水电站电气设备常见故障及排除办法

　　随着中国经济的快速增长和工业化进程的加快，能源供应越来越紧张，生态环境也面临着前所未有的压力。保证水电站的正常运营需要及时迅速的发现故障、排除故障。这是保证设备使用寿命，使其更好为社会和人民服务的根本需要。下面将对水电站几种常见故障的诊断和排除进行具体的说明和阐述。 

 

 

　　1.1发电机电压达不到额定电压 

 

　　在发电过程中，当励磁装置电压源复励不足，就会不能提供电枢所必需的励磁电流，使发电机电压达不到额定电压，从而不能进行电力的传输。可以采取的措施：在发电机与励磁电抗器之间接入一台三相调压器，以提高发电机端电压，达到电流的平衡；改变励磁装置电压通势与发电机电压的相位，使合成总磁通势增大；减小变阻器的阻值，采用补偿电容的方法，使发电机有励磁电流增大。 

 

　　1.2发电机温度升高 

 

　　发电机温度升高的因素主要有电负荷和定、转子电流密度的大小，电机通风系统是否良好，空气冷却器是否有足够的换热容量等，因此在故障排除时要根据具体情况具体对待，逐一排除、对症下药。如发电机定子温升取决于热负荷值，我们可以测量发电机在额定工况下的电负荷、定子电密，从而求出热负荷。

 

看其是否在经验取值范围内，就可得出是否与此有关，从而进行改进。对于电机通风系统的故障，可以通过更换转子线圈的方法，因为加大了线圈的截面，降低了电流密度，从而将温度降下来；也可通过改善风扇和挡风板的方法，发电机首要的热源在磁极，只要把进入磁极的风量加大，就达到了散热降温的目的。

 

但是比较两种方法来看，改造风扇和挡风板比更换转子线圈成本低、工作量小，是首选的方法。空气冷却器的换热容量是否足够，可以计算发电机在额定式况下由空气冷却器带走的总损耗与总换热容量进行比较，若换热容量不足，可通过添加空气冷却器的方法进行解决。总之，发电机的温升是我们要注意的一个问题，及时的排查和解决有利于发电机的正常工作。 

 

　　1.3发电机绝缘故障 

 

　　发电机绝缘损坏严重影响着发电机的正常、可持续运行，在安全生产中存在着很大的隐患，排查和解决好这一问题是保障正常工作的重点。

 

　　1.3.1发电机主绝缘损坏 

 

　　发电机主绝缘损坏的原因大多是由设计制造不良和运行环境恶劣造成的。解决的主要方法是防止铁芯松动和防止电腐蚀。当发现铁芯上有红色粉末时，说明铁芯有松动，对有松动的线圈应及时将槽楔打紧，端部松动可用无纬玻璃丝带绑扎，然后喷环氧树脂漆固化。当闻到发电机有臭氧味，说明被电腐蚀，需要进行检修。 

 

　　1.3.2发电机转子绝缘损坏 

 

　　当出现发电机转子回路绝缘为零，说明发电机转子绝缘损坏。其主要有这么几种原因：发电机励磁系统直流回路中设备绝缘破坏；发电机励磁系统交流回路中设备破坏；重复两次接地。在排除时，针对第一种情况，可用直流电焊机手动加励磁电流，判断接地点是在灭磁开关回路前还是回路后，然后对破损电缆用玻璃丝带层层包扎，并涂上环氧树脂，增加电缆的绝缘。

 

第二种情况和第一种相同，也是更换包扎电缆，提高设备的绝缘水平。针对第三种情况，则需消除集电环上的毛刺、减少罩壳内的油雾，定时把励磁引线的正负极进行对换，从而使发电机连续运行时间延长。 

 

 

　　2.1铁心过热 

 

　　铁心在变压器中构成了一个闭合的磁路，它是安装线圈的骨架，也是变压器电磁性能和机械强度提高的重要部件。铁心过热的原因有多方面，可能是绕组短路、铁心接地问题、电源电压高、铁心冷却油道堵塞、铁心叠片周围毛刺、叠铁心片时缝隙不均等等。处理这一问题需根据情况在检查之后进行对应的维修。

