肖貞志

摘 要：隨著化石能源等不可再生資源的逐漸消耗，尋求新能源已成為現(xiàn)在的一門(mén)重要的研究學(xué)科。在能源方面，現(xiàn)在人類可以找到的較為穩(wěn)定的，同時(shí)成本較為可控的便是電能，這也是現(xiàn)在電動(dòng)汽車大為火熱的原因。傳統(tǒng)發(fā)電通常使用火力發(fā)電，火力發(fā)電仍然需要消耗煤炭等化石燃料，因此傳統(tǒng)火力發(fā)電并不能從根本上解決化石燃料的不斷消耗。水力發(fā)電是較為新的發(fā)電方式，其較為穩(wěn)定，可以消耗較少的能源產(chǎn)生我們需要的電能。在水力發(fā)電的過(guò)程中水電站的重要性不言而喻，因此保障水電站的正常運(yùn)行是保證水力發(fā)電的基礎(chǔ)[1]。水力發(fā)電高效正常的運(yùn)行可以在一定程度上減緩火力發(fā)電的壓力，為我們提供更多的清潔能源。在查閱多方資料后，作者將在文章中重點(diǎn)闡述如何分析水電站中的電氣故障以及如何解決水電站的電氣故障等內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：水電站；電氣故障；分析；解決措施

前言

水電站的穩(wěn)定運(yùn)行是水電站工作人員的工作重點(diǎn)，保證水電站中電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行是保證水電站安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。水電站的工作人員在進(jìn)行電氣設(shè)備的操作時(shí)要時(shí)刻關(guān)注著電氣設(shè)備的運(yùn)行情況，如果電氣設(shè)備出現(xiàn)故障，工作人員應(yīng)該立即向相關(guān)值班人員進(jìn)行匯報(bào)，進(jìn)行相應(yīng)的處理。對(duì)于水電站而言，一旦其設(shè)備出現(xiàn)電氣故障，對(duì)水電站的電力供應(yīng)影響較大，同時(shí)水電站出現(xiàn)的電氣故障會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，因此工作人員應(yīng)重點(diǎn)注意下文中提到的水電站設(shè)備可能會(huì)出現(xiàn)的電氣故障。

1 水電站的電氣故障分析

1.1 一次設(shè)備的故障

1.1.1 發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)組中出現(xiàn)強(qiáng)烈的沖擊聲響，差動(dòng)保護(hù)信號(hào)發(fā)出。發(fā)電機(jī)組的三項(xiàng)電流指數(shù)電流（有功電流、無(wú)功電流、定子電流）為零，這時(shí)出口斷路器與滅磁開(kāi)關(guān)故障。對(duì)于此類故障現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)分析后我們發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)該類故障的原因有多種，較為可能的原因有設(shè)定的差動(dòng)保護(hù)信號(hào)定值不正確引起差動(dòng)保護(hù)裝置動(dòng)作，發(fā)電機(jī)組的三相電路中有短路現(xiàn)象，導(dǎo)致有功電流、無(wú)功電流、定子電流逐漸降為零，發(fā)電機(jī)組的出口短路導(dǎo)致出口斷路器故障。差動(dòng)保護(hù)實(shí)際是輸入的兩端CT電流矢量差，當(dāng)達(dá)到設(shè)定的動(dòng)作值時(shí)啟動(dòng)動(dòng)作元件，電流互感器故障會(huì)導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)裝置的錯(cuò)誤動(dòng)作。

1.1.2 變壓器。變壓器是水電站中用來(lái)改變交流電壓的裝置，變壓器將水力發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電變壓成為220V的居民用電電壓。變壓器會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱的故障，變壓器出現(xiàn)過(guò)熱的原因有過(guò)負(fù)荷，變壓裝置故障等，同時(shí)變壓器會(huì)因?yàn)槔鋮s裝置的故障導(dǎo)致散熱冷卻不良，從而變壓器溫度過(guò)高。過(guò)高的溫度對(duì)于變壓器的損害較大，過(guò)高的溫度也會(huì)造成變壓器絕緣的損傷。

