顧海松

【摘 要】以上文章是結(jié)合筆者多年來從事此項技術(shù)工作所積累的經(jīng)驗，總結(jié)了水電站電氣設(shè)備部分故障與處理方法。

【關(guān)鍵詞】水電站；電氣設(shè)備；故障問題；解決方法

1.調(diào)速器引發(fā)的故障處理

1.1電液轉(zhuǎn)換器故障

故障表現(xiàn)為在調(diào)速器上電或機組正常運行過程中，電液轉(zhuǎn)換器不振，對控制、操作命令液壓隨動系統(tǒng)無反應(yīng)。根據(jù)運行經(jīng)驗，此種故障的原因主要有兩方面：一是機械故障，因長期運行油質(zhì)不凈或其本身異物導(dǎo)致犯卡造成的。出現(xiàn)此種故障后，操作面板顯示屏顯示的工作狀態(tài)正常，但電液轉(zhuǎn)換器不振。此時，可將調(diào)速器的手/自動工作方式互相切換幾次，或檢修時將其活塞往復(fù)運動幾次或進行清洗，可消除故障。二是電器故障，因電液轉(zhuǎn)換器工作回路斷線或主控單元故障造成的。此時應(yīng)使機組在手動方式下運行，故障待停機后檢修處理。

1.2開度、開限反饋表指示不符

在運行過程中，其故障表現(xiàn)為：其一，當(dāng)調(diào)速器處于自動運行狀態(tài)時，開度指示與導(dǎo)葉實際開度不符，且在當(dāng)前水頭下開度與出力不符，平衡表指示不平衡，其二，當(dāng)調(diào)速器處于手動運行狀態(tài)時：開度指示超前于開限指示，并且在當(dāng)前水頭下開度與出力不符，導(dǎo)葉開度與開限指示值相符。此類故障的出現(xiàn)多是機械部位故障所致。此類故障出現(xiàn)后，要妥善對待，停機后一般可將故障迅速排除。

1.3主控單片機故障

調(diào)速器在運行過程中發(fā)生單片機啟動后不能按預(yù)定的程序正常執(zhí)行而形成 的“死機”故障。故障出現(xiàn)后，面板顯示屏顯示不正常，電液轉(zhuǎn)換器不振，調(diào)速器不能正常工作。據(jù)運行經(jīng)驗分析，此種故障的產(chǎn)生是由于單片機復(fù)位控制電路故障造成的。處理時，可對單片機進行再上電或進行復(fù)位操作，保證機組正常運行發(fā)電，待停機檢修時輔以示波器及萬用表等對故障電路進行測試，查出故障元件，然后對具體元器件進行處理。

2.可控硅不能起勵故障原因及處理方法

2.1三相主控橋可控硅快熔燒斷

線路沖擊引起出口斷路器過電流動作跳閘。經(jīng)檢查快熔上附帶的微動開關(guān)動作，快熔熔斷。檢查其所對應(yīng)的橋臂上的可控硅已被擊穿。全控橋上共有6只主可控硅，每個波頭都由兩只主可控硅聯(lián)合導(dǎo)通形成。所以一只可控硅不導(dǎo)通，將導(dǎo)致兩個波頭消失，造成勵磁系統(tǒng)不能正常工作而跳閘。更換燒毀的快熔熔斷器及其對應(yīng)的可控硅即可恢復(fù)正常。

2.2觸發(fā)脈沖異常造成缺波

2.2.1勵磁電壓、電流異常

正常情況下的整流電壓波形為6個波頭，如果丟失了其中的一個或兩個波頭，造成運行中整流波形殘缺，且勵磁電流偏低，勵磁電壓偏高。其原因有兩個：一是觸發(fā)板電源變壓器損壞；二是脈沖插件上的元件損壞。無論是其中任何一個原因均可引起可控硅觸發(fā)脈沖的丟失而導(dǎo)致缺波。如觸發(fā)板電源變壓器損壞時，則會造成脈沖插件不工作，導(dǎo)致6個電壓波頭不正常。

2.2.2開機后可控硅勵磁起勵不了升不起電壓

用示波器檢查整流波形，可控硅K1～K6的六個波頭不對稱，說明觸發(fā)脈沖不對稱。經(jīng)調(diào)節(jié)調(diào)差板上2W電位器可調(diào)節(jié)脈沖電壓，使觸發(fā)脈沖對稱發(fā)出后，此故障現(xiàn)象即消失。

3.中性點不接地系統(tǒng)電壓不平衡現(xiàn)象

3.1電壓互感器熔斷器熔斷

電壓互感器熔斷器熔斷有高壓熔斷器熔斷和低壓熔斷器熔斷之分，出現(xiàn)的現(xiàn)象也是完全不一樣的。

3.1.1高壓熔斷器熔斷

（1）單相高壓熔斷器熔斷。由于PT 有一定的感應(yīng)電壓，故障相電壓降低，且不為零，非故障相電壓正常，向量角為120°，同時由于熔斷器熔斷使一次側(cè)電壓不平衡，造成開口三角形有電壓，即有零序電壓。如圖1，A相高壓熔斷器熔斷，矢量合成結(jié)果零序電壓3U0，數(shù)值等于相電壓Ux（下同），電壓表指示約為33V 左右，故能起動接地裝置，發(fā)出6.3KV 單相接地信號。若機組運行時出現(xiàn)這種情況，由于高壓熔斷器熔斷等于保護退出，故要求電站值班人員向調(diào)度申請停機，通知檢修更換高壓熔斷器。

