水电站电气故障分析与现场解决方案探析
董武 尹一松
摘 要：我国水电事业的发展是符合社会进步和人们生活需要的，所以出现了越来越多的水电站，而水电站的运作离不开电气设备的使用，但在电气设备的使用中很可能会出现故障，这就会导致水电站不能正常运转。所以，为了保证水电站能够安全的正常运转，就必须对电气设备中可能存在的故障有比较全面地认识，这样才能在出现故障的时候迅速的找到解决的方法。本文对水电站中容易出现的问题进行了分析，并且提出了几点解决方案。
关键词：水电站；电气故障；解决方案
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.188
0 引言
随着我国经济的发展和科技的进步，越来越多的水电站被建立起来，为人们的生活带来了更多的便利。随着水电站的自动化程度越来越高，电气设备的使用也越来越广泛，但在使用电气设备的过程中，难免会故障，这对水电站的使用寿命的影响是非常严重的，所以如何安全、有效的解决电气故障，是目前水电站使用面临的最主要的问题[1]。为此，需要我们对水电站的电气故障及解决方案进行积极的研究。
1 水电站电气设备发展的现状
首先，电气设备更新速度加快，科技的不断发展为我国电气设备的更新提供了技术支持，使我国电气技术得到了不断的创新，在相关专家的努力下，电气设备不断从旧式设备向高端设备加速转变；其次，电气设备不断将高低压设置、防雷保护等设备融为一体，向着一体化方向发展，解决了以前电气设备分散、低效的弊端，对我国经济的稳定发展具有重要意义，也将我国水电站电气设备提高到了更高的层次；另外，随着电气设备技术的进步，我国电气设备的维修水平也得到了提高，使电气设备的使用时间增长、工作效率提高，对我国水电事业的发展具有重要意义[2]。
2 查找水电站电气故障的方法
（1）经验法。经验法一般用于较为常见、简单的故障中，包括黑暗观察法、电路敲击法及弹压活动部件法。其中，黑暗观察法是指如果在黑暗中看见电气设施出现火花就可以判断出该处的电路接触不良；电路敲击法是指用橡皮锤对正在运行的设备进行击打，故障就会通过打击排查出来；而弹压活动部件法则是通过对设备进行不断的弹压，通过摩擦使设备接触不良的地方得到消除。
（2）检测法。检测法比经验法更加精确但查找过程则更加繁杂，一般用于检测不常见的电气故障，是用各种电学仪器和仪表来检测故障的方法，包括电压法和电阻法两种。电压法是通过读取电源和支路电流表上的电压值来判断存不存在故障，若两点之间的电压不为零，则说明存在故障，接触不良；而电阻法则是通过在电路中串联电流表，若电阻大则电流小，所以通过电流表的读数变化就可以对故障进行判断[3]。
3 水电站常见电气故障分析
（1）发电机内部绝缘损坏。这种故障具体表现为在发电机运行时出现火星、闻到烧焦的味道或者是在发电机回路中的指示表针全部指向零且突然自动跳闸等现象的出现。这一故障的出现主要是因为单相接地或匝间短路，而出现这一现象的原因可能是因为电压升高或在发动机工作中，电气设备产生大量热量导致温度过高而使绝缘被电压击穿；另外，在人工操作中绑线如果没有绑紧或操作失误将零件丢进发动机中，都会造成发电机内部绝缘遭到损坏的故障。
（2）发电机电压不能达到额定电压。这种故障是由于升压时发电机的励磁电压和发电机定子电压升不到标准值，这就需要检修人员及时查明故障原因，通常情况下采用的处理方法首先是对励磁回路进行检查，确定其内部是否发生断线，电刷接触是否良好，电刷是否处于正确的位置，如果以上检查均未发现错误，而励磁电压表上指针发生了很小的偏转，表明原因在于励磁线圈的搭接方向上，这是可以通过对换励磁线圈正负极的方法来解決问题[4]。
（3）变压器声音异常。在发生故障时变压器的声音会出现异常，负荷过高的变压器发出的音调会是非常高亢的，且会随着不同故障而发出不同的声音，如单相接地情况的发生会使变压器的声音变尖；而零件松动会使变压器发出很大的噪音等，而在空气湿度较大的时候，设备的绝缘部分会变得潮湿，这会使绝缘部分的耐压强度降低，引起击穿放电等现象。
4 水电站电气故障的解决方案
（1）励磁装置使用中故障的解决方案。励磁装置的运行对水电站运行的影响是非常重要的，所以彻底除去氧化层与油污对于励磁装置是必要的，且要保证电刷被研磨好，弹簧也不能松动，这样才能保证励磁装置不会出现故障。
（2）变压器故障的解决方案。首先，要实现差流越限保护。变压器的过电流保护在速度上不能达到要求且存在死区所以需要设置电流差动保护。分别在变压器的两侧装上两个电流互感器从而适当地选取电流比，在正常运转时，两边电流会和之后几乎为零，继电器并不发生动作，当变压器发生故障无法正常运行时，两边的电流比产生变化从而进一步地引发继电器的动作保护电路[5]。其次，要保证轻重瓦斯动作的处理。如果瓦斯保护发生跳闸，则说明变压器的内部存在重大故障，所以需要对油枕防爆门、焊接缝、变压器壳及气体可燃性进行检查。
5 结束语
总而言之，水电站的电气故障是非常复杂的，且发生的时间及种类并不能预测，这为电气故障的管理增加了很多难度。所以，要想及时有效的解决电气故障，就需要相关工作人员掌握足够的技术知识，且处理故障的经验丰富，这样才能保障在故障发生时能够及时发现且解决，并且对故障的处理必须认真、严谨，反复检查、确认故障确实被排查，并保证设备已经正常运转，这样才能真正的解决故障，使水电站的安全管理质量得到提高。
参考文献：
[1]汤兴宝.水电站电气设备检修技术革新与运行维护分析[J].科学技术创新，2018（29）：161-162.
[2]何霞.浅谈水电站电气设备的检修措施与故障处理[J].低碳世界，
2017（36）：55-56.
[3]邱茂林.水电站电气设备常见故障与处理措施分析[J].科技与创新，2017（18）：136+139.
[4]赖云海.水电站电气设备检修技术革新与运行维护[J].通讯世界，
2017（12）：146-147.
[5]罗文雄.浅析提高水电站电气设备可靠性的途径[J].珠江水运，
2017（05）：74-75.
作者简介：董武（1988-），男，甘肃武威人，本科，从事电力工程工作。
