水电站电气设备常见故障与处理措施分析

2017-11-30邱茂林

科技与创新 2017年18期

关键词：调速器励磁互感器

邱茂林

（重庆潼南航运电力开发有限公司，重庆402660）

水电站电气设备常见故障与处理措施分析

邱茂林

（重庆潼南航运电力开发有限公司，重庆402660）

我国的水利事业涉及到不同规模、不同类型的水电站，水电站中的电气设备起到了关键作用，决定了水电站的运行效果。水电站运行时，比较关注电气设备的使用效果，目的是确保电气设备能够满足水电站的需求。水电站电气设备使用期间，经常会遇到故障问题，无法保障电气设备在水电站中的规范性和可靠性，导致水电站存在潜在的安全风险。结合电气设备在水电站中的常见故障，分析了故障处理措施，以期维护电气设备的质量和性能。

水电站；电气设备；运行效果；质量要求

水电站电气设备故障的影响非常大，严重时会引发水电站停运的情况，进而降低了水电站的运行效益。水电站运行中，积极汇总电气设备中的常见故障，在此基础上进行有效的处理，规范电气设备的运行，以便满足水电站在设备上的基本需求。

1 运行现状

水电站电气设备的运行向着一体化的方向发展，电气设备的一体化对设备的性能、质量要求非常高，应注重水电站电气设备的规范性。在水电站的运行中，电气设备的影响非常大，要想实现电气设备的一体化，就要实行必要的管理，实现运行与管理的相互结合，才能提高电气设备的运行效益，满足水电站的需求，积极消除电气设备故障。电气设备的数量、规模对其性能造成了一定程度的干扰，应全面实行故障预防，完善水电站电气设备的使用。

2 常见故障

2.1 母线故障

母线是水电站的基础电气设备，其在水电站运行中的故障主要表现为接地短路。母线连接着水电站的所有电气设备，一旦母线发生接地短路，就会影响到整个电气系统，无法保障水电站的稳定性和可靠性。母线故障的影响性非常大，必须全面监督母线的运行，才能准确地发现母线故障，从而做好预防工作。

2.2 发电机故障

在发电站电气结构内，发电机故障分为本体故障和励磁故障。本体故障的破坏性大，可能会形成高温、振荡等故障，损坏了发电机的本体结构，导致发电机不能正常运行，发电机本体故障下，有潜在的火灾隐患，必须提高对本体故障的重视度，全面监控发电机的运行，预防本体故障发生；发电机的励磁故障指励磁系统故障，包括PLA异常、运行异常等，无法保障励磁系统的正常运行，导致发电机运行失败。

2.3 互感器故障

在水电站电气设备中，互感器分为电流互感器和电压互感器结构。互感器故障时，就会干预水电站的运行效益，导致互感器的数值不准确，无法判断水电站的电流与电压信息。除此以外，互感器还会出现物理故障，比如接触不良、线路断开等，不利于互感器的有效运行。

2.4 调速器故障

在水电站电气设备中，调速器故障主要分为3种：①电液转化器异常。调速器运行时，电源转化器没有任何动作，实际参数显示很正常，电液转化器可能存在断线故障。②开度、开限运行实际与设计指标不相符，调速器缺乏平衡指示，表明调速器存在机械故障。③主控单片机故障。单片机本体卡机、显示异常等，导致调速器工作异常，此类故障主要是由单片机电路故障造成的。

2.5 变压器故障

变压器是水电站中的重要设备，其在运行时遵循一定的制度，实际变压器运行期间易发生故障。结合水电站的运行，变压器的故障分为以下2种：①异响故障。变压器在水电站内发出异响噪声，变压器异响声音不同，表明发生的故障不同，比如变压器嗡嗡异响表明有超负荷故障、接触故障；有吱吱或噼啪的异常声音，零件松动，可能为变压器接地故障。②绝缘故障。在变压器的使用过程中，内部绝缘陶瓷管有损坏、松动的情况，直接影响到变压器的绝缘效果，导致变压器存在潜在放电的风险；变压器的陶瓷套管表面受到污染也会影响绝缘性能，破坏变压器的性能。

3 处理措施

3.1 母线故障

母线发生故障时，在水电站的中控室会发出母线故障的相关信号，本文以母线故障中的铁磁谐振为例，分析了故障处理的措施，比如谐振接地短路故障发生时，维修人员应切断与母线连接的互感器，改用其他的电气设备，以便改变母线的状态，干扰母线原有的谐振运行；当母线缺少谐振条件时，可能出现谐振接地短路、铁磁谐振故障、水电站母线故障、单项接地故障。针对此类故障，要以母线故障的区域为单位，检查母线连接的全部设备，同时，做好对母线的检查，按照顺序暂时断开母线的开关，切断互感器，在此基础上寻找母线的故障点。

3.2 发电机故障处理

水电站发电机本体故障的处理常采用常规的检查方法，逐步排除发电机的本体故障。比如，处理发电机振动故障时，通过微机监控检查发电机本体，发现引起振动故障的具体结构，重新调整本体结构，适当降低发电机运行时的负荷量，恢复本体运行，发电机经过调试后，仍旧未达到规范状态，就要把故障信息提交给水电站的调度部门，申请解列处理。发电机励磁故障，可以重新启动励磁系统，先要进入自动励磁，待启动10 s后，励磁系统无运行，接收到起励失败的信号，就要再次检查励磁系统，直接检查起励电源、接线等，辅助解决励磁系统中的故障问题。

3.3 互感器故障处理

在电流互感器的故障处理中，根据故障时互感器电流的指示判断互感器的故障状态，重点检查二次开路，消除二次开路中的故障。为了保证互感器故障处理的效率，应适当减小二次电流的数值，准确判断断线位置，以便短时间内恢复互感器。此外，针对断线、电压不平衡、接触不良等问题，需按照相关规定处理故障，避免互感器故障继续扩大。

3.4 调速器故障处理

在水电站调速器的故障方面，要明确故障类型，再实行故障处理。本文以调速器的液压故障为例，处理措施为：调速器发生液压故障时，由维修人员全面检查液压设备，检查脉冲阀的性能，利用继电器提供的脉冲信号控制导叶的实际开度，进而控制液压系统的运行；观察导叶的信号，采用手动、自动的阀门控制方法辅助处理调速器的故障；液压故障处理完毕后，执行复位操作，确定故障完全消失。

3.5 变压器故障处理

变压器有故障表现时，根据故障现象判断故障的类型。水电站的变压器设备发生故障时，由维修人员按照故障信息迅速排查变压器的主体、构件以及体系，找到变压器的故障点。处理变压器故障时，可以采用巡查的方法逐步排查变压器中的故障，维修人员处理好变压器的故障后，先要安排试运行，确保变压器恢复性能后，再进入正式运行。变压器故障对水电站的影响非常大，变压器投入正常后，由维修人员制订检修计划，定期检查变压器的结构，做好故障预防工作，以便维持变压器的运行性能，积极提高变压器的运行效益，保障变压器在水电站电气系统中的稳定性。