（2）兩相高壓熔斷器熔斷。同樣由于PT 感應(yīng)效應(yīng)，故障相電壓降低，不為零，非故障相電壓正常，同時一次側(cè)電壓也不平衡，開口三角形也有電壓，例如，A 相、B 相高壓熔斷器熔斷，矢量合成結(jié)果（見圖2），只有一相C 相，零序電壓3u0，數(shù)值也等于相電壓uX，約為33V左右，故能起動接地裝置，發(fā)出接地信號，處理方式同一相熔斷器熔斷一樣。

圖1 A 相熔斷電壓向量

圖2 A、B 兩相熔斷電壓向量

3.1.2 低壓熔斷器熔斷

單相低壓熔斷器熔斷時，由于是一次側(cè)熔斷器熔斷，一次側(cè)電壓正常，所以故障相電壓為零，非故障相電壓正常，其向量角為120°。開口三角形處沒有零序電壓，不能起動接地裝置，不發(fā)出接地信號。出現(xiàn)這種情況，只要電站運行人員及時自行更換低壓熔斷器就可以了。兩相低壓熔斷器熔斷，也是故障相電壓為零，非故障相電壓正常，A 處理方法和單相熔斷一樣。

4.發(fā)電機電壓達不到額定電壓

該水電站發(fā)電運行時，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機電壓達不到額定值。在發(fā)電機剛檢修完好的情況下，起動發(fā)電機到額定轉(zhuǎn)速后，在升壓時，減少勵磁機磁電阻勵磁電壓和發(fā)電機定子電壓都升不上來。這樣維修人員必須查明故障原因。勵磁機勵磁電壓的建立，起先是由剩磁所引起的，所以當(dāng)勵磁機失去剩磁時，勵磁電壓便建立不起來，檢修過的發(fā)電機剩磁很容易消失。

如果在解體檢修勵磁機時，由于接線錯誤把勵磁線圈正負(fù)極接反，這樣再次起動運行，則勵磁機、勵磁線圈中流過的電流產(chǎn)生的磁通與鐵芯原有剩磁方向相反，使剩磁削弱或者完全消失，所以電壓建立不起來。

在查明原因后，再對故障進行排除，處理方法是，（下轉(zhuǎn)第196頁）（上接第82頁）這時應(yīng)檢查勵磁回路（包括勵磁機內(nèi)部）有無斷線，電刷位置是否正確，電刷接觸是否良好，如果檢查結(jié)果正常，而勵磁電壓表又有很小的指示值，表示勵磁線圈接錯方向，應(yīng)把勵磁線圈正負(fù)極性對換一下。如果勵磁電壓表沒有指示，應(yīng)在勵磁機勵磁線圈上加直流電源（一般用蓄電池）進行充磁。充磁時直流電源正負(fù)兩極應(yīng)和勵磁線圈正負(fù)兩端對應(yīng)接觸一下即可。在進行外加直流電源充磁時，最好把勵磁開關(guān)切斷、勵磁電阻加到最大，防止發(fā)生高電壓。

5.發(fā)電機內(nèi)部絕緣故障

在運行中發(fā)電機斷路器和勵磁開關(guān)突然自動跳閘，發(fā)電機回路中的指示表針全指零，檢查繼電器動作情況時發(fā)現(xiàn)差動繼電器動作。有時發(fā)現(xiàn)發(fā)電機內(nèi)部或風(fēng)道中冒煙或冒火星，并有絕緣燒焦臭味，這種現(xiàn)象說明發(fā)電機內(nèi)部有絕緣故障。這是因為發(fā)電機線圈絕緣損壞或鐵芯短路引起的。故障情況一般是由單相接地或是匝間短路而擴大成為相應(yīng)短路使繼電保護動作。

6.結(jié)語

水電站的電器設(shè)備故障關(guān)系到電氣系統(tǒng)的每一個部位，水電站作為一個重要的設(shè)施，對其進行故障分析處理顯得尤為重要，要想排除設(shè)備的每個故障點，這就必須要求技術(shù)人員掌握電氣專業(yè)技術(shù)，并針對發(fā)現(xiàn)的故障熟練、可靠地對其進行排除。

【參考文獻】

[1]王新輝.水電站電氣設(shè)備故障分析與處理[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2010.

[2]龍正瓊.水電站電氣設(shè)備可靠性的研究[J].科技致富向?qū)В?011.

[3]陳遠(yuǎn)鵬.變電站電氣設(shè)備故障及其原因分析[J].電氣世界，2009.

[4]李曉軍，尚現(xiàn)軍，朱峰，段崇亮.淺析小型水電站電氣設(shè)備的電器故障與排除[J].中國水運，2011.