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摘要：本文简要分析了水电厂电气设备的几种常见故障。
关键词：水电厂；电气设备；故障分析
Abstract: This paper analyzes several common faults of electric equipment of hydroelectric power plant.
Keywords: hydropower plant; electrical equipment; fault analysis
中图分类号：[TM622] 文献标识码：文章编号:
引言：
近几年，随著大、中、小型水电厂的建设，与此同时水电装机容也在不断扩大，电气设备被广泛使用，水电站厂的自动化程度在不断地提高。然而，电气故障是在所难免的，因此，这就需要加强水电厂电气设备的管理和维护，使之有效地保证水电站电气设备的安全、可靠地运行，并能维持较长的时间周期。如何更科学地管理好设备，提高设备利用率和安全可靠性，降低检修费用，已成为摆在电力企业面前不容回避的问题。
1水电厂电气设备概述
一般而言，可将水电厂电气设备分为两大部分，即电气一次设备以及全厂电气二次设备。就电气一次设备而言，又可划分为升压变电电气设备和发电电气设备。目前常见的电气一次设备主要是变压器以及发电机等。常见的二次设备主要有：工业电视系统；公用系统设备；控制电缆和电气试验设备等。
水电厂的电气设备在布置的时候，要尽可能地减少土石方的开挖量，并要尽力减少土建工程量以及电气设备的占地面积。还要注意将高压开关站与发电机和主变压器等设备之间的接线尽量进行缩短，特别是要缩短变压器与发电机之间用于大电流的接线。尽可能不要发生机械管线同电气接线交叉的情况，这样一方面可以节省连接母线，降低对电能的损耗，另一方面也可以减少故障发生的机率，有利于设备的维护以及安全运行。
2水电站电气设备发展现状
水电厂是我国国民经济发展的重要因素，电气设备是水电厂正常运转的关键，因此，提高我国电气设备水平极为重要。目前，我国水电厂电气设备的发展日新月异，电气设备的发展基本上呈直线上升趋势。我国水电厂电气设备发展现状可以从以下几个方面来描述:
2.1电气设备一体化
目前，我国水电厂电气设备的大趋势是一体化，所谓一体化是指将电站、高低压设备、配电装置、防雷保护等电气一次设备融为一体。这种一体化去除了我国以前电气设备分散低效的弊端，具有集约高效低成本的优势，将我国水电站电气设备提高到较高的层次。电气设备一体化不仅促进我国水电事业的发展，而且促进我国国民经济健康稳定发展。
2.2电气设备更新换代加速
技术的提高科技的创新是电气设备更新换代加速的前提 改革开放以后，随着国外先进电气技术的传入，我国电气设备专家在努力钻研国外先进技术的基础上进行创新，制造出适合本国的电气设备。我国的电气设备大体上经历了旧式电气设备、新式设备及高端设备的演变，随着我国电气技术的提高，这种演变在不断加速。
2.3电气设备维修水平提高，使用时间增加
我国水电厂电气设备不仅在技术方面有了极大提高，而且在维修水平方面相比以前也有了极大改善，这种改善的结果就是我国电气设备使用时间增加。电气设备维修水平的提高不仅提高了电气设备使用效率，而且降低了投资成本，提高了设备工作效率，是我国水电厂电气设备整体上达到较高水平，促进我国水电事业的发展。
3水电站调速器引发的故障
3.1微机调速器（PID）
在水电站的调速器的运转中，因单片机不能执行所预定的程序，从而导致调速器无法正确工作。这种故障通常表现为，主控面板发出告警，同时电液转换设备停止作业。发生这种故障时，对其进行断电并复位，以先期对故障进行排除。在具体检修保养时，使用仪器对发生故障的位置实施检测，最后对其加以维修。
3.2反馈指示仪表不准确
这种故障通常表现为实际开叶度与控制面板的指示开度、出力与水头开度均与实际情况不符且平衡表显示异常。这种故障产生的原因一般是因机械故障导致的，要对其进行详细记录，并于机组停转时对其进行具体检查处理。
3.3电液转换设备停止运行
电液转换设备对于相关执行命令没有响应。这种故障的原因有电器故障与机械故障两种，前者是因其工作回路出现断线或是主要控制部件出现故障所导致的，处理方式应及时切换至手动操作，并等系统停止运转后进行具体维修，而后者则是因杂物或污损造成的，处理方式应在主控面板上在自动、手动工作方式进行反复切换，而后在维修保养中加强对相关部位实施清洗作业，即能将该故障成功排除。
4发电机组执行微机控制流程引发的故障
