試論水電站電氣故障分析與解決的技術(shù)性

　　摘 要：隨著電能市場(chǎng)的需求不斷提升，對(duì)于供電質(zhì)量和效率有了更高的要求，所以要加強(qiáng)對(duì)水電站的運(yùn)行管理。電氣設(shè)備是水電站的重要組成部分，是保證水電站正常運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)施。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，水電站的電氣設(shè)備在技術(shù)方面有了大幅的提升，自動(dòng)化、智能化逐漸應(yīng)用于電氣設(shè)備運(yùn)行中，有效的提高了生產(chǎn)效率，但同時(shí)也為電氣維修增加了難度。一旦電氣設(shè)備出現(xiàn)故障，將會(huì)威脅到整個(gè)水電站的安全運(yùn)行，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。文章對(duì)于水電站的電氣故障進(jìn)行了分析，并且進(jìn)一步提出了解決的措施，對(duì)于提高水電站電氣設(shè)備安全運(yùn)行具有重要的意義。

　　關(guān)鍵詞：水電站;電氣運(yùn)行;電氣故障;解決措施

　　引言

　　電氣設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行是水電站正常生產(chǎn)的基礎(chǔ)保障，在現(xiàn)代化程度較高的時(shí)代背景下，電氣設(shè)備在技術(shù)性以及運(yùn)行方式方面都有了極大的提升，所以為電氣維修增加了難度。電氣維修是保證電氣設(shè)備安全運(yùn)行的重要工作，為了提高電氣設(shè)備的運(yùn)行性能和可靠性，需要做好維修管理工作。制定完善的電氣維修體系，并且加強(qiáng)對(duì)維修人員的專(zhuān)業(yè)技能提升，制定嚴(yán)格的日常檢查制度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決，確保電氣設(shè)備運(yùn)行的安全性。在電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，維修人員應(yīng)該快速準(zhǔn)確的判斷出故障點(diǎn)，并且制定合理的解決方案，及時(shí)處理故障，減少因電氣故障而造成的損失。所以需要電氣維修人員不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并且提高自身的綜合素質(zhì)，為水電站電氣設(shè)備的安全運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　1 水電站的電氣設(shè)備分布

　　為了確保水電站電氣設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，提高生產(chǎn)效率，需要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求，合理設(shè)置電氣設(shè)備的分布。電氣設(shè)備主要分為一次設(shè)備和二次設(shè)備，一次設(shè)備中主要包含升壓變電設(shè)備和發(fā)電設(shè)備，比如說(shuō)水電站中的變壓器和發(fā)電機(jī)都屬于一次設(shè)備。而二次設(shè)備是指對(duì)一次設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)、調(diào)節(jié)和控制的設(shè)備，確保一次設(shè)備能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行，在發(fā)生故障時(shí)能夠?yàn)榫S護(hù)人員提供重要的參考依據(jù)。在對(duì)水電站電氣設(shè)備布置的過(guò)程中，應(yīng)該盡量減少開(kāi)挖的工程量和面積，合理利用資源。電氣設(shè)備的布置不僅要確保電氣運(yùn)行的安全性，還要注重經(jīng)濟(jì)性原則。對(duì)于高壓開(kāi)關(guān)和主變壓器之間的距離盡量縮短，這樣不僅可以提高線(xiàn)路運(yùn)行的安全性，同時(shí)還可以減少母線(xiàn)布置，減少成本開(kāi)支。在布線(xiàn)的過(guò)程中，盡量減少線(xiàn)路的交叉重復(fù)布置，可有效提升安全性和經(jīng)濟(jì)性。

　　2 水電站常見(jiàn)電氣故障及解決措施

　　由于水電站的環(huán)境比較特殊，所以電氣設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)受到各種不同因素的影響，從而對(duì)安全性產(chǎn)生一定的干擾。電抗器、電機(jī)絕緣層、電壓互感器等都是電氣設(shè)備運(yùn)行中容易出現(xiàn)故障的部位，所以針對(duì)這些位置的故障，要深入的分析引發(fā)故障的原因，然后有針對(duì)性的采取措施，并且提前做好預(yù)防措施，為故障的快速解除創(chuàng)造有利的條件。

