试论水电站电气故障分析与解决的技术性

2017-03-15

摘要：随着电能市场的需求不断提升，对于供电质量和效率有了更高的要求，所以要加强对水电站的运行管理。电气设备是水电站的重要组成部分，是保证水电站正常运行的基础设施。随着科学技术的快速发展，水电站的电气设备在技术方面有了大幅的提升，自动化、智能化逐渐应用于电气设备运行中，有效的提高了生产效率，但同时也为电气维修增加了难度。一旦电气设备出现故障，将会威胁到整个水电站的安全运行，造成严重的经济损失。文章对于水电站的电气故障进行了分析，并且进一步提出了解决的措施，对于提高水电站电气设备安全运行具有重要的意义。

关键词：水电站;电气运行;电气故障;解决措施

引言

电气设备的安全稳定运行是水电站正常生产的基础保障，在现代化程度较高的时代背景下，电气设备在技术性以及运行方式方面都有了极大的提升，所以为电气维修增加了难度。电气维修是保证电气设备安全运行的重要工作，为了提高电气设备的运行性能和可靠性，需要做好维修管理工作。制定完善的电气维修体系，并且加强对维修人员的专业技能提升，制定严格的日常检查制度，及时发现问题及时解决，确保电气设备运行的安全性。在电气设备发生故障时，维修人员应该快速准确的判断出故障点，并且制定合理的解决方案，及时处理故障，减少因电气故障而造成的损失。所以需要电气维修人员不断地总结经验，并且提高自身的综合素质，为水电站电气设备的安全运行奠定坚实的基础。

1 水电站的电气设备分布

为了确保水电站电气设备的安全可靠运行，提高生产效率，需要根据实际生产需求，合理设置电气设备的分布。电气设备主要分为一次设备和二次设备，一次设备中主要包含升压变电设备和发电设备，比如说水电站中的变压器和发电机都属于一次设备。而二次设备是指对一次设备的运行进行监测、调节和控制的设备，确保一次设备能够安全稳定运行，在发生故障时能够为维护人员提供重要的参考依据。在对水电站电气设备布置的过程中，应该尽量减少开挖的工程量和面积，合理利用资源。电气设备的布置不仅要确保电气运行的安全性，还要注重经济性原则。对于高压开关和主变压器之间的距离尽量缩短，这样不仅可以提高线路运行的安全性，同时还可以减少母线布置，减少成本开支。在布线的过程中，尽量减少线路的交叉重复布置，可有效提升安全性和经济性。

2 水电站常见电气故障及解决措施

由于水电站的环境比较特殊，所以电气设备在运行的过程中，会受到各种不同因素的影响，从而对安全性产生一定的干扰。电抗器、电机绝缘层、电压互感器等都是电气设备运行中容易出现故障的部位，所以针对这些位置的故障，要深入的分析引发故障的原因，然后有针对性的采取措施，并且提前做好预防措施，为故障的快速解除创造有利的条件。

2.1 电抗器引发的电气故障及解决措施

水电站的主变压器往往通过电抗器将低压侧中心点进行接地，并且直接将电机的中心点接地，可以降低设备的主变温升。但这样往往使发电机中性线的电流不平衡，从而引发各种问题的出现。针对这类问题的解决通常采用一台机组进行并联，破坏原来的谐振点，再利用另一台机组进行并联。还可以采用转换开关，在设备间短接一个电抗器，并选择一台机组进行并联，使机组短路，然后将该机组进行短接切除。最后使用补偿电容，这种方法比较常用，并且效果比较可靠，不仅能够破坏原有的谐振点，还能使机组得到无功补偿。

在运行中应保持并列运行的发电机负荷平衡，从而解决中性线产生的电流变化。当有多台发电机进行并列运行时，中性线的电流根据各发电机的负荷不同而产生巨大的改变。当并列运行时，当一台发电机的负荷不能与其他发电机的负荷保持平衡时，在这台发电机上的电流就会变大。

2.2 发电机绝缘部位破损引起的故障及解决措施

发电机出现故障会对整个电气设备的运行造成严重的影响，而由于绝缘部位破损而导致的发电机故障是常见故障之一。发电机绝缘破损一般是由于电压、温度过高导致，还有一部分原因是因为人为操作失误导致的，当发电机运行的过程中，在风口处发现火星或者黑烟，并且能闻到烧焦的气味，都可能是绝缘破损造成的。绝缘破损会导致短路、断路以及电弧现象，严重的情况下会烧毁发电机。当面对发电机绝缘破损时，应该及时的采取解决措施。为了防止这类现象的出现可以提前安装继电保护装置，在绝缘失效时发生动作，避免事故的扩大化。根据水电站的生产情况，合理安排发电机的运行时间，并且对运行环境进行处理，确保温湿度以及通风正常。加强日常检查巡视，对于出现绝缘破损的线路要及时更换。在现场处理时，应果断拉闸，如果有智能设备，可以通过控制面板操作。

2.3 电压互感器熔断引起的电气故障及解决措施

电压互感器分两种，分别是低压熔断和高压熔断。低压熔断又可以分为单相低压熔断与双向低压熔断，当发生单相低压熔断，一次侧的电压正常，但熔断器熔断，所以导致故障相电压为零。而非故障相电压不发生改变，当出现这种现象时，可以更换低压熔断器的解决方式比较安全，并且能够通过电站的工作人员自行处理。当出现高压熔断时，会导致比较严重的电气故障。由于高压熔断器的熔断相当于保护系统不起作用，在发生高压熔断时，应该及时停机，并采取解决措施，对高压熔断器进行维修或更换。

2.4 发电机的电压过低引起的电气故障及解决措施

在对水电站的发电机检修后，经常会出现电压偏低的现象，没有得到规定的额定电压，由此而引发电气故障。在发电机刚检修完启动时，在额定转速的情况下进行升压，励磁电阻变小，所以励磁电压以及定子电压无法升上来，由此不能达到额定电压。在出现这种现象时，要及时的采取正确的处理措施，对故障原因进行排查和分析。一般可以通过检查励磁回路，检查回路的内部适口有断线的情况出现，电刷的位置是否正确等原因。当在检测励磁回路时未发现以上情况，并且励磁电压表的指针发生了偏转时，说明励磁线圈的搭接出现了问题，对于这种问题可以采用正负极换接的方式进行解决，对励磁线圈按的正负极交换相接。如果励磁电压表的指针没有发生偏转，电压表没有示数的情况下，说明原因是励磁线圈的磁不够。出现这种情况应对励磁线圈充磁，采用加入直流电源的方式进行励磁线圈的充磁。当故障排查以后，设备的维修人员还应该对设备进行跟踪检查，从而确保设备的正常使用，对故障的检修无误。

3 结束语

电气设备运行的安全性是水电站正常运行的关键要素，尤其是在自动化、智能化水平较高的电气设备运行环境下，如果发生电气故障，将会为水电站带来巨大的经济损失，并且威胁到人身财产安全。为了提高水电站电气设备的维修管理，应该建立完善的维修管理体系，制定科学合理的维修管理制度，提高维修人员的专业技能水平，引进先进的电气设备，加强日常检测维护，发现问题及时处理，避免事故的扩大化。维修人员的技能水平以及综合素质非常重要，在发生电气故障时，应该沉着冷静的对待，快速诊断出故障点，并且采取有效的措施进行维修，提高维修效率。根据以往的维修经验，应该做好电气故障的防范措施，为水电站电气设备提供一个良好的运行环境，从而为水电站的安全稳定运行创造有利的条件。

试论水电站电气故障分析与解决的技术性

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