水力发电厂电气运行中常见的运行故障及处理措施探讨

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摘 要：面对我国用电量不断增加的局面，发展水力发电是解决这一问题的必然选择。

关键词：水力发电；电气故障；措施

本文从水力发电厂电气运行中存在的故障、故障产生原因及其分析等方面进行了探讨，并提出了常见运行故障的处理措施，旨在为水力发电厂电气运行提供理论依据，旨在为水力发电厂电气运行提供参考依据。

1 水力发电厂电气运行中存在的故障

1.1 变压器故障

变压器是水电站供配电系统中极其重要的电气设备。当变压器出现故障时，工作人员能够及时利用有效手段保证变压器可靠、稳定运行[1]。变压器出现故障主要表现为两方面：一是声音出现异常。二是绝缘瓷套管出现闪烁。

1.2 调速器故障

水电站调速器产生故障主要表现为三方面，第一是电液转换器出现故障。第二是主控单片机出现故障；第三是水电站调速器在运行过程中，开度和开限反馈表指示情况不符合。

1.3 水轮机故障

水轮机是由多种机械部件组合而成的，是可以将水能转换成机械能的设备，是发动机的原动力。水轮机在运行过程中出现的故障主要有机组过速故障、水导瓦温度过高故障、剪断销剪断故障。

1.4 水电站发电机组故障

水电站发动机组运行常见故障主要有熔丝烧断故障、轴承过热故障、发电机组油位故障、发电机组并网受阻引起的故障和电机组振动故障。

2 故障产生的原因及其分析

2.1 变压器故障产生的原因与分析

当变压器负荷过重时，发出沉重的“嗡嗡”声；如果变压器内部接触不良或绝缘遭到损害时，变压器会发出清脆的“吱吱”或“噼啪”声音，这些声音随着距离故障处的远近而发生变化，当变压器单相接地或者由于谐振产生过大电压时，变压器会发出比较尖锐的声音；如果变压器内部零件松动，则发出强烈却不均因的噪音。变压器密封橡胶垫因材质的质量不达标，螺母松动导致套管密封性下降，变压器的绝缘部分受潮而损坏，电容式的绝缘陶瓷套管缝隙中形成的游离放电现象，套管有严重的表面积垢，最终导致绝缘陶瓷套管损坏，造成套管闪烁，进而会引起瓦斯动作，造成极大危害[2]。

2.2 调速器故障产生的原因与分析

电液转换器发生故障有两个原因，分别是电气故障和机械故障。电气故障是因为电液转换器在工作过程中主控制部件造成的或者发生断线。发生机械故障的原因是电液转换器长时间处于运行状态，工作人员没有进行相关的维护措施或者自身存在的异物造成的。开度和开限反馈表指示的情况不符合，这种故障多数是由机械部件故障引起的。在调速器运行过程中，此故障主要表现为当调速器处于自动运行状态时，开度指示的信息与导叶实际开度不符，平衡指示表不能保持平衡；当调速器处于手动运行情况下，开限指示会落后于开度指示。

2.3 水轮机故障产生原因与分析

产生机组过速故障的原因主要有机组在负荷运动时，突然甩掉复合，若此时机组的导叶关闭过慢或者不能关闭；机组在正常开停机过程中，由于调速失控，机组转速也会急剧上升发生过速；即使在机组征程开停机或者紧急停机情况下，如果发生多根剪短销剪短同样会出现机组过速。

2.4 发电机组产生故障的原因与分析

熔丝因电流或者电压等指标超载而被烧断，应提醒工作人员对熔丝进行及时检修和处理；水电站长时间进行发热活动容易造成轴承过热，如果处理不及时便会产生过热故障；发动机产生机组油位故障的原因有油箱加油量超出；水轮机摆动幅度过大，超出允许值；发电机机组油路堵塞而无法正常循环；机组密封处破损，油路出现渗漏窜油现象。

3 针对故障，提出处理措施

对变压器进行故阵处理。对变压器进行速断保护，其具体方法是在躲过最大运行方式情况下短路电流来考虑的，不能保护整个变压器，只能保护变压器线路的其中一部分，系统运行方式的变化直接关系到电流速断的保护范围。轻重瓦斯动作处理，一旦变压器内出现轻微故障，变压器内部存在空气或二次回路出现故障，因此应进行气体取样分析。瓦斯保护动作一旦出现跳闸，变压器内部立即出现严重的故障。所以，应检查油枕防爆门，检查各焊接缝是否裂开，变压器外壳有无变形，最检测气体的可燃性。

电液转换设备停止运行。如果电液转换设备对于相关的执行命令没有响应，若是因为电器故障则应及时切换到手动操作，等系统停止运转后再进行具体的维修；对开度、开限反馈表指示不符的故障，应对电路认真检测，检查出故障元件，最后对具体元器件进行处理。对主控单片机故障进行处理时，可对单片机进行复位或者再上电操作，以确保机组正常运行发电。

当机组出现过速时，应保持冷静，沉着应对。首先监视过速保护装置能否正常动作，若无法正常动作则立即手动紧急停机，必要时关闭水轮机主阀[3]。如果在开停机和紧急停机时，因剪断销剪断或者调速器出现异常情况下引起机组过速，无论是否达到过速保护动作的整定值，都应立即关闭水轮机主阀。当机组转速降至额定转速的35%以下时，手动制动使机组完全停止。如果一时间无法确定原因，温度却继续上升，则应立即停机检查。

4 小结

水力发电厂电气运行能否正常运行，不仅取决于电气设备的制造工艺和结构设计，还和日常的维护、运行、检修、保养等有很大的关系。电气设备故障对水电站的运行危害极大，为避免事故的发生，必须严格按照国家的安全作业规定，做好安全检查和预防工作，并加强日常有效的维护措施和检修管理，发现问题并及时处理，保证水电站电气的安全稳定运行。

参考文献

[1] 刘富发. 论水电站常见电气故障及处理措施[J]. 房地产导刊， 2013（29）： 74.

[2] 杜承云. 浅谈水电站电气故障与处理措施[J]. 机电信息， 2012（6）： 33-34.

[3] 袁天龙. 水轮机在运行中的常见故障成因、预防及处理[J]. 中国科技纵横， 2014（2）： 107.

[4] 祝高仙. 水电站发电机组常见故障以及维修[J]. 商品与质量・建筑与发展， 2013（8）： 504.

作者简介

宋淑（1973-），女，四川射洪人，本科，讲师，主要从事电力系统及自动化专业教学。