1.1.3 水電站電氣一次主結(jié)線上的開(kāi)關(guān)。少油型高壓開(kāi)關(guān)會(huì)出現(xiàn)漏油，導(dǎo)電聯(lián)結(jié)點(diǎn)電阻過(guò)大引起局部溫度過(guò)大等故障，這些故障出現(xiàn)的原因可能是因?yàn)樯儆托透邏洪_(kāi)關(guān)的質(zhì)量不過(guò)關(guān)，可能是因?yàn)樗娬镜墓ぷ魅藛T錯(cuò)誤操作引起的。漏油后的高壓開(kāi)關(guān)會(huì)使斷開(kāi)時(shí)間延長(zhǎng)，出現(xiàn)漏油的開(kāi)關(guān)也可能引起開(kāi)關(guān)觸頭的損壞，較為嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成滅弧室的損傷。

1.2 二次設(shè)備的故障

1.2.1 調(diào)速器。調(diào)速器是水電站中重要的機(jī)器，水電站調(diào)速器可以保持水輪機(jī)定值運(yùn)行，水電站調(diào)速器有機(jī)械式、氣動(dòng)式、液壓式等多種類型，水電站調(diào)速器會(huì)因?yàn)檫M(jìn)行主要控制的單片機(jī)的故障而出現(xiàn)故障，在單片機(jī)出現(xiàn)故障之后，調(diào)速器的運(yùn)行不再受原設(shè)定程序的控制，從而導(dǎo)致調(diào)速器錯(cuò)誤的運(yùn)行。

1.2.2 監(jiān)控系統(tǒng)。水電站的強(qiáng)電磁環(huán)境會(huì)給監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)困難，這樣的強(qiáng)磁環(huán)境易引起監(jiān)控系統(tǒng)的故障，為水電站的安全可靠運(yùn)行帶來(lái)了隱患。監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備在強(qiáng)磁環(huán)境下出現(xiàn)指數(shù)不準(zhǔn)確，或者數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)中斷，這樣的故障發(fā)生會(huì)令水電站工作人員無(wú)法做出正確的判斷，從而可能引起工作人員的誤操作。

2 水電站電氣故障的解決措施

2.1 一次設(shè)備的故障解決措施

2.1.1 發(fā)電機(jī)。如果發(fā)電機(jī)啟動(dòng)到額定電壓準(zhǔn)備升高電壓時(shí)勵(lì)磁機(jī)電壓和發(fā)電機(jī)電壓同時(shí)無(wú)法升高，那么檢查勵(lì)磁回路的線路連接情況，電刷接觸工作情況；檢查線路有無(wú)故障后，觀察勵(lì)磁機(jī)的電壓表的情況，如果勵(lì)磁機(jī)電壓表無(wú)指示，應(yīng)采取相應(yīng)的措施不足勵(lì)磁機(jī)中的剩磁。如果勵(lì)磁機(jī)電壓表指數(shù)過(guò)小，遠(yuǎn)低于正常值，就說(shuō)明勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁線圈正負(fù)極接線接反[2]，解決措施就是將勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁線圈正負(fù)極接線調(diào)換就可以了。針對(duì)發(fā)電機(jī)溫度過(guò)高的情況，觀察三相電流的情況，觀察其平衡情況。對(duì)于發(fā)電機(jī)組的差動(dòng)保護(hù)裝置的故障發(fā)生時(shí)，應(yīng)該首先檢查差動(dòng)保護(hù)設(shè)備有無(wú)著明火的情況，如果著明火，應(yīng)在第一時(shí)間采取合理措施滅火。其次，檢查電流互感器是否可以正常的運(yùn)行，如果電流互感器正確安裝并且電流互感器的變化比是相同的，那么轉(zhuǎn)而檢查差動(dòng)回路是否短路，同時(shí)測(cè)量發(fā)電機(jī)組中絕緣電阻的絕緣情況[3]。在檢查完硬件設(shè)備的情況后，詢問(wèn)工作人員的操作情況，判斷是否是人為失誤導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)裝置錯(cuò)誤動(dòng)作或故障。

