水电站电气故障分析与解决措施

水电站电气故障分析与解决措施
随着化石能源等不可再生资源的逐渐消耗，寻求新能源已成为现在的一门重要的研究学科。

在能源方面，现在人类可以找到的较为稳定的，同时成本较为可控的便是电能，这也是现在电动汽车大为火热的原因。

传统发电通常使用火力发电，火力发电仍然需要消耗煤炭等化石燃料，因此传统火力发电并不能从根本上解决化石燃料的不断消耗。

水力发电是较为新的发电方式，其较为稳定，可以消耗较少的能源产生我们需要的电能。

在水力发电的过程中水电站的重要性不言而喻，因此保障水电站的正常运行是保证水力发电的基础[1]。

水力发电高效正常的运行可以在一定程度上减缓火力发电的压力，为我们提供更多的清洁能源。

在查阅多方资料后，作者将在文章中重点阐述如何分析水电站中的电气故障以及如何解决水电站的电气故障等内容。

标签：水电站；电气故障；分析；解决措施
前言
水电站的稳定运行是水电站工作人员的工作重点，保证水电站中电气设备的稳定运行是保证水电站安全稳定运行的基础。

水电站的工作人员在进行电气设备的操作时要时刻关注着电气设备的运行情况，如果电气设备出现故障，工作人员应该立即向相关值班人员进行汇报，进行相应的处理。

对于水电站而言，一旦其设备出现电气故障，对水电站的电力供应影响较大，同时水电站出现的电气故障会造成较大的经济损失，因此工作人员应重点注意下文中提到的水电站设备可能会出现的电气故障。

1 水电站的电气故障分析
1.1 一次设备的故障
1.1.1 发电机。

发电机组中出现强烈的冲击声响，差动保护信号发出。

发电机组的三项电流指数电流（有功电流、无功电流、定子电流）为零，这时出口断路器与灭磁开关故障。

对于此类故障现象，经过分析后我们发现，出现该类故障的原因有多种，较为可能的原因有设定的差动保护信号定值不正确引起差动保护装置动作，发电机组的三相电路中有短路现象，导致有功电流、无功电流、定子电流逐渐降为零，发电机组的出口短路导致出口断路器故障。

差动保护实际是输入的两端CT电流矢量差，当达到设定的动作值时启动动作元件，电流互感器故障会导致差动保护装置的错误动作。

1.1.2 变压器。

变压器是水电站中用来改变交流电压的装置，变压器将水力发电机发出的交流电变压成为220V的居民用电电压。

变压器会出现过热的故障，变压器出现过热的原因有过负荷，变压装置故障等，同时变压器会因为冷却装置的故障导致散热冷却不良，从而变压器温度过高。

过高的温度对于变压器的损害较大，过高的温度也会造成变压器绝缘的损伤。

1.1.3 水电站电气一次主结线上的开关。

少油型高压开关会出现漏油，导电联结点电阻过大引起局部温度过大等故障，这些故障出现的原因可能是因为少油型高压开关的质量不过关，可能是因为水电站的工作人员错误操作引起的。

漏油后的高压开关会使断开时间延长，出现漏油的开关也可能引起开关触头的损坏，较为严重时还会造成灭弧室的损伤。

1.2 二次设备的故障
1.2.1 调速器。

调速器是水电站中重要的机器，水电站调速器可以保持水轮机定值运行，水电站调速器有机械式、气动式、液压式等多种类型，水电站调速器会因为进行主要控制的单片机的故障而出现故障，在单片机出现故障之后，调速器的运行不再受原设定程序的控制，从而导致调速器错误的运行。

1.2.2 监控系统。

水电站的强电磁环境会给监控系统的正常运行带来困难，这样的强磁环境易引起监控系统的故障，为水电站的安全可靠运行带来了隐患。

监控系统的设备在强磁环境下出现指数不准确，或者数据传输出现中断，这样的故障发生会令水电站工作人员无法做出正确的判断，从而可能引起工作人员的误操作。

2 水电站电气故障的解决措施
2.1 一次设备的故障解决措施
2.1.1 发电机。

如果发电机启动到额定电压准备升高电压时励磁机电压和发电机电压同时无法升高，那么检查励磁回路的线路连接情况，电刷接触工作情况；检查线路有无故障后，观察励磁机的电压表的情况，如果励磁机电压表无指示，应采取相应的措施不足励磁机中的剩磁。