频繁的开、停机操作是水电厂的特点,开、停机过程也是故障发生概率最大的环节,下面结合某水电站的实际情况,就计算机监控系统执行流程过程中出现的部分故障予以分析。
4.1上位机发出开机指令后,机组按预设流程逐步打开主阀和冷却水系统,至开调速器环节时,出现调速器拒动,流程中断现象。出现这种现象可能的原因有:调速器本体出现故障；②冷却水系统出现故障。③PLC模块及开出继电器出现故障。④通信故障。
针对可能的原因,对这一故障的分析处理如下:①检查调速器本体,工作电源,油压装置,操作把手等是否正常及在指定位置上。②检查各冷却水压力是否正常,示流信号器是否动作。③检查PLC模块上相应的开出点及开出继电器是否正常工作。④在开机过程中,有否出现通信异常现象。
4.2正常的开机过程中,机组转速达到95%以上时,励磁系统未按预设流程起励建压。原因分析:首先检查励磁系统是否工作正常,必要时可在励磁屏上直接手动起励试验.其次,检查PLC模块,是否有“机组转
速95%以上”的开关量输入,然后进一步检查转速信号装置,是否有“机组转速95%以上”的开关量信号输出。
5发电机内部绝缘故障
在设备运行过程当中，有时会出现发电机回路中的指示表针均指向零，并且励磁开关以及发电机断路器发生突然自动跳闸的现象，经检查发现有差动继电器动作。在某些时候会发现在风道中或者是在发电机内部会冒火星或是冒烟，同时伴随有绝缘烧焦的臭味，这些现象都说明发电机内部存在绝缘故障。主要是由于铁芯短路或者是发电机线圈绝缘遭到损坏而导致了故障的发生。接地故障是由多方面的因素造成的，主要有以下几个方面：
5.1 过电压
当发电机电压网络中出现单相接地故障的时候，其他两相的电压就会升高，最高情况可以达到√3倍。如果发生单相弧光接地的情况，那么所产生的过电压就会更加的严重，很可能会将未故障相对地电压提高3~3.5倍。在发电机的电压引出线路上，如果出现A相弧光接地的情况时，假如发电机定子线圈BC的两相当中的其中的一相出现绝缘不良的故障，电压就会击穿这一相，造成两点接地故障。
5.2 温度过高
如果线圈温度在较长的时间段内都高于一般温度或者铁芯短路持续长时间发热，那么就会导致线圈的绝缘强度降低，这样电压很容易就可将其击穿。
6结语
在实际的水电站工作中，水电站的电器设备故障随时都会发生，关系到电气系统的每一个部位，同时出现的故障是各种各样的，要想排除设备的每个故障点，就必须要求技术人员掌握电气专业技术，能够及时发现故障，并针对发现的故障熟练、可靠地对其进行排除。
关键词：水电厂；电气设备；故障分析
Abstract: This paper analyzes several common faults of electric equipment of hydroelectric power plant.
Keywords: hydropower plant; electrical equipment; fault analysis
中图分类号：[TM622] 文献标识码：文章编号:
引言：
近几年，随著大、中、小型水电厂的建设，与此同时水电装机容也在不断扩大，电气设备被广泛使用，水电站厂的自动化程度在不断地提高。然而，电气故障是在所难免的，因此，这就需要加强水电厂电气设备的管理和维护，使之有效地保证水电站电气设备的安全、可靠地运行，并能维持较长的时间周期。如何更科学地管理好设备，提高设备利用率和安全可靠性，降低检修费用，已成为摆在电力企业面前不容回避的问题。
1水电厂电气设备概述
一般而言，可将水电厂电气设备分为两大部分，即电气一次设备以及全厂电气二次设备。就电气一次设备而言，又可划分为升压变电电气设备和发电电气设备。目前常见的电气一次设备主要是变压器以及发电机等。常见的二次设备主要有：工业电视系统；公用系统设备；控制电缆和电气试验设备等。
水电厂的电气设备在布置的时候，要尽可能地减少土石方的开挖量，并要尽力减少土建工程量以及电气设备的占地面积。还要注意将高压开关站与发电机和主变压器等设备之间的接线尽量进行缩短，特别是要缩短变压器与发电机之间用于大电流的接线。尽可能不要发生机械管线同电气接线交叉的情况，这样一方面可以节省连接母线，降低对电能的损耗，另一方面也可以减少故障发生的机率，有利于设备的维护以及安全运行。
2水电站电气设备发展现状
水电厂是我国国民经济发展的重要因素，电气设备是水电厂正常运转的关键，因此，提高我国电气设备水平极为重要。目前，我国水电厂电气设备的发展日新月异，电气设备的发展基本上呈直线上升趋势。我国水电厂电气设备发展现状可以从以下几个方面来描述:
2.1电气设备一体化