2.1.2 變壓器。當(dāng)變壓器的溫度不斷升高時(shí)要密切關(guān)注，采取措施降低變壓器的溫度，在條件允許的情況下降低變壓器的負(fù)載，將變壓器的溫度降低回正常值。如果變壓器的溫度升高超過(guò)警戒值，需要立即向值班人員報(bào)告，檢查變壓器的溫度升高是否是由于變壓器的冷卻裝置故障引起，再排除冷卻裝置的故障后，申請(qǐng)適當(dāng)降低變壓器的負(fù)載。

2.1.3 水電站電氣一次主結(jié)線上的開(kāi)關(guān)。對(duì)于漏油的少油型高壓開(kāi)關(guān)要進(jìn)行更換，在進(jìn)行更換時(shí)可以使用備用開(kāi)關(guān)進(jìn)行高壓開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)，如果沒(méi)有備用開(kāi)關(guān)進(jìn)行斷開(kāi)操作時(shí)，可以通過(guò)切斷跳閘回路的方式來(lái)斷開(kāi)高壓回路，在得知少油型高壓開(kāi)關(guān)漏油后就不能再用該高壓開(kāi)關(guān)進(jìn)行負(fù)荷的切斷。

2.2 二次設(shè)備的故障解決措施

2.2.1 調(diào)速器。檢測(cè)電液轉(zhuǎn)換器，對(duì)其不動(dòng)作的原因進(jìn)行檢測(cè)，先將調(diào)速器的活塞進(jìn)行清潔，再進(jìn)行幾次測(cè)試操作，如果電液轉(zhuǎn)換器仍然不能正常工作，就需要對(duì)電液轉(zhuǎn)換器所在的回路進(jìn)行故障排查并且對(duì)回路上的原件進(jìn)行故障排查。如果調(diào)速器的主要控制單片機(jī)故障，就要檢測(cè)單片機(jī)的復(fù)位控制電路。使用其他運(yùn)行情況良好的單片機(jī)替換這個(gè)故障的單片機(jī)。對(duì)替換下的單片機(jī)進(jìn)行多次的通斷電測(cè)試，觀察單片機(jī)的復(fù)位控制電路的運(yùn)行情況。同時(shí)使用其他儀器進(jìn)行輔助檢測(cè)，對(duì)檢索出的故障點(diǎn)進(jìn)行維修。

2.2.2 監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)中的元器件出現(xiàn)了問(wèn)題，必須進(jìn)行相應(yīng)的元器件的更換，在更換后要對(duì)相關(guān)的元器件進(jìn)行防干擾的保護(hù)。針對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)而言，可以通過(guò)可編程控制器進(jìn)程遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的應(yīng)答，可編程控制器的部分型號(hào)可以應(yīng)對(duì)強(qiáng)磁環(huán)境，針對(duì)不同的工作環(huán)境選用不同的可編程控制器，盡管可編程控制技術(shù)可以保證檢測(cè)到的數(shù)據(jù)指數(shù)可以準(zhǔn)確的傳遞到檢測(cè)儀表，但是我們還是要盡可能地采取抗干擾措施。在保證監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行的同時(shí)要安排相應(yīng)的工作人員進(jìn)行相應(yīng)的巡視檢查，巡視檢查人員可以進(jìn)行輪換。

3 結(jié)束語(yǔ)

總結(jié)上文，我們分析水電站中常見(jiàn)的電氣設(shè)備故障，并針對(duì)性的提出相應(yīng)的解決措施。分析常見(jiàn)的電氣故障的一個(gè)原因是為了在水電站的設(shè)備出現(xiàn)電氣故障時(shí)我們可以迅速找到解決辦法；另一個(gè)原因是我們可以避免工作人員在操作設(shè)備時(shí)出現(xiàn)人為失誤而導(dǎo)致電氣設(shè)備出現(xiàn)故障。在進(jìn)行水電站的設(shè)備操作時(shí)，工作人員應(yīng)該及時(shí)觀察并記錄儀器表上的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，探討更好的水電站電氣設(shè)備預(yù)防措施。

參考文獻(xiàn)

[1]吳家剛.水電站電氣故障分析與解決措施探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，4（16）：130.

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[3]趙根，廖珊珊.水電站電氣故障分析與對(duì)策研究[J].建材與裝飾，2016，21（12）：276-277.