水电厂电气设备常见故障及处理

水电厂电气设备常见故障及处理
摘要：水电厂是电力系统中重要的发电场所之一，在水电厂的内部运行的
各类设备中，电气设备占主要部分，水电厂电气设备在运行过程中容易发生各类
故障，造成水电厂的运行不稳定，影响生产效率。

本文阐述了水电厂电气设备的
分布，分析了设备故障的原因，针对变压器、发电机等电气设备的故障处理给出
了具体的对策，促进水电厂内部环境的安全稳定，提升水电厂的生产效率
关键词：水电厂，电气设备，故障，故障处理
0 引言
电力系统包括发电、输电、变电、配电、用电五大环节，在这五大环节中，
发电作为源头环节，很大程度上决定了电力系统的稳定性和高效性，水电厂作为
发电环节的重要企业之一，其安全稳定运行具有重要的意义。

在水电厂的内部工
作体系中，电气设备是众多设备的核心，任何一项电气设备出现故障，都会对水
电厂的安全生产造成直接影响，局限供电质量，进而影响用电品质。

国内水电厂
以中小型规模居多，因此更易在实际运行中暴露出问题，针对水电厂中电气设备
的常见故障进行分析，给出处理方案，是水电厂安全运营风险控制的重要抓手。

也是持续提高水电厂现代化发展，减少企业总体成本支出的重要举措。

1 水电厂电气设备分布
水电厂电气设备主要包括一次设备和二次设备，一次设备常见发电
设备和电气设备，二次设备则大多是控制类的电缆设备。

在水电厂建设初期，就
应当做好电气设备规划，合理利用图里，减少后期改挖，在高压开关和主变压器
的设置应尽量远离，发电机和变压器之间，由于其中间需要传输巨大的电流，应
当尽量缩短线路距离，各类电器设备的接线应考虑母线损耗和能耗，不可交叉等。

2 水电厂常见故障分析
2.1 导线绝缘故障
水电厂电气设备的运行过程中，电流通常比较大，导线作为电流的载体，其
绝缘性能至关重要，一旦在运行期间出现绝缘性能的降低，就有短路故障的风险，严重时出现设备损毁、火灾等重大事故。

造成导线故障的原因主要有两点，第一，导线所处的环境大多为户外、水电厂的环境又相对超市，导线绝缘较易出现性能
降低，增加短路风险；第二，在电气设备的运行过程中，容易出现短时间电流过
大的现象，导致导线温升过高，引发绝缘损毁，致使故障发生。

2.2 备用电源切换故障
在水电厂电气设备的运行中，备用电源是保障设备运行的重要环节，同时也
是故障风险发生较高的位置。

正常情况下，备用电源应能够及时对出现故障的电
气设备进行切除处理，有效控制故障的影响范围，确保水电厂内部的运行安全。

但在实际运行时，水电厂备用电源的切换操作设计不规范，设备启动时间和参数
设定不合理，导致设备在实际运行时，故障切除的速度和可靠性受到影响。

2.3 变压器故障
变压器在水电厂电气设备中起着承上启下的作用，通过分析各类水电厂变压
器故障，可以将变压器归纳为以下四类：
（1）变压器声音异常：当变压器过负荷运行、或者内部组件接触不良时，
变压器会发出沉重的嗡嗡声；变压器单相操作时，声音尖锐；组件紧固不足时，
声音不均匀
（2）变压器油异常：当变压器绝缘老化时，变压器油色异常；变压器漏油时，油位明显下降；出现烧焦味表示变压器内部故障
（3）变压器绝缘瓷套异常：变压器内部会有密封橡胶垫，生产时质量不合格，加之后期螺母松动，会造成橡胶垫密封性能下降，导致变压器绝缘部分受潮，当绝缘表面大面积积垢时，易发生闪络，造成绝缘部分损坏
（4）其他异常：变压器铁心穿心螺栓受损，变压器易发生火灾；变压器铁
芯硅钢片绝缘受损，高低压绕组层发生段落；设备所处环境湿度较高，变压器的
耐压程度下降，出现击穿放电
2.4发电机故障
水电厂发电机故障主要有绝缘故障和接地故障两类：
（1）差动保护误动作：该故障主要表现在发电机运行时，断路器和励磁开关瞬间跳开，发电机回路指示仪表指零
（2）发电机绝缘故障：发电机运行时，冒烟且有焦糊味道，通常由线圈绝缘和铁芯短路两种故障引起
（3）发电机接地故障：发电机发生单相接地时，另外两相电压增大，内部定子线圈绝缘性能降低，出现电压击穿，从而发生解读故障；或者发电器内部铁芯短路，线圈绝缘击穿，导致定子烧毁；当出现瞬时过电流时，形成电弧，灭弧装置可靠性低，绝缘材料瞬时膨胀，导致设备短路或者爆炸
2.5 保护装置故障
水电厂电气设备保护装置是切断故障设备的有效措施，有助于帮助员工发觉设备故障，进行应急处理，并减少事故影响范围。