目前，我国水电厂电气设备的大趋势是一体化，所谓一体化是指将电站、高低压设备、配电装置、防雷保护等电气一次设备融为一体。这种一体化去除了我国以前电气设备分散低效的弊端，具有集约高效低成本的优势，将我国水电站电气设备提高到较高的层次。电气设备一体化不仅促进我国水电事业的发展，而且促进我国国民经济健康稳定发展。
2.2电气设备更新换代加速
技术的提高科技的创新是电气设备更新换代加速的前提 改革开放以后，随着国外先进电气技术的传入，我国电气设备专家在努力钻研国外先进技术的基础上进行创新，制造出适合本国的电气设备。我国的电气设备大体上经历了旧式电气设备、新式设备及高端设备的演变，随着我国电气技术的提高，这种演变在不断加速。
2.3电气设备维修水平提高，使用时间增加
我国水电厂电气设备不仅在技术方面有了极大提高，而且在维修水平方面相比以前也有了极大改善，这种改善的结果就是我国电气设备使用时间增加。电气设备维修水平的提高不仅提高了电气设备使用效率，而且降低了投资成本，提高了设备工作效率，是我国水电厂电气设备整体上达到较高水平，促进我国水电事业的发展。
3水电站调速器引发的故障
3.1微机调速器（PID）
在水电站的调速器的运转中，因单片机不能执行所预定的程序，从而导致调速器无法正确工作。这种故障通常表现为，主控面板发出告警，同时电液转换设备停止作业。发生这种故障时，对其进行断电并复位，以先期对故障进行排除。在具体检修保养时，使用仪器对发生故障的位置实施检测，最后对其加以维修。
3.2反馈指示仪表不准确
这种故障通常表现为实际开叶度与控制面板的指示开度、出力与水头开度均与实际情况不符且平衡表显示异常。这种故障产生的原因一般是因机械故障导致的，要对其进行详细记录，并于机组停转时对其进行具体检查处理。
3.3电液转换设备停止运行
电液转换设备对于相关执行命令没有响应。这种故障的原因有电器故障与机械故障两种，前者是因其工作回路出现断线或是主要控制部件出现故障所导致的，处理方式应及时切换至手动操作，并等系统停止运转后进行具体维修，而后者则是因杂物或污损造成的，处理方式应在主控面板上在自动、手动工作方式进行反复切换，而后在维修保养中加强对相关部位实施清洗作业，即能将该故障成功排除。
4发电机组执行微机控制流程引发的故障
频繁的开、停机操作是水电厂的特点,开、停机过程也是故障发生概率最大的环节,下面结合某水电站的实际情况,就计算机监控系统执行流程过程中出现的部分故障予以分析。
4.1上位机发出开机指令后,机组按预设流程逐步打开主阀和冷却水系统,至开调速器环节时,出现调速器拒动,流程中断现象。出现这种现象可能的原因有:调速器本体出现故障；②冷却水系统出现故障。③PLC模块及开出继电器出现故障。④通信故障。
针对可能的原因,对这一故障的分析处理如下:①检查调速器本体,工作电源,油压装置,操作把手等是否正常及在指定位置上。②检查各冷却水压力是否正常,示流信号器是否动作。③检查PLC模块上相应的开出点及开出继电器是否正常工作。④在开机过程中,有否出现通信异常现象。
4.2正常的开机过程中,机组转速达到95%以上时,励磁系统未按预设流程起励建压。原因分析:首先检查励磁系统是否工作正常,必要时可在励磁屏上直接手动起励试验.其次,检查PLC模块,是否有“机组转
速95%以上”的开关量输入,然后进一步检查转速信号装置,是否有“机组转速95%以上”的开关量信号输出。
5发电机内部绝缘故障
在设备运行过程当中，有时会出现发电机回路中的指示表针均指向零，并且励磁开关以及发电机断路器发生突然自动跳闸的现象，经检查发现有差动继电器动作。在某些时候会发现在风道中或者是在发电机内部会冒火星或是冒烟，同时伴随有绝缘烧焦的臭味，这些现象都说明发电机内部存在绝缘故障。主要是由于铁芯短路或者是发电机线圈绝缘遭到损坏而导致了故障的发生。接地故障是由多方面的因素造成的，主要有以下几个方面：
5.1 过电压
当发电机电压网络中出现单相接地故障的时候，其他两相的电压就会升高，最高情况可以达到√3倍。如果发生单相弧光接地的情况，那么所产生的过电压就会更加的严重，很可能会将未故障相对地电压提高3~3.5倍。在发电机的电压引出线路上，如果出现A相弧光接地的情况时，假如发电机定子线圈BC的两相当中的其中的一相出现绝缘不良的故障，电压就会击穿这一相，造成两点接地故障。
5.2 温度过高
如果线圈温度在较长的时间段内都高于一般温度或者铁芯短路持续长时间发热，那么就会导致线圈的绝缘强度降低，这样电压很容易就可将其击穿。
6结语
在实际的水电站工作中，水电站的电器设备故障随时都会发生，关系到电气系统的每一个部位，同时出现的故障是各种各样的，要想排除设备的每个故障点，就必须要求技术人员掌握电气专业技术，能够及时发现故障，并针对发现的故障熟练、可靠地对其进行排除。