浅谈水电站电气故障与处理措施王振羽

浅谈水电站电气故障与处理措施王振羽

王振羽

（丰满大坝重建工程建设局132108）

摘要：主要研究水电站电气故障与处理措施，分析了水电站电气设备检修方法和常见故障，在此基础上，给出了一系列有效的水电站电气故障处理措施。

关键词：水电站；电气故障；处理措施

水电站是国家电力系统重要的组成部分和基础设施，存在着一定的特殊性，水电站电气设备运行情况直接关系到电站的运行安全，研究水电站电气故障以及其处理措施，对提高水电站运行安全，保证电力供应稳定有重要意义。

一、水电站电气故障

（一）水电站电气设备

水电站是将水动能转变为电能的变电站，水电站的各项功能是以来各种电力设备实现的，水电站的电气设备主要有一次设备和二次设备两类，其中一次设备主要负责电能生产和分配，主要有发电机、变压器、母线、线路以及互感器等几种，二次设备主要用于一次设备的保护、监控和控制，有继电保护装置、安全自动控制装置以及各种电气仪表等。

（二）水电站电气设备检修

水电站电气设备检修主要包括抢修与计划检修两种不同形式，抢修是面对水电站内各种电气故障组织开展的应急抢修工作，通过抢修，能够快速排出水电站电气故障，恢复正常供电，计划检修则依据既定的检修计划，定期对水电站电气设备进行检修。抢修和计划检修时两种最常见检修方式，有一定的局限性，例如检修工作根据检修进度计划开展，不清楚水电站各种电气设备的运行情况，存在着一定的盲目性，而抢修属于事后检修，只能在水电站电气设备故障之后开展，不能有效预防水电站电气故障，近些年，检修检测技术、计算机技术、智能传感器技术不断发展，水电站电气故障的检修工作也出现了新的变化，预见性维修和状态检修成为水电站电气设备的主要检修方式。

（三）水电站电气故障

1、励磁装置故障

正常运行状态下，水电站电气设备励磁装置励磁电流很小，励磁电压很高，这种状态下，发电机才能够正常运行，不会发生异常出发报警。励磁装置的故障原因非常复杂，集电环弹簧松动、压力不足、磨损变形都会导致碳刷和滑环之间有效接触面积减小，导致滑环平面粗糙，产生火花造成励磁装置烧损。

2、变压器故障

变压器是水电站核心电气设备，是水电站电气设备供配电系统的核心设备，需要技术人员依据规章制度与技术规范对变压器进行有效的运行维护，才能够保证变压器运行正常，避免出现故障，威胁现场技术人员生命安全。在运行过程中，技术人员要注意听变压器的声音，当变压器负荷过重时，会发出沉重的嗡嗡声，变压器内部接触不良、绝缘损坏，则会发出比较清脆的噼啪声，变压器单相接地，或者出现谐振过电压，将会发出尖锐刺耳的噪音。另外也要警惕变压器绝缘套筒故障，如果陶瓷套管表面受到污染，可能会导致套管损坏，出发瓦斯动作，导致放电扩散蔓延，威胁变压器运行安全。

3、调速器故障

水电站调速器的电液转换器故障几率最高，并且一般出现在调速器上电一级设备正常运行过程中，电液转换器不动作，导致液压控制系统不能响应控制和操作命令。出现这种故障，主要原因有机械故障和电气故障两种，机械故障是指运行维护不当引起的异物阻塞，电气故障则指线路和设备故障。

二、水电站电气故障处理

（一）发电机故障

发电机是水电站核心设备，日常运行维护工作中要进一步加强巡视，利用传统的看、听、闻、查方法排查故障，观察发电机运行参数、外观声音是否正常，查看有无异常发热振动、异味等情况。例如发电机振荡不同期故障，发现发电机微机监控提示上定子电流、功率值、转子电流值等关键参数波动超过正常值，发电机出现轰鸣声，可以判断为震荡，需要适当增加励磁电流，自动励磁装置强励动作，则不要手动增加励磁电流，同时还可以适当降低发电机有功负荷，如果以上措施不能恢复同期，需及时上报调度部门，申请发动机和系统解列。发电机出现励磁系统故障，则需要首先检查调节器起励之前开关状态是否正常，查看功率柜交直流刀闸、灭磁开关、高压侧刀闸和起励电源开关是否合上，再检查起励电源、PT保险丝的熔断情况，未发现异常，则更换通道重新起励。

（二）电抗器故障

电站为了控制主变温升，增加出力，经常经电抗器将主变低压侧中性点接地，发电机中心点直接接地，将会导致发电机中线电流失衡和准同期装置失灵以及电抗器、主变、线路谐振。

1、中心线电流变化的处理

几台发电机并列运行时中心线电流受不平衡负荷的影响而出现很大变化，并列运行状态下，单一发电机负荷和其他发电机相比越大，该机组中心线电流也越大，因为其他机组的三次谐波电流会和该机组形成环流，增加机组中心线电流，导致中心线过热，加速老化，为了保持中心线电流平衡，要求机组并列运行时要注意调整不同发电机的符合。

2、准同期并网装置失灵

发电机中心线直接接地，系统零点经过电抗器，交流电经过电抗器之后电流滞后90°，直接基端电压并网的同期装置零点之间将出现22v电压差，导致准同期装置失灵，这种故障可以通过主变中心点接地处理，并引地线到同期装置，同时适当增加并网角度。

（三）电压互感器熔断器熔断

1、低压熔断器熔断

单相低压熔断器熔断属于一次侧熔断器熔断，一次侧电压正常，故障相无电压，非故障相电压正常，向量120°，开口三角处无零序电压，接地装置不能启动，不能发出接地信号，这种情况下，水电站运行人员可以直接更换低压熔断器。

2、高压熔断器熔断

单相高压熔断器熔断，PT会形成感应电压，故障相电压下降但不为零，非故障相电压正常，向量角120°，矢量合成结果零序电压3U0，数值和相电压相同，电压表读数33v左右，接地装置可以启动，并发出接地信号。出现这种情况，值班人员需要向调度申请停机，并更换高压熔断器。

结语

水电站电气设备数量众多技术复杂，电气故障管理和处理技术难度很高，电气设备故障多种多样，电气运行维护人员需要深入学习电气设备运行原理，在此基础上逐步积累实际工作经验，才能够更快的确定故障类型和故障点位置，更准确有效的处理电气设备故障，保证水电站运行安全性和稳定性。

参考文献

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