（內(nèi)蒙古大唐國際海勃灣水利樞紐開發(fā)有限公司，烏海 016000）

0 引言

電氣設(shè)備故障對水電站運行有很大影響，較為嚴重的會造成水電站水輪發(fā)電機組非計劃停運，使水電站的發(fā)電效益大大降低。因此，要對水電站電氣設(shè)備出現(xiàn)的各類故障進行梳理，并找出處理故障的有效方法，保障水電站的正常運行。

1 電氣設(shè)備運行現(xiàn)狀

水電站電氣設(shè)備的發(fā)展方向是一體化，這就要求設(shè)備的性能和質(zhì)量必須過硬。水電站要實現(xiàn)長期穩(wěn)定運行，需要可靠的電氣設(shè)備作為支撐。要想實現(xiàn)電氣設(shè)備的一體化，需要進行有效管理，把運行和管理有機結(jié)合，這樣才能使運行效益提高到一個新高度，保證水電站的安全平穩(wěn)運行[1]。電氣設(shè)備在運行中受環(huán)境溫度、絕緣老化等因素影響，在一定時期會出現(xiàn)故障，給水電站帶來很大危害。

2 常見故障

電氣設(shè)備隨使用年限的延長會出現(xiàn)各種各樣的故障，威脅水輪發(fā)電機組安全運行。因此，要對電氣設(shè)備故障進行梳理匯總，為水電站運行奠定基礎(chǔ)。

2.1 母線故障

在水電站中，母線是電氣設(shè)備的基礎(chǔ)設(shè)施，故障表現(xiàn)主要為接地短路。由于母線具有匯集、分配和傳輸電能的作用，類似于電氣設(shè)備的一個“樞紐”，所以當發(fā)生短路的時候，會使與其相連的電氣設(shè)備受到影響，降低發(fā)電機組運行的穩(wěn)定性和可靠性。一旦母線出現(xiàn)故障，其危害非常大，一定要對母線運行全面檢查，加強日常監(jiān)盤和巡檢，這樣才能及時發(fā)現(xiàn)異常，提前做好防備。

2.2 發(fā)電機故障

發(fā)電機的常見故障主要有定子故障和勵磁故障。定子故障破壞性巨大，會導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸和電力系統(tǒng)振蕩等嚴重影響，發(fā)電機本體結(jié)構(gòu)可能會發(fā)生損壞，水輪發(fā)電機組非計劃停運。因此，必須高度重視這種障礙，對發(fā)電機進行全面巡檢監(jiān)控，避免這種故障發(fā)生。勵磁故障主要包括勵磁功率柜風(fēng)機故障、功率柜快熔故障等。如果出現(xiàn)這種故障，可能會導(dǎo)致勵磁系統(tǒng)低勵或失磁，使發(fā)電機失步，影響發(fā)電機和電力系統(tǒng)運行。

2.3 互感器故障

互感器有電流互感器和電壓互感器。當發(fā)生故障時，互感器的表計數(shù)值就會存在很大誤差，對電流和電壓信息不能做出正確判斷。電壓互感器常見故障有二次側(cè)熔絲熔斷，電流互感器常見故障有二次開路等。

2.4 調(diào)速器故障

第一種是電液轉(zhuǎn)化器異常，當調(diào)速器運行的時候，雖然參數(shù)顯示一切正常，但是電液轉(zhuǎn)化器沒有進行任何工作，這可能存在斷線故障。第二種開度、開限的運行和設(shè)計的指標不一致，調(diào)速器平衡指標缺乏，說明調(diào)速器有機械方面故障。第三種主控PLC故障，一旦PLC本體卡機、顯示異常，就會使調(diào)速器工作出現(xiàn)異常，這種故障一般由PLC電路發(fā)生故障而出現(xiàn)的[2]。

3 處理措施

3.1 母線故障處理

母線發(fā)生故障會在水電站的中控室上位機中報出信號。比如當母線母差保護動作，上位機故障音箱報警，值長立即組織運行人員進行事故處理，拉開故障母線相連開關(guān)的兩側(cè)刀閘，斷開跳閘開關(guān)的操作電源和控制電源，防止開關(guān)誤動。全面檢查設(shè)備，查找是否存在明顯的故障點，并將事故情況匯報管轄區(qū)的調(diào)度，向調(diào)度申請母線停電檢修。在沒有查到明顯故障點時，該故障母線不得進行試送電。

3.2 發(fā)電機故障處理

發(fā)電機發(fā)生定子接地故障時，中控室上位機報“發(fā)電機定子一點接地保護動作”事故信號，故障音箱報警，機組解列、滅磁、停機。運行人員要監(jiān)視機組事故停機過程，必要時赴現(xiàn)地進行手動輔助。檢查發(fā)電機定子引出線、勵磁變及發(fā)電機出口PT高壓側(cè)有無明顯接地點[3]。在機組開機前，需要測量發(fā)電機定轉(zhuǎn)子絕緣是否合格，發(fā)電機進行遞升加壓后，檢查無異常可申請機組并網(wǎng)運行。發(fā)電機發(fā)生勵磁功率柜風(fēng)機全部停運時，功率柜風(fēng)機“退出”故障信號燈亮，這時要調(diào)整機組負荷，降低勵磁電流，檢查風(fēng)機電源開關(guān)是否跳開，風(fēng)機檢查無明顯異常，可試合一次，注意功率柜風(fēng)機全停時，晶閘管溫度不要超過55 ℃，運行時間不超過30 min，否則需要退出該功率柜。發(fā)電機有多臺功率柜時，其中一臺出現(xiàn)快熔熔斷時，可退出故障功率柜，立即聯(lián)系檢修人員進行處理。

3.3 互感器故障處理

電壓互感器二次熔絲熔斷時，熔斷的故障相電壓會降低或為零，有功和無功表計指示也會相應(yīng)降低，這時應(yīng)檢查二次回路有無斷線，保險是否熔斷或接觸不良，如查不到故障原因，應(yīng)進行停電處理。電流互感器二次開路時，聲音會變大且常常會伴隨有放電現(xiàn)象，進行二次回路開路檢查時，必須使用合格的工器具和防護用品。可根據(jù)故障現(xiàn)象判斷開路故障點是測量回路還是保護回路，在開路處進行短接時，涉及的相關(guān)保護要先停用，無法帶電短接時，應(yīng)匯報調(diào)度進行停電處理。

3.4 調(diào)速器故障處理

在處理這種故障的時候，要先準確判斷故障類型。維修人員要對液壓設(shè)備進行全面檢查，對數(shù)字閥和比例閥的性能進行檢查，對導(dǎo)葉的開度信號詳細觀察，運用手動和自動的方法反復(fù)調(diào)節(jié)，查明故障部位。當液壓故障處理完成后，進行復(fù)位操作，保證故障全部消失，避免機組啟機時故障信號閉鎖。

4 結(jié)束語

在水電站中，電氣設(shè)備也在加大規(guī)模和數(shù)量。電氣設(shè)備在運行中，會面臨各類風(fēng)險和故障，需要對其故障高度重視，確保電氣設(shè)備正常運行。電氣設(shè)備在運行中要運用風(fēng)險分級管控和隱患排查治理等有效方法加以解決，提高其質(zhì)量和性能，從而實現(xiàn)水電站的安全、可靠運行，推動經(jīng)濟發(fā)展。