 

可先用干净的无绒毛巾去除铁心表面的油污，然后若是绕组短路，可对其从绝缘方面进行修复；若是铁心接地问题，更换接地片，以厚度0.5mm宽度大于30mm的紫铜片为宜，并对其外漏部分进行包扎，防止铁心短路；若是铁心叠片周围有毛刺，可进行相应的打磨，保证其润滑；同时清理油道内的异物，保证压板与上铁轭间有均匀的间隙。 

 

　　2.2油位不正常 

 

　　变压器的油位过高或过低都说明有导致变压器出现故障的因素，因此需要做相应的检查和处理，以避免出现大的问题。油位过高的原因可能是冷却器有堵塞，造成冷却器故障，也可能是加油过多引起油位过高。所以我们只需清理污垢或放出多余的油即可。若油位位过低则需尽快补充相应的油量，但是要是漏油的话，则要尽快修理，且不可将瓦斯保护由跳阐改为信号。 

 

　　2.3局部放电 

 

　　变压器的局部放电不一定会影响正常的工作，但是存在一个潜在的隐患。处理不好就会导致局域的停电或电网不能正常运行。常见情况是：放电对绝缘的击穿；腐蚀对绝缘的击穿。在实际工作中，我们可以加强绝缘的强度，使变电器无懈可击。 

 

 

　　3.1断路器拒跳、拒合 

 

　　高压断路器是停、送电的关键设备，它将直接决定着整个电力传输能否正常运行。其中断路器的拒跳、拒合对系统的安全运行构成了很大的威胁，及时发现故障、排除故障，才能减少停电的时间，缩小事故的影响面，提高供电的可靠性和安全性。

 

当出现保护信号灯亮但回路红灯也亮时，可确定为断路器出现拒跳故障，应立即手动拉闸，进行检修。检查控制开关触点是否接触不良，防跳继电器和继电保护是否跳闸等，从而进行相应的修理。当出现拒合情况时，应检查合闸控制电源是否正常，合闸保险丝是否烧断，合闸接触器的触点是否接触好等。

 

当合闸后，绿灯红灯交替闪烁，说明断路器合上后又自动跳闸，那么就需检查线路存在的故障及断路器的机械故障。若合闸后绿灯熄灭，红灯不亮，但电流有显示，说明断路器已合上，那么就需检查合闸接触器的触点、跳闸线圈、合闸保险丝等方面是否正常。 

 

　　3.2电压互感器高压熔断器熔断 

 

　　电压互感器其实就是一个小的变压器，它虽然体积小，但结构紧凑，有着较高的测量准确度。电压互感器熔断的主要原因是电压互感器铁心饱和引起的铁磁谐振过电压。在运行中，由于合闸空载会引起过电压，致使用权电压互感器铁心饱和而使得励磁电抗下降，激发稳定的最容和电感谐振，使得系统的等效阻抗减小，从而产生强大的电流，引起电压互感器的熔断器熔断。熔丝熔断的原因是过电流，而过电流起因于过电压，高压熔丝熔断的原因就是铁磁饱和问题。因此，可以采取在电压互感器侧并联电抗器，使回路阻抗增大，避免谐振过电压，减小回路电流，从而避免电压互感器高压熔断器的熔断。 

 

　　对于水电站的电气设备方面的故障和排除方法还有很多很多，这就要求我们在工作中要多发现，多积累，多总结。既总结经验，也要总结教训。通过总结，既可丰富自己，也能对其他人有一定的帮助和警示，从面使我们在水电的管理方面更上一个台阶，同时也可为国家节省了一些不必要的浪费。 

 

　　参考文献： 

 

　　[1]王新辉.水电站电气设备故障分析与处理[J].科技创新导报，2010（16）. 

　　[2]江智伟.变电站自动化及其新技术[M].北京：中国电力出版社，2006. 

　　[3]凌子恕.高压互感器技术手册[M].北京：中国电力出版社，2005.