水电站电气故障分析与解决措施探讨

水电站电气故障分析与解决措施探讨

黄中权

（重庆涪陵水资源开发有限责任公司408000）

摘要：近年来，水电站电气故障问题得到了业内的广泛关注，研究其相关原因及解决措施有着重要意义。本文首先对相关内容作了概述，分析了水电站电气故障的检查方法，并结合相关实践经验，分别从电抗器、发电机绝缘部位破损、电压互感器熔断等多方面引起的电气故障展开了研究，表述了其相应的解决措施，望有助于相关工作的实践。

关键词：水电站；电气；故障；解决措施

一、前言

作为水电站应用过程中的重要工作，电气故障分析的关键地位不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对水电站故障问题的掌控力度，从而通过合理化的措施与方法，对其进行优化解决，从整体上保障水电站电气的效果。

二、概述

随着我国科学技术的不断提高，水电站的电气设备技术含量也在不断提高，相比以前电气设备有了很大的发展：一是电气设备一体化发展。电气设备一体化发展不仅仅体现在设备性能的一体化发展，而且还体现设备管理的一体化。电气设备一体化发展是科学技术进步的象征，通过一体化的发展可以解决电气设备分散管理的弊端，从而提高水电站的经济效益，实现科学管理；二是电气设备的更新速度比较快。科技的不断发展会加速电气设备更新换代的速度，尤其是计算机技术在电气设备中的应用大大提高了电气设备的技术含量，加快了新技术的发展，以水电站调速器为例，该设备的更新速度一般为5年左右，快速的电气设备更新速度大大提高了水电站的工作效率；三是电气设备的故障发生率在不断降低，但是维修水平却在不断提高。随着科技的进步，电气设备的故障发生率相比起来有了很大的下降，但是由于科技含量的增加，使得故障的维修难度在不断提高。

三、水电站电气故障的检查方法

1.经验法查找电气故障

（一）电路敲击法

在对运行中的电路进行检查时，可以考虑使用该方法，检测人员可以使用小号的橡皮锤轻微敲打正在工作中的电气设备，如果设备突然出现故障或者故障立即解除，则表示此处位置或者附近的元器件存在接触不良的问题，应迅速对此位置进行详细检查，避免问题的继续恶化。

（二）弹压法

在对电气设备进行检查时，应对其活动部件进行多次弹压，这样不仅能够充分摩擦接触不良的接头，减少触头氧化、动作受卡等问题的发生，还能够使活动部件的工作更加灵敏，使用这种方法可以能够大致确认故障范围。

（三）黑暗观察法

由于电气设备发生故障会产生一些不便于听见的声音以及一些几乎看不见的火花，因此，可以在黑暗中对其观察，通过在黑暗中加强视觉、听觉的灵敏程度，能够更好地检查出故障发生的位置。

2.检测法

（一）电压检测法

电压检测法就是基于在电路正常工作状态下不同线路的电压并不相同的原理而对其进行检测的方法。在两个电压不同的线路点间接入一个串接电流表，并且具有确定组织的支路时，电流通过该支路，就会在电流表中显示出相应的电流值，作业人员就可以确定电压的大小。在测量的过程中，由于电压表具有较大的内阻值，并不会对被检测线路产生较大影响，因此而具有较小的误差。如果检测的结果显示两个线路点的电压不为零，则表明线路中存在接触不良的现象，如果两端电压显示为电源电压，并且接触器不动作，则表明故障为线路回路阻断。

（二）电阻检测法

通过电阻表的应用来对线路进行测试以判断线路的运行情况的方法叫做电阻检测法。将电源加在被检电路的两侧，电路的电阻和线路中通过的电流成反比，在此时，将电流表串联到检测回路中，就可以根据显示电流值的变化确定故障的发生位置。

四、水电站常见电气故障及解决措施

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.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。

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。

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。

五、结束语

综上所述，加强对水电站电气故障分析与解决措施的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的实践中，应该加强对水电站故障问题的重视程度，并注重其具体解决措施与方法的可行性。

参考文献

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