水力發(fā)電廠電氣運(yùn)行中常見的運(yùn)行故障及處理措施分析

王軍 谷崢 李珅

摘 要：現(xiàn)如今，我國電力能源消耗逐年增加，同時(shí)在這一過程中也出現(xiàn)了電力供應(yīng)不足的問題，所以必須高度重視電廠建設(shè)工作。由于水力發(fā)電縮減了電廠建設(shè)和運(yùn)行中的能耗，且其具有較高的生態(tài)效益，故而要切實(shí)推進(jìn)水力發(fā)電建設(shè)。本文就對(duì)水力發(fā)電廠電氣運(yùn)行常見運(yùn)行故障和處理措施予以簡要分析，以供借鑒。

關(guān)鍵詞：水力發(fā)電廠;電氣運(yùn)行;故障;處理措施

當(dāng)前，我國水力發(fā)電發(fā)展水平不斷提高，使得電氣設(shè)備的復(fù)雜度也在不斷增強(qiáng)。隨著現(xiàn)代化技術(shù)的不斷增多，且電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中也容易出現(xiàn)各類故障，為了維護(hù)水力發(fā)電廠的安全運(yùn)行，有必要采取有效措施解決常見電氣故障問題。

1 水力發(fā)電廠電氣設(shè)備安全管理的意義

發(fā)電廠的安全運(yùn)行以及生產(chǎn)成本投入與發(fā)電廠電氣設(shè)備的性能和工作狀態(tài)有著十分密切的聯(lián)系，同時(shí)其也是保證設(shè)備高效平穩(wěn)運(yùn)行的基礎(chǔ)。發(fā)電廠的電氣設(shè)備數(shù)量眾多，且規(guī)模較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜性強(qiáng)，管理維護(hù)的難度較大，而且不同的發(fā)電廠所配置的設(shè)備存在著十分明顯的差異。所以若要確保設(shè)備的安全運(yùn)行，就必須讓設(shè)備的精度和性能不受影響。為此，要采取有效措施做好設(shè)備安全管理工作，采用現(xiàn)代化的生產(chǎn)方式，以降低能源消耗和成本的大量投入。

2 電氣運(yùn)行故障分析

2.1 變壓器故障

變壓器是水利發(fā)電廠供電系統(tǒng)中的核心設(shè)備，若變壓器出現(xiàn)運(yùn)行故障，則會(huì)使配電系統(tǒng)無法正常運(yùn)行，對(duì)此，必須引起相關(guān)工作人員的高度重視。當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，變壓器會(huì)發(fā)出異常聲響，且變壓器當(dāng)中的絕緣套管也會(huì)出現(xiàn)較為明顯的閃爍現(xiàn)象。出現(xiàn)這一故障主要是由于變壓器運(yùn)行中，出現(xiàn)超負(fù)荷現(xiàn)象，該狀況會(huì)使變電器發(fā)出較為沉悶的運(yùn)行聲音，同時(shí)發(fā)出嗡嗡的聲響。若變壓器內(nèi)部接觸不良或絕緣損壞，變壓器就會(huì)發(fā)出清脆的聲音。而變壓器出現(xiàn)的聲音與故障的距離變化有著十分密切的關(guān)系。若變壓器單向接地和寫真電壓數(shù)值較大，則變壓器運(yùn)行中會(huì)發(fā)出較為尖銳的聲音，若變壓器內(nèi)部零件未處于緊固狀態(tài)，就會(huì)發(fā)出較大但不均勻的聲響。

另外，變壓器運(yùn)行中密封腳墊也存在著十分明顯的缺陷，進(jìn)而導(dǎo)致了螺母松動(dòng)的問題。變壓器套管的密封效果不佳，變壓器絕緣部分會(huì)受到環(huán)境的影響而受損。因此套管縫隙會(huì)出現(xiàn)游離放電的問題。再者，套管在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生較多的污垢，使得絕緣陶瓷管性能受損，從而發(fā)生套管閃爍的問題。若問題十分嚴(yán)重，則會(huì)產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)損失。

2.2 調(diào)速器故障

通常情況下，水電發(fā)電廠當(dāng)中調(diào)速器故障主要發(fā)生在電液轉(zhuǎn)換器、主控單片機(jī)以及調(diào)速開度反饋表和開限反饋表上。電壓轉(zhuǎn)換器故障主要有電氣故障和機(jī)械故障。電氣故障主要是轉(zhuǎn)換器運(yùn)行過程中，主控部件故障或在運(yùn)行中出現(xiàn)斷線的問題。機(jī)械故障主要由于轉(zhuǎn)換器運(yùn)行時(shí)間較長，且沒有進(jìn)行科學(xué)的保養(yǎng)和維護(hù)，使得內(nèi)部出現(xiàn)異物。

