能力下降，过强的电流造成电压互感器的熔断器熔断。现场解决这种故障需要使电压互感器的回路阻抗增大，可以并联电抗器，减小回路电流，避免谐振过电压，造成熔断现象发生[3]。
（四）水电站调速器故障及其现场解决方案
水电站调速器故障是一种比较常见的电气设备故障，主要包括开度、开限反馈表指示不符故障、电液转换器故障、主控单片机故障等。开度、开限反馈表指示不符故障有两种现象，一种是在手动运行调速器的时候，开度指示比开限指标超前，致使导叶的开度指示值与开限指示值出现不相符的现象；另一种是调速器在自动运行的状态下，开度指示和导叶开度出现指示值不相符的现象，并且平衡表指示出现不平衡。出现这种情况一般是机械故障造成的，检修比较简单，属于简单故障，在检修时要仔细按照要求妥善处理故障。电液转换器故障是指在水电站机组、调速器正常运转时，电液转换器出现不振的情况，并且在控制、操作命令下液压随动系统没有做出反应。这种情况通常是电器和机械出现故障而造成的。电压转换器断线或者主控电源出现故障都会造成电气故障。在处理故障时需要先停机，然后仔细检查故障原因，认真处理故障位置，彻底排除故障。机械出现故障维修相对比较简单，一般情况下出现机械故障都是由于油污过多或者存在异物，在进行维修时，可以清理调速器的活塞，或者调整调速器的工作方式，使其运行更加合理。主控单片机故障是单片机启动后没有按照程序执行，出现死机的情况，从而导致调速器故障。出现主控单片机故障时，通常电液转换器表现为不振、面板显示器不显示、调速器无法工作。这些故障不排除是单片机复位控制电路而造成的。现场解决主控单片机故障时，可先对单片机进行复位，再上电操作，然后，用示波器或者万能表对故障电路进行测试，找出发生故障的位置，最后采取相应的措施排除故障。
三、结语
水电站电气故障的原因有很多，现场解决方案也呈多样性，工作人员需要在日常工作实践中不断摸索和总结经验，丰富自己的技术能力，做好水电站运行管理，充分发挥水电站的性能，为人们提供更多的生活便利条件。
参考文献：
[1] 邓祎,王小波.浅谈水电站电气故障与解决方案[J].黑龙江科技信息.2011年27期.
[2] 李晓军,尚现军,朱峰,等.浅析小型水电站电气设备的电器故障与排除[J].中国水运(下半月).2011年04期.
[3] 卢朝刚.水电站电气设备常见故障与处理措施[J].电源技术应用.2013年11期.
论文作者:蔡国文
论文发表刊物:《基层建设》2016年18期
论文发表时间:2016/11/30
标签：故障论文; 水电站论文; 调速器论文; 发电机论文; 电气设备论文; 铁芯论文; 过电压论文; 《基层建设》2016年18期论文;