小型水电站电气设备的常见故障与排除

发表时间:2020/11/4   来源:《工程管理前沿》2020年第21期   作者:李福武 邱正江
[导读] 小型水电站运行期间,电气设备发挥着非常关键的影响和作
        李福武  邱正江
        河南省光山县泼陂河镇泼河水库 河南 信阳市  465426
        摘要:小型水电站运行期间,电气设备发挥着非常关键的影响和作用。若电气设备产生故障问题,势必对水电站稳定运行产生不利影响,严重则可能产生安全事故,造成不必要的经济损失。所以,务必对电气设备常见故障予以充分关注和重视,对常见故障的影响因素做出有效查明,并通过科学合理的措施予以有效排除,确保小型水电站稳定运行。
        关键词:小型水电站;电气设备;常见故障;排除

        前言:随着经济的良好发展,我国水利发电事业也得到快速发展,小型水电站建设与日俱增,自动化运行水平同样有所提高。关于小型水电站,电气设备涵盖配电装置与高低压设备和防雷保护等,水电站运行期间,电气设备若是存在故障问题,势必对水电站正常运行产生严重影响。所以,电气设备出现故障问题期间,务必通过科学合理的措施对故障问题做出有效排除,使水电站运行可以保持稳定正常,为水利发电事业健康良好发展提供可靠保障。
一、工程概况
        泼河水库位于淮河流域潢河支流泼陂河上,地处光山县泼陂河镇南三公里处,控制流域面积为222平方公里,总库容为2.35亿m3,属于淮河上游以防洪、灌溉为主,兼顾水产养殖、水力发电等综合利用的大型水库。水库流域位置,平均降雨量可达1340mm,年均径流量达到1.35亿m3。泼河水库位于1966年11月开始动工兴建,1970年元月主体工程基本完成,1971年正式投入运行。水库主体工程包括:主坝、副坝、溢洪道、泄洪洞、灌溉洞(发电引水洞)、左岸输水管等输泄水建筑物和水电站。主坝总长达到1050m,副坝总长达到1962m,最大坝高可达27.5m,溢洪道最大泄量可达2340m3/s。
二、小型水电站电气设备的常见故障
(一)发电机故障
        发电机数与水电站电气设备的关键构成,若出现故障问题,则会导致水电站发生相应的停运可能。关于发电机故障,具体涵盖:第一,绝缘故障。若产生绝缘故障问题,内部可能出现部分火星,同时伴有刺激性气味;断路器设备以及励磁控制装置或许会出现跳闸的现象。同时,继电器或许会产生差动动作。该故障问题的形成,是由于发电机内部铁芯出现短路,或是定子线圈端部接头并未焊接牢固,导致运行期间热效应不断提升,形成热点弧,致使绝缘体由于高温等情况造成烧坏;发电机内部,零部件不牢固或是杂物较多,出现短路问题,线圈或是铁芯,由于工作温度相对较高,致使老化情况严重,绝缘体发生击穿的现象。第二,电压不足故障。关于电压不足故障问题,是由于电压并不符合相应的设计标准。关于故障现象,若电压变高,定子电压同励磁电压无法符合有关标准。导致此种故障的关键在于,发电机检修结束之后,剩磁消失,需对励磁机采取分解与保养,保养结束之后,若励磁线圈正负极存在反接问题,发电器重新运行情况下,会致使磁通抵消原有剩磁的情况,使电压达到相应的标准。
(二)电抗器故障
        水电站运行期间,电抗器所发挥的关键作用在于,为主变低压侧中心提供接地,使水电站出力可以得到明显的增加,使主变压器升温可以得到显著的减小,关于发电机中心线,若采取直接接地,势必对中线电流产生影响,出现不平衡的问题,关于电抗器设备,则会引起同期设备失效,或是中线电流波动等情况。第一,同期设备失效。引起同期设备失效的关键因素在于,发电机中心采取直接接地,主变中心若想接地,则需借助于电抗器。引起故障问题的情况下,交流电流经电感器期间,电压发生变化,产生90°滞后,若同期设备对220V电压采取直接使用,则会产生22V电压差,导致同期设备的关键作用无法获得有效发挥。第二,中心断流不稳定。引起此故障的原因是由于并列发电机组共同运行,此外,对于一台发电机,若负荷产生明显的增加,中心线存在的电流,其强度也出现相应的增加。引起此现象的关键因素涵盖:各不相同发电机彼此之间产生3此谐波环流,若此时中心线热效应升高超过规定标准,则会产生老化过快的情况[1]。


