小型水電站電氣設備常見故障與排除策略研究

【摘要】水電站在國民經濟中占很重要的地位，是民生發展的根本，水電站的電氣設備如果在降水量很多的情況下發生故障，不僅僅會對水電站正常工作的運行產生影響，使水電站的經濟效益降低，水電站的安全運行受到威脅，還會影響到群眾的生活。所以保證水電站電氣設備運作的持續性、可靠性、安全性是非常重要的。本文首先分析了水電站電氣設備經常發生的常見故障，然后探究了設備發生故障的原因，最后提出了減少電氣設備故障發生的建議。

【關鍵詞】小型水電站；電氣設備；故障；策略

我國現代化的進程快速跟進，自動化技術也迅速發展。水電事業為民生生活提供了基礎的生活質量保障，現階段，各個小型水電站不斷的出現在人們的視野里面，水電站的自動化程度越來越高，電氣自動化設備在水電站中占很重要的地位，但是電氣設備時常有發生故障的情況，故障情況各不相同，為了盡可能減少故障的發生，就需要水電站的管理層對設備的運行情況加大關注，設置專業的技術人員對其進行定期維修保護作業，及時發現故障并且將其排除，在最短的時間內解決電氣設備的突發性問題，最大程度的保障小型水電站的經濟效益，減少因電氣設備故障而產生的經濟損失，本文對小型水電站電氣設備常見故障和排除策略進行研究。

1、小型水電站電氣設備常見的故障

水電站單位顧名思義是長期與水接觸的企業，水電站的電氣設備與水長期接觸，會出現金屬器件被腐蝕的情況，電氣設備的元件大部分都是以金屬為材質設計的，金屬長時間處于濕度高的環境下面會有生銹和長霉的現象發生，霉菌孢子在潮濕的環境中更易繁殖生長，對電氣設備造成破壞。電氣設備的制作都會加入絕緣材質，空氣較為潮濕會使電氣設備的絕緣性降低，如果水分滲入到設備內部，影響到了變壓器油的質量，會加大電氣設備漏電的可能性，損害了電氣設備，特別是設備中的各種線圈極易被腐蝕，出現短路的情況，還會威脅工作人員的人身安全。小型水電站短路故障常有發生，發生短路的原因之一是電弧擁有可導電性，由于電弧弧柱的延伸性能和移動性能十分優良，質量參數小且導電性高，而電氣設備的一些油性材料被電弧擊中后會以很高的速度膨脹起來，導致爆炸的可能性很高，降低了設備的安全性。電氣設備的電壓偏移也會引起電氣設備發生故障，設備故障的嚴重情況取決于電壓偏移持續的時間和電壓出現偏移的程度，時間長或程度深都會引起電氣設備出現較大的故障。小型水電站電氣設備的工作時間一般來說是比較久的，設備工作的時間長會導致電氣設備發熱較多，影響設備的電阻值，加大設備器件的氧化速度，設備連接處的接觸不良也會導致電氣設備的運行溫度升高，溫度太高會融化掉焊接頭，加大連接導體之間的電阻，降低兩器件電接觸的穩定性，容易出現電弧閃弧燒壞設備的情況。一般來說，小型水電站所使用的設備都會選用帶著有機絕緣層的電氣設備，但是由于電氣設備內部器件運行時間長而溫度升高，會使有機絕緣層的壽命大大減少，不及時維修會導致電氣設備發生故障，不能正常的工作。

2、小型水電站電氣設備發生故障的規律

在小型水電站的日常工作中，通常是由幾臺發電機并列工作，發電機中的中心線電流會發生電流負荷不均衡的現象，比如某一臺發電機所帶的電流負荷遠遠大于其他幾臺發電機時，這臺發電機的中心電流就會相對較大。原因是其他幾臺電氣設備發生三次諧波時，剛好與此臺發電機形成環路電流，導致此臺發電機所負荷的電流過大，電氣元件的中線所承擔的熱量過高，最終使中線熔化，所以在幾臺電氣設備同時工作時要求技術人員調整好各個設備負荷電流的均衡。小型水電站的電氣設備功率較大，會在使設備的中心線直接接地，電源所提供的電流為交流電，設備系統側的主變中心點經電抗器后接地使電流滯后電壓90度，這樣會產生電壓差，同期的裝置會因此不能正常工作。

