方思程

（湖北省汉江兴隆水利枢纽管理局，湖北潜江 433100）

0 引言

电力作为一种绿色环保型能源，在能源利用上将会越来越重要。水电站作为电力的主要生产地方，它的安全和平稳运行是至关重要的。在水电站的运行中，会用到各式各样的电气设备，要保证水电站的正常运行，必须要保证电气设备的正常运行。在实际生产中，会遇到各种类型的故障，这时，就需要及时的发现和解决这些故障问题。

1 水电站电气设备常见故障

1.1 变压器故障

变压器作为水电站工作运行的大脑部件，是电力生产中的重要部分。在平时的生产过程中，必须对其进行严格的管理，并进行定期的检查和维护。

（1）当变压器出现异常时会有噪声产生。变压器在重载作用下，会产生“嗡嗡”声，变压器内部接触不良或绝缘破损时也容易产生异响。如果出现谐振电压，变压器内部会产生刺耳的声音。当有设备零件松动时，在运行中受负载影响会产生严重的异响，或受到周围潮湿环境的影响，设备受潮，耐压降低，最终会导致变压器绝缘击穿问题和较大的安全隐患。

（2）当变压器出现绝缘瓷套闪络问题时，需要及时的对变压器进行检查。检查变压器内部质量问题，如密封橡胶的密封效果，螺母松动问题等，这些问题都会使变压器的绝缘部件遭到损坏。当有异物在套管表面或电容套管间隙放电时，都会造成套管闪络问题，如果不能及时地把这些问题解决好，将会损坏变压器的绝缘部分，进而引起变压器故障[1]。

1.2 励磁装置故障

励磁装置在变压器故障中比较常见。励磁装置正常工作时，励磁电流减小，励磁电压略有升高，电机运行正常，无报警等异常情况。由于励磁输出回路电阻增大，导致常规励磁绕组的直流电阻变化，致使故障电阻减小。电刷变形，导致接触滑环面积减小，在接触面上产生一层导电性差的油，类似于电路中串联的电阻器。由于外圈不是一个严格的圆，表面不光滑，滑环磨损，导致电刷与滑环接触松动。滑环在旋转状态下被烧成粗糙表面的几率很大，粗糙表面的尖端往往进一步导致新的火花点，产生片状火花[2]。

1.3 线路故障

线路故障也是水电站的常见问题。在实际运行过程中，容易产生接地短路等情况。线路如人体脉络一样连接这水电站内的所有设备，一旦出现线路接地短路问题，将会使整个电力系统瘫痪，严重影响水电站的正常运行。这时必须第一时间对线路进行检查，及时发现故障并排除。

1.4 发电机故障

发电机是水电站最重要的设备之一，故障主要有励磁故障和本体故障。励磁故障是指由励磁系统引起的故障，出现故障后不能正常运行，就会导致整个发电机不能正常运行。这将会对水电站造成更大的损坏，还会引起振动、高温等伴随故障。严重时，会损坏发电机本体结构，导致发电机不能正常运行。另外，发电机故障也会引起火灾，因此必须对这一故障给予足够的重视，并进行全面的监测，最大限度避免故障的发生[3]。

1.5 调速器故障

在水电站的运行中，调速器经常会发生各种类型的故障：①调速器停机故障，如果微控制器不能执行调控程序，调控器将不能正常工作。如果出现这种故障，控制面板将会控制电液转换设备不再运行；②仪表故障，当出现机械故障时，平衡表无法显示，造成仪表显示的开度与实际开度不一致，从而造成仪表故障；③电液转换设备故障，原因可能是机械或电气故障，但无论是什么原因造成的故障，都会使电液转换设备不能运行。

2 水电站电气设备检修技术

2.1 故障判定

在运行中不时会有故障的发生，需要运用合理的方法和技术对故障进行判定和检修。

2.1.1 仪器检测法

仪器检测法包括电阻检测法和电压检测法[4]。

（1）电阻检测技术。用电阻表检测设备电路，判断电路是否畅通（如果畅通，电阻与电流成反比）。

（2）电压检测技术。通过电压表设备对两点之间进行检测：如果接触器不动作，两点之间的电压接近电源电压，可判断断线；如果两点之间的电压差不为零，可判断线路接触不良。

2.1.2 经验法

（1）弹性冲压运动部件技术。当零件接触不良时，可对设备部件进行弹压操作，以纠正部件的动作堵塞或触点的氧化问题。

（2）电路敲击技术。也就是说，用橡皮锤轻轻敲击工作设备。如果故障消失，则表明内部部件没有接触不良的严重问题。适用于带电状态下的故障排除。

（3）黑暗观测技术。设备的放电通常伴随着“嘶嘶”声，由于周围设备噪声的存在，不易被听到。但是，可以选择黑暗环境进行火花观测，以提高判断的准确性。

2.2 故障排除

2.2.1 变压器故障处理

（1）差流越限保护。变压器的过流保护只能在一定时间内有效，动作速度往往达不到要求。速断保护虽然速度很快，但整定电流值很大。另外，变压器中分和速断之间存在死区。因此，大容量变压器必须按国家有关规定设置电流差动保护。在变压器两侧安装两台电流互感器，以正确选择电流比。正常运行时两侧的电流几乎为零，继电器不动作。当变压器不能正常工作时，两侧的电流比会发生变化，进而导致继电器的动作保护回路。