如果励磁机电压表指数过小，远低于正常值，就说明励磁机励磁线圈正负极接线接反[2]，解决措施就是将励磁机励磁线圈正负极接线调换就可以了。

针对发电机温度过高的情况，观察三相电流的情况，观察其平衡情况。

对于发电机组的差动保护装置的故障发生时，应该首先检查差动保护设备有无着明火的情況，如果着明火，应在第一时间采取合理措施灭火。

其次，检查电流互感器是否可以正常的运行，如果电流互感器正确安装并且电流互感器的变化比是相同的，那么转而检查差动回路是否短路，同时测量发电机组中绝缘电阻的绝缘情况[3]。

在检查完硬件设备的情况后，询问工作人员的操作情况，判断是否是人为失误导致差动保护装置错误动作或故障。

2.1.2 变压器。

当变压器的温度不断升高时要密切关注，采取措施降低变压器的温度，在条件允许的情况下降低变压器的负载，将变压器的温度降低回正常值。

如果变压器的温度升高超过警戒值，需要立即向值班人员报告，检查变压器的温度升高是否是由于变压器的冷却装置故障引起，再排除冷却装置的故障后，申请适当降低变压器的负载。

2.1.3 水电站电气一次主结线上的开关。

对于漏油的少油型高压开关要进行
更换，在进行更换时可以使用备用开关进行高压开关的断开，如果没有备用开关进行断开操作时，可以通过切断跳闸回路的方式来断开高压回路，在得知少油型高压开关漏油后就不能再用该高压开关进行负荷的切断。

2.2 二次设备的故障解决措施
2.2.1 调速器。

检测电液转换器，对其不动作的原因进行检测，先将调速器的活塞进行清洁，再进行几次测试操作，如果电液转换器仍然不能正常工作，就需要对电液转换器所在的回路进行故障排查并且对回路上的原件进行故障排查。

如果调速器的主要控制单片机故障，就要检测单片机的复位控制电路。

使用其他运行情况良好的单片机替换这个故障的单片机。

对替换下的单片机进行多次的通断电测试，观察单片机的复位控制电路的运行情况。

同时使用其他仪器进行辅助检测，对检索出的故障点进行维修。

2.2.2 监控系统。

监控系统中的元器件出现了问题，必须进行相应的元器件的更换，在更换后要对相关的元器件进行防干扰的保护。

针对监控系统而言，可以通过可编程控制器进程远程数据的应答，可编程控制器的部分型号可以应对强磁环境，针对不同的工作环境选用不同的可编程控制器，尽管可编程控制技术可以保证检测到的数据指数可以准确的传递到检测仪表，但是我们还是要尽可能地采取抗干扰措施。

在保证监控系统的正常运行的同时要安排相应的工作人员进行相应的巡视检查，巡视检查人员可以进行轮换。

3 结束语
总结上文，我们分析水电站中常见的电气设备故障，并针对性的提出相应的解决措施。

分析常见的电气故障的一个原因是为了在水电站的设备出现电气故障时我们可以迅速找到解决办法；另一个原因是我们可以避免工作人员在操作设备时出现人为失误而导致电气设备出现故障。

在进行水电站的设备操作时，工作人员应该及时观察并记录仪器表上的数据，对数据进行分析，探讨更好的水电站电气设备预防措施。

参考文献
[1]吴家刚.水电站电气故障分析与解决措施探讨[J].科技创新与应用，2015，4（16）：130.
[2]蔡丽珍.水电站电气设备常见故障与处理措施[J].经贸实践，2015，11（19）：281.
[3]赵根，廖珊珊.水电站电气故障分析与对策研究[J].建材与装饰，2016，21（12）：276-277.。