在保护装置的故障类型中，主要是保护装置误动拒动，或者保护装置的信号收集不准确，误动拒动主要来自于机械机构的疲惫运行，和设备的元器件老化；信号收集不准确主要是测量故障，影响中央控制系统的信号处理。

3 水电厂电气设备故障处理
3.1 导线绝缘故障处理
针对导线绝缘故障，水电厂的技术人员需要加强应对方案的制定。

首先，应注重产品交付时的验收工作，在设备采购之初，做好绝缘测试，检查导线绝缘材质的完好性，从根本上杜绝短路风险的发生；其次水电厂应建设双电源控制系统，有效杜绝在短路故障发生时，故障范围的扩大；最后水电厂应重视接地，合理选择接地保护装置，有效防止短路故障导致的火灾等风险
3.2 备用电源切换故障处理
水电厂相关企业应注意电气设备的备用电源的管理与风险控制。

首先，工作人员应做好参数调研，优化切换方案，增加切换手段的自动化操作，保
证整体设备的切换效率；其次，工作人员应做好备用电源的日常监测维护工作，
定期对电源内部的电池组建进行测试，确定其性能参数，确保符合转换需求
3.3 变压器故障处理
变压器故障类型较多，在提高变压器运行可靠性的举措上，主要以预防为主，主要的方法如下：
（1）瓦斯保护：瓦斯保护本身属于变压器的后备保护，在变压器的故障预
防中，可以设置轻瓦斯保护，用于释放故障信号，其次再设置一级重瓦斯保护，
实现主动跳闸以应对变压器的严重故障
（2）差动保护：变压器本体具有一定时间的过流保护能力，但在故障发生
时的反应速度，也在很大程度上影响了故障后果的严重性，对于水电厂而言，变
压器速断保护偶尔会发生死区，尤其是大容量变压器，在一二次侧配合电流比设
置差动保护，确保变压器的安全稳定运行
（3）其他措施：针对变压器油色异常，或者焦糊味道，需要立即停止变压
器运行，更换新油，在变压器正产运行时，也应加强油样抽检；针对油位下滑，
则要加强日常巡视和维护，杜绝漏油现象的发生；如变压器发生火灾，则要立即
切断电源，及时灭火。

3.4 发电机故障处理
针对发电机常见故障，工作人员应当加强发电机绝缘部分的检查工作，必要时进行耐压试验，分析绝缘部分的劣化程度；当发电机非全相运行时，
确保主汽门处于常开位置，保证励磁在线，开机时如果出现非全相运行，则应立
即拉开变组出口开关
3.5 保护装置故障处理
保护装置故障通常使用对比、顺序检查、替换的方式开展。

借助同型号的正常设备的技术参数对比，查看保护装置的逻辑故障和拒动原因，将可能发生故障的元器件进行更换重启，及时监控，确保设备安全。

4 结语
综上，水电厂的建设在很大程度上促进了我国水电事业的发展，为社会提供基本供电保障。

对水电厂的电气设备常见故障进行分析并给出相应的处理方案，对于水电厂的安全稳定运行具有重大意义，可以有效提升水电厂的生产效率和经济效益
参考文献：
[1]刘松. 变电站电气调试过程中的常见故障及处理措施[J]. 智能城
市,2020,6(24):63-64.
[2]冯卫. 探讨电厂电气运行常见故障及处理措施[J]. 通讯世
界,2020,27(01):227-228.
[3]黄建,杨春宝,张璇. 泵站常见电气设备故障及处理方法[J]. 中国设备工程,2019,(19):57-58.
[4]张松涛. 高炉炉顶电气设备常见故障分析及处理[J]. 设备管理与维修,2019,(15):65-66.。