電氣設備中的熔斷器有高壓熔斷器和低壓熔斷器兩種。單相高壓熔斷器和兩相高壓熔斷器的PT有感應電壓的存在，當器件發生故障時，相電壓會有所降低，但是不會出現相電壓為零的情況，向量角為120°時設備情況正常，沒有故障發生。單相低壓熔斷器和兩相低壓熔斷器發生故障的表現為一側熔斷器熔斷，另一側電壓顯示正常，相電壓的顯示為零。設備沒有出現故障時相電壓顯示正常。

發電機如果在運行的過程中出現電氣設備自動跳閘，電氣設備指示表全部指向零，發電機內部發生不正常冒煙或者有火星的現象，則說明電氣設備內部的絕緣層受到損壞，技術人員發現故障后應該使發電機單相接地，防止電路出現短路的現象。小型發電站要規范設備器件和設備零件的擺放，技術人員在檢修電氣設備的過程中，會不注意零件的擺放，導致發電機里有丟落的零件，在設備運行時，零件會被甩開，如果零件被甩到了絕緣線圈上面會造成線圈的損壞。

3、小型水電站電廠設備故障排除策略

小型水電廠的電氣設備屬于自動化設備的范疇，應用了一定的計算機技術，用計算機網絡技術對電氣設備進行管理和控制，提高電氣設備的使用率，及時發現設備的故障并且進行修理。建立好關于電氣設備的使用制度，使各類電氣設備保證“一機一檔”的工作情況。對于小型水電站的技術人員要進行定期的培訓，保證維修人員和應用管理人員的技術水平跟得上電氣設備的發展，遵守國家規定，在招聘技術人才時要錄用有技術證件的人員，做到持證上崗。加強對電氣設備的管理，讓工作人員合理規范的操作電氣設備，減少因操作不當而導致設備出現故障的可能性。小型水電站在選擇購買設備時，要選擇設有絕緣材料的發電機，要有良好的抗腐蝕性，還要最大程度的隔絕水的滲入，設備的外殼對水要有針對性的防御。要在日常使用設備的過程中注意不可使電氣設備的溫度過高，用調整電氣設備功率的方法來調試發電機的工作情況，做好發電機的散熱措施，避免到達元件的熔點而導致設備內部接觸不良，發生斷路現象。將設備的中心點用一根截面大概1.5平方毫米的導線接地，再用一根地線引到同期裝置里面來將并網角度調大，這樣可以消除同期裝置之間的電壓差，避免裝置失靈的現象發生。

小型水電站在使用電氣設備的過程中應當牢記“七分使用，三分修理”的原則，對照使用程度和時間來進行定期的維修，及時的排查設備的故障，嚴格按照國家的管理辦法要求，使電氣設備的檢修計劃落實在實際工作中，對于檢測修理也要把好關，盡量避免二次返修的情況發生，將設備的修理保護工作的責任落實到具體的維修人員身上，增加維修人員的責任心，提高技術人員分排查故障的力度與電氣設備故障位置的判斷能力。加大計算機技術在水電廠電氣設備中的應用，減少人力資源的投入，降低成本。

4、總結

小型水電廠的運行狀況關系著周圍人們群眾的生活，要提高水電廠電氣設備自動化的程度，這樣才能提高小型水電廠的經濟效益。通過上述對電氣設備故障的分析，可看出電氣設備管理制度完善的重要性，電氣設備相關的負責人員必須有一定的專業技術水平，對電氣設備的型號及其特點有一定的了解，熟練的運用自己的技術經驗以及通過企業培訓所學到的知識來維修護理水電廠的電氣設備。對于設備的故障要有準確的判斷能力，及時的作出分析，作出相應的措施，這樣才能保證水電廠的經濟效益。

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