2.3 水輪機(jī)故障

水輪機(jī)結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，而且其由多個(gè)機(jī)械部件構(gòu)成，一方面可將水能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，還可成為發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的動(dòng)力來源。所以若其發(fā)生故障，就會(huì)阻礙設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。其主要的故障類型為機(jī)組過速故障，剪斷銷斷故障和水導(dǎo)瓦過熱故障等。出現(xiàn)這些故障主要是由于水輪機(jī)組在負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，將負(fù)荷去除，導(dǎo)致導(dǎo)葉關(guān)閉的速度減慢，甚至無法正常關(guān)閉。在機(jī)組停運(yùn)時(shí)，由于調(diào)速無法得到有效的控制，因此機(jī)組轉(zhuǎn)速會(huì)在短時(shí)間內(nèi)提升，從而使剪斷銷出現(xiàn)剪斷的現(xiàn)象，進(jìn)而阻礙了水輪機(jī)組的正常運(yùn)行。

2.4 發(fā)電機(jī)組故障

由于諸多因素的影響，發(fā)電機(jī)組會(huì)出現(xiàn)故障，其會(huì)影響電能生產(chǎn)以及供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。所以必須對(duì)此予以高度的關(guān)注和重視。發(fā)電機(jī)組運(yùn)行故障主要有軸承過熱故障、機(jī)組油位故障、熔絲熔斷故障、并網(wǎng)故障以及機(jī)組振動(dòng)故障等。

3 電氣故障的處理措施

針對(duì)變壓器故障，要采取速斷保護(hù)法提高變壓器的運(yùn)行質(zhì)量。在應(yīng)用此方法時(shí)，需充分考慮變壓器出現(xiàn)短路問題后所產(chǎn)生的瞬時(shí)電流值，同時(shí)不可對(duì)變壓器實(shí)施整體保護(hù)。又因?yàn)橄到y(tǒng)運(yùn)行方式的變化也會(huì)對(duì)電流速斷保護(hù)產(chǎn)生較大的影響。所以有必要選擇最為科學(xué)和有效的系統(tǒng)運(yùn)行方式。在處理瓦斯動(dòng)作時(shí)，若變壓器中存在回路故障或空氣故障，相關(guān)人員需對(duì)內(nèi)部氣體進(jìn)行采樣和分析，從而保證故障處理的有效性。瓦斯保護(hù)跳閘則證明變壓器內(nèi)部產(chǎn)生了明顯的故障，對(duì)此要對(duì)防爆門實(shí)行全面檢查，確定焊縫是否裂開和設(shè)備外殼是否變形，若出現(xiàn)問題，則要采取有效措施及時(shí)處理。

轉(zhuǎn)換器停運(yùn)處理中，若轉(zhuǎn)換器不能正確執(zhí)行指令，則應(yīng)準(zhǔn)確判斷轉(zhuǎn)換器的故障類型。若其故障主要是由電氣故障導(dǎo)致，則需將運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槭謩?dòng)控制。在系統(tǒng)停運(yùn)后再采取有效的維修措施，若故障為開限與開度反饋表顯示不符，則應(yīng)嚴(yán)格檢查電路，確定故障元件，并且還要及時(shí)更換和維修，確保機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

若在運(yùn)行中出現(xiàn)機(jī)組過速問題，則需及時(shí)檢查裝置動(dòng)作是否發(fā)生異常，若出現(xiàn)動(dòng)作異常問題，則要以手動(dòng)控制的方式進(jìn)行停機(jī)處理。若有需要還可將水輪機(jī)的主閥關(guān)閉。若在緊急停機(jī)及開停機(jī)狀態(tài)下，因?yàn)檎{(diào)速器出現(xiàn)運(yùn)行異常而發(fā)生機(jī)組過速現(xiàn)象，無論其保護(hù)動(dòng)作是否達(dá)到整定值，都應(yīng)關(guān)閉主閥。若機(jī)組運(yùn)行速度下降到額定速度的3成，則需手動(dòng)停止機(jī)組運(yùn)行。若在短時(shí)間內(nèi)無法確定其原因，但溫度一直升高，此時(shí)要暫停機(jī)組運(yùn)行，并對(duì)其實(shí)行仔細(xì)的檢查。

4 結(jié)語

綜合上述內(nèi)容，若電氣設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障，則會(huì)阻礙電站的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。為了有效避免各類事故的發(fā)生，相關(guān)人員必須按照規(guī)范要求作業(yè)，同時(shí)還要保證日常檢修維護(hù)的工作質(zhì)量，全面確保設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，促進(jìn)水力發(fā)電的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

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