（2）轻重瓦斯动作处理。一般来说，变压器在气体保护时，轻气体通常发出信号，重气体通常直接跳闸。当瓦斯保护跳闸时，说明变压器的故障比较大。这时需要分别检查油枕防爆门、焊缝开裂情况、变压器外壳等，还需对气体的可燃性进行检查。

2.2.2 励磁装置故障处理

水电站的运行状态与励磁装置的运行状态密切相关。为了准确识别励磁装置中的故障点，必须彻底清除氧化层和油污。如果加在刷子上的弹簧松动，需要更换新的，且新刷子必须用细砂纸仔细打磨，只有这样它才能与滑环良好接触。

2.2.3 线路故障处理

在电站运行过程中，一旦线路发生谐振故障，需要先切断与线路相连的变压器，形成更独立的设备。如果线路没有谐振条件，则可能发生其他故障。这时需要以母线为起点，顺着线路检查与线路相连的设备，依次对不同位置设备进行断开开关，切断变压器，从而及时、准确地发现线路中的故障点。

2.2.4 发电机故障处理

当发电机发生故障时，需要对其故障原因进行摸排：发生绝缘故障时，需要全面对其进行故障调查和检修。如果出现电缆绝缘问题，要及时确定故障发生的位置，必要时要对绝缘子进行更换。在检修过程中必须停机，同时，要对绝缘子进行定期的绝缘试验，确保发电机正常运行；发生欠压故障时，要检查励磁线路以及电刷接触和位置状态，发现有短路现象时要及时排除。

2.2.5 调速器故障处理

当调速器出现故障时，需对其及时进行巡查，必要时需对调速器进行复位，找出故障部位并及时排除。同时，在微机调速器检修时，仪表能检测到故障位置并进行修复。当指示仪表不准确时，先详细记录下故障情况，停止运行并进行全面的检查和修复。当电液转换设备停止工作时，如果是电气故障，可进行手动操作，待系统停止运行后再进行故障检修。当出现机械故障时，应反复切换手动模式和自动模式，并通过在维修过程中清洗相关部件进行故障排除[5]。

3 水电站电气设备检修存在的问题及改进方法

3.1 检修模式及技术水平仍需提升

随着社会经济的快速发展和时代的进步，模式识别技术已经得到了充分的发展和应用。目前，在电气设备的维护和故障诊断中，经常可以看到使用模式识别技术的案例。模式识别技术是依靠计算机进行识别，相关设备维修人员可以在较短的时间内对各类电气设备故障做出初步判断，使故障因素和具体故障部位迅速被找到，从而在短时间内将故障消灭。不仅提高了故障维修的效率，而且大大提高了故障维修的质量。

3.2 日常维护水平需提升

为实现这一目标，应完善相关设备管理制度，以保证设备的高效、正常运行：①对相关人员要完善设备数据库，记录电站内各种设备的参数。同时，相关工作人员还需要加强维修工具和维修备件的分类，以便切实做好设备维修工作；②在电气设备维修工作中，维修的质量和效率与人员素质有着密切的关系。为了提高人员素质，必须加强相关培训，通过培训，使员工尽快熟悉故障原理和常见故障的解决方法[6]。

3.3 管理制度需完善

3.3.1 完善制度化的设备维护巡查制度

缺乏制度化的设备维修和检测监督检查制度，会影响正常生产。水电站技术人员在进行检修工作时，需认真检查各种电器设备的实际情况，及时发现各种电力设备存在的缺陷和安全隐患。同时还要特别关注主、辅系统的能量损耗，以达到保证电力设备可以正常运行的目的。检查过程中，要进行全面的检查维护，做好记录和工作台账，及时分析存在的问题，并及时完成设备异常工作的汇报。

3.3.2 完善健全的设备安全管理制度

现代化的水电厂管理体系是保证整个水电厂安全运营的重要保障。水电站企业应当主动学习，并建立完善的安全管理体系。目前，一些水电厂不管是管理还是制度上都存在一定的问题，比如：职工的日常生活和工作条件较差，使得大家工作积极性严重欠缺。通过建立一套现代化设备安全管理系统，可以有效地为水电厂员工和用户创造安全的生产条件和工作环境，提高生产效率，促进水电厂的社会和经济效益[7]。

4 结语

在水电站运行管理中，需要做好不同电力设备发生问题时不同的应对方法及策略，做好一切安全隐患的防范工作。在水电站的长期稳定运行过程中，一定要对电气设备进行正确的运行维护及故障排除工作。合理吸收新技术、新思路，改变相关制度，积极创新，提高运维效率，保证运维质量。