(三)调速器故障
        调速器运行期间,可能产生的故障涵盖仪表显示错误、电液转化设备故障以及调速器停止运行。第一,调速器停止运行。关乎调速器程序,若单片机无法采取有效执行,势必对调速器稳定运行产生影响。故障问题出现期间,主控器面板做出预警显示,电液转换设备则无法保持正常运行。第二,仪表显示错误。若存在此故障问题,关于开度方面,会造成实际与现实无法保持相同,且平衡表显示也会受到影响,关键原因在于机械故障问题。第三,电液转换设备故障。此故障主要表现为,电液转换器无法根据命令执行。引起此故障问题的关键在于,机械或是电气故障。若同电气故障有关,主要是因为工作回路断线或是控制部件问题所导致。如同机械故障有关,主要是因为杂物等造成的影响[2]。
三、小型水电站电气设备故障排除
(一)发电机故障的排除
        针对发电机故障,应基于故障具体类型选择相应的处理措施。第一,关于绝缘故障问题,针对发电机组,应采取故障问题的仔细排查,并采取检修,若为电缆绝缘方面问题,对故障位置做出明确之后,针对问题绝缘体,应当采取更换处理。检修期间,针对机组,应予以关闭,检修结束之后重新开启运行。除此之外,关于绝缘体,应对其绝缘性能采取定期检测实验,使绝缘性能可以满足严格标准要求。第二,关于电压不足故障问题,针对磁力线路,应采取严格检测,对是否产生短线情况做出准确判断,并对电刷接触和位置状态做出仔细检查,若检查并不存在问题,应对方向有无反接的情况采取仔细检查,确保连接无误。关于电压表,若其读数处于零,则显示为剩磁彻底消失,应采取必要的充磁处理。充磁时,
应对励磁线圈正负端以及充电电源正负端进行有效接触,对励磁开关采取彻底关闭,对磁力电阻值做出合理调节,使其保持在最大值,避免电压相对过高。
(二)电抗器故障的排除
        关于电抗器故障问题,应基于故障具体类型选择相应的处理方法。第一,关于同期设备失效故障问题,应通过1.5mm2导线确保主变中心店实现有效接地,并对底线引到同期设备,基于具体情况,对并网角度采取合理的增大,能够使故障问题得到相应的解决。第二,关于中线电流不稳定故障问题,针对发电机,若处于并列运行状态,应对负荷做出相应的调整,使其可以保持相对平衡,使负荷能够更加协调一致,使故障问题可以得到有效解决[3]。
(三)调速器故障的排除
        针对电抗器故障,亦需基于故障具体类型选择相应的处理措施。第一,关于调速器停止运行故障问题,针对微机调速器,应将其采取复位操作,对故障产生的具体位置进行查找并采取有效排除。除此之外,对微机调速器采取保养期间,可利用仪器对故障具体位置做出采取有效监测,对产生的采取及时修复。第二,关于指示仪表错误故障问题,关于故障的具体情况,做出准确完整记录,机组停止运转的情况下,应采取仔细彻底检查,对故障问题采取检修处理。第三,关于电液转换设备故障问题,若属于电气故障,应借助于主控面板,对电液转换设备操作模式做出调整,转变成手动操作,系统停止运行的情况下,对故障采取仔细排查和及时检修。若为机械故障,应使用主控面板控制电液转换设备保持手动和自动模式反复切换,位于维系保养期间对有关部门采取仔细清洗,可以使故障得到快速有效排除[4]。
        针对小型水电站电气设备,全部故障得到有效排除后,发电机组开始使用前还需采取预实验,确保全部试验符合标准并满负荷发电3d,机组运行期间全部参数都符合设计标准的情况下,方可运行并网发电,唯有如此,方可使电气设备故障的出现几率得到有效降低。
        结论:综上所述,随着水利发电事业的快速发展,我国小型水电站建设数量与日俱增。电气设备作为小型水电站非常关键的构成,若出现故障问题,势必对发电机组稳定正常运行造成严重影响。所以,务必对电气设备常见故障予以充分关注和重视,对故障形成原因做出仔细分析,并通过科学合理的措施予以有效排除,为小型水电站稳定运行提供可靠保障。
参考文献:
[1]吕靖.小型水电站电气设备的常见故障与排除[J].中国科技投资,2017(27):105-105.
[2]林文.小型水电站电气设备的常见故障与排除[J].电源技术应用,2016,000(004):163-163.
[3]司进龙.浅析小型水电站电气设备的常见故障与排除[J].智能城市,2018,4(23):169-170.
[4]李华.小型水电站电气设备的常见故障及应对[J].建筑遗产,2017,000(020):276-276.
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