　　2.1 電抗器引發(fā)的電氣故障及解決措施

　　水電站的主變壓器往往通過(guò)電抗器將低壓側(cè)中心點(diǎn)進(jìn)行接地，并且直接將電機(jī)的中心點(diǎn)接地，可以降低設(shè)備的主變溫升。但這樣往往使發(fā)電機(jī)中性線(xiàn)的電流不平衡，從而引發(fā)各種問(wèn)題的出現(xiàn)。針對(duì)這類(lèi)問(wèn)題的解決通常采用一臺(tái)機(jī)組進(jìn)行并聯(lián)，破壞原來(lái)的諧振點(diǎn)，再利用另一臺(tái)機(jī)組進(jìn)行并聯(lián)。還可以采用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，在設(shè)備間短接一個(gè)電抗器，并選擇一臺(tái)機(jī)組進(jìn)行并聯(lián)，使機(jī)組短路，然后將該機(jī)組進(jìn)行短接切除。最后使用補(bǔ)償電容，這種方法比較常用，并且效果比較可靠，不僅能夠破壞原有的諧振點(diǎn)，還能使機(jī)組得到無(wú)功補(bǔ)償。

　　在運(yùn)行中應(yīng)保持并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)負(fù)荷平衡，從而解決中性線(xiàn)產(chǎn)生的電流變化。當(dāng)有多臺(tái)發(fā)電機(jī)進(jìn)行并列運(yùn)行時(shí)，中性線(xiàn)的電流根據(jù)各發(fā)電機(jī)的負(fù)荷不同而產(chǎn)生巨大的改變。當(dāng)并列運(yùn)行時(shí)，當(dāng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)的負(fù)荷不能與其他發(fā)電機(jī)的負(fù)荷保持平衡時(shí)，在這臺(tái)發(fā)電機(jī)上的電流就會(huì)變大。

　　2.2 發(fā)電機(jī)絕緣部位破損引起的故障及解決措施

　　發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障會(huì)對(duì)整個(gè)電氣設(shè)備的運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響，而由于絕緣部位破損而導(dǎo)致的發(fā)電機(jī)故障是常見(jiàn)故障之一。發(fā)電機(jī)絕緣破損一般是由于電壓、溫度過(guò)高導(dǎo)致，還有一部分原因是因?yàn)槿藶椴僮魇д`導(dǎo)致的，當(dāng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中，在風(fēng)口處發(fā)現(xiàn)火星或者黑煙，并且能聞到燒焦的氣味，都可能是絕緣破損造成的。絕緣破損會(huì)導(dǎo)致短路、斷路以及電弧現(xiàn)象，嚴(yán)重的情況下會(huì)燒毀發(fā)電機(jī)。當(dāng)面對(duì)發(fā)電機(jī)絕緣破損時(shí)，應(yīng)該及時(shí)的采取解決措施。為了防止這類(lèi)現(xiàn)象的出現(xiàn)可以提前安裝繼電保護(hù)裝置，在絕緣失效時(shí)發(fā)生動(dòng)作，避免事故的擴(kuò)大化。根據(jù)水電站的生產(chǎn)情況，合理安排發(fā)電機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，并且對(duì)運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行處理，確保溫濕度以及通風(fēng)正常。加強(qiáng)日常檢查巡視，對(duì)于出現(xiàn)絕緣破損的線(xiàn)路要及時(shí)更換。在現(xiàn)場(chǎng)處理時(shí)，應(yīng)果斷拉閘，如果有智能設(shè)備，可以通過(guò)控制面板操作。

　　2.3 電壓互感器熔斷引起的電氣故障及解決措施

　　電壓互感器分兩種，分別是低壓熔斷和高壓熔斷。低壓熔斷又可以分為單相低壓熔斷與雙向低壓熔斷，當(dāng)發(fā)生單相低壓熔斷，一次側(cè)的電壓正常，但熔斷器熔斷，所以導(dǎo)致故障相電壓為零。而非故障相電壓不發(fā)生改變，當(dāng)出現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí)，可以更換低壓熔斷器的解決方式比較安全，并且能夠通過(guò)電站的工作人員自行處理。當(dāng)出現(xiàn)高壓熔斷時(shí)，會(huì)導(dǎo)致比較嚴(yán)重的電氣故障。由于高壓熔斷器的熔斷相當(dāng)于保護(hù)系統(tǒng)不起作用，在發(fā)生高壓熔斷時(shí)，應(yīng)該及時(shí)停機(jī)，并采取解決措施，對(duì)高壓熔斷器進(jìn)行維修或更換。

　　2.4 發(fā)電機(jī)的電壓過(guò)低引起的電氣故障及解決措施

　　在對(duì)水電站的發(fā)電機(jī)檢修后，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)電壓偏低的現(xiàn)象，沒(méi)有得到規(guī)定的額定電壓，由此而引發(fā)電氣故障。在發(fā)電機(jī)剛檢修完啟動(dòng)時(shí)，在額定轉(zhuǎn)速的情況下進(jìn)行升壓，勵(lì)磁電阻變小，所以勵(lì)磁電壓以及定子電壓無(wú)法升上來(lái)，由此不能達(dá)到額定電壓。在出現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí)，要及時(shí)的采取正確的處理措施，對(duì)故障原因進(jìn)行排查和分析。一般可以通過(guò)檢查勵(lì)磁回路，檢查回路的內(nèi)部適口有斷線(xiàn)的情況出現(xiàn)，電刷的位置是否正確等原因。當(dāng)在檢測(cè)勵(lì)磁回路時(shí)未發(fā)現(xiàn)以上情況，并且勵(lì)磁電壓表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)時(shí)，說(shuō)明勵(lì)磁線(xiàn)圈的搭接出現(xiàn)了問(wèn)題，對(duì)于這種問(wèn)題可以采用正負(fù)極換接的方式進(jìn)行解決，對(duì)勵(lì)磁線(xiàn)圈按的正負(fù)極交換相接。如果勵(lì)磁電壓表的指針沒(méi)有發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電壓表沒(méi)有示數(shù)的情況下，說(shuō)明原因是勵(lì)磁線(xiàn)圈的磁不夠。出現(xiàn)這種情況應(yīng)對(duì)勵(lì)磁線(xiàn)圈充磁，采用加入直流電源的方式進(jìn)行勵(lì)磁線(xiàn)圈的充磁。當(dāng)故障排查以后，設(shè)備的維修人員還應(yīng)該對(duì)設(shè)備進(jìn)行跟蹤檢查，從而確保設(shè)備的正常使用，對(duì)故障的檢修無(wú)誤。

　　3 結(jié)束語(yǔ)

　　電氣設(shè)備運(yùn)行的安全性是水電站正常運(yùn)行的關(guān)鍵要素，尤其是在自動(dòng)化、智能化水平較高的電氣設(shè)備運(yùn)行環(huán)境下，如果發(fā)生電氣故障，將會(huì)為水電站帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，并且威脅到人身財(cái)產(chǎn)安全。為了提高水電站電氣設(shè)備的維修管理，應(yīng)該建立完善的維修管理體系，制定科學(xué)合理的維修管理制度，提高維修人員的專(zhuān)業(yè)技能水平，引進(jìn)先進(jìn)的電氣設(shè)備，加強(qiáng)日常檢測(cè)維護(hù)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，避免事故的擴(kuò)大化。維修人員的技能水平以及綜合素質(zhì)非常重要，在發(fā)生電氣故障時(shí)，應(yīng)該沉著冷靜的對(duì)待，快速診斷出故障點(diǎn)，并且采取有效的措施進(jìn)行維修，提高維修效率。根據(jù)以往的維修經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)該做好電氣故障的防范措施，為水電站電氣設(shè)備提供一個(gè)良好的運(yùn)行環(huán)境，從而為水電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造有利的條件。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]王建鵬.水電站電氣設(shè)備常見(jiàn)故障與處理措施[J].黑龍江水利科技，2012.

　　[2]梁瑤.水電站電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)與故障檢修探討[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2013.