世纪中文出版社

随着现代社会科技进程的加快，水电站也在迅速发展，朝着自动化、智能化方向迈进。水电站中应用的电气设备大部分已经不需要手动操作。基于水电站特殊的工作环境，电气设备故障发生频率较高，严重影响水电站的稳定运行。本文通过水电站现状，对水电站的故障出现原因以及处理方法进行分析，确保水电站工作效率的提升。

1.基于自动化控制的水电站电气设备现状与发展

水电能源不具备污染性，属于环保型能源，可促进我国的可持续发展。近年来我国水电行业发展迅速，加快了我国现代化建设的步伐。电力对现代社会的人民来说非常重要，已经成为日常生活和生产中必要的一部分，是稳定经济发展的重要基础。作为水电站正常生产、稳定运行的设备核心，电气设备与水电站的稳定运行具有密切联系。分析电气设备中经常出现的故障，并对其实施处理措施预案，效果可确保电气设备的稳定运行。针对电气设备中的相关数据，要求电气设备生产公司重点防护故障发生，增加电气设备的使用年限，确保电气设备的良好发展。另外，通过应对预案总结水电站中电气设备常见的问题，确保问题在第一时间内被发现和处理，提升运行效率，减少修理时间。基于自动化控制，我国已经具备完善的电气设备防护系统，可有效保障水电站的未来良好发展，并积累经验为以后问题的解决提供参考^[1]。

水电站电气设备发展主要表现在：第一，电气设备一体化发展；利用设计整合不同的电气设备，实施一体化设计，从而加强工作人员的检修维护的便利性，并且还能有效减少空间的使用，不同功能部件能够正常运行，互相之间不会影响，这也是衡量其先进程度的一种指标。第二，电气设备智能化发展；电气设备从原来的手动发展为现在的自动化操作，并且智能化发展电气设备可以对设备运行状态进行不间断监控，避免出现严重损失，提升水电站的安全性。第三，电气设备的系统化发展；水电站传统电气设备不具备系统性，电气设备之间具有较强的独立性，缺乏协调和联动机制。电气设备发展趋于系统性，各部件之间应有机联合，并能够互相调节和反馈，增加其紧密程度。

图1：水电电气设备

2.基于自动化控制的水电站电气设备常见故障

2.1水电站变压器设备故障

水电站的变压器起到转换电压的作用，在水电站设备中占据重要位置，电压器设备发生故障的表现众多，主要包括：第一，变压器声音异常。变压器在正常工作状态下的声音为均匀且连续的嗡嗡响，但在变压器出现故障之后，由于故障元件的原因，变压器会出现一种噼里啪啦的响声或者其他一听就不同的声音，根据变压器发生声音的不同，从而对变压器有无故障出现进行准确判断。第二，变压器温度异常。变压器在正常工作状态下其正常环境温度越高，油温也就也越高，反之则会降低，但数值不会发生太大改变，变压器出现故障之后，其油温会比正常温度偏高，超出正常范围，基于此，可对变压器故障得到出现进行准确判断。第三，变压器油位异常。变压器在正常运行状态下会有渗油造成的油位异常情况出现，但是一旦发生油吸管堵塞、油管堵塞造成的假油位，变压器出现严重渗油后没有对油量进行及时补充，则会对变压器的正常运行造成严重影响^[2]。

2.2 水电站的调速器故障

基于调速器的作用，水电站机组在正常运行环境中会出现非常规律的转速，若油被卡住或者油质发生问题，导致运行回路断线，这也会使电液转换器出现一系列问题。若实际开度与调速器开度不一样，产生超前开线，这通常是因为调速器中的开限反馈表和开度出现问题。同时，调速器在运行状态正常时，若发生电液转化器停止震动、面板显示异常、单片机死机等情况，这是因为调速器中的主控单片机出现故障。

2.3水电站电气设备的母线故障

水电站电气设备的运行需要母线作为连接导体，电气设备工作时母线需要对负荷相符的电流负荷进行承担。若电气设备正常运行状态下出现严重磨损，或者散热情况不佳等现象，会不断增加电气设备的母线温度，导致母线使用寿命缩短，严重时甚至出现母线烧毁现象，另外，线路杂乱也会加剧母线的老化，降低其散热性能，从而降低电气设备中母线的使用年限。长时间以后还会导致母线短路或者闪络放电，造成电气设备的毁坏。水电站电气设备中，常见母线故障情况出现，这也是对水电站电气设备的稳定运行造成影响的重点因素之一。

2.4水电站励磁装置故障

正常工作状态之下，水电站的励磁装置会产生励磁电流，并对励磁电压进行有效反馈，这时不会产生报警和提示，但是运行过程中如果励磁装置元件出现变形或者松动现象，会导致励磁电流过大，并且电压不稳定，从而出现故障。同时若电气设备运行过程中负荷波动变化较大，也会增加励磁电流，这也是励磁装置出现问题的原因之一。

2.5水电站发电机故障

导致水电站发电机出现故障的因素非常多，发电机冷却异常会使机器出现高温故障，负荷波动异常会使励磁产生问题，另外，发电机部件结构异常也会引发震动故障，因为故障出现原因的不同，需要对其实施不同得到处理措施，通常对其实施常规检测^[3]。

3.基于自动化控制的水电站电气设备常见故障处理措施

通过电阻表检测线路的运行状态，针对线路通电状况对电气设备故障的存在情况进行判断。划分电源加在检测电路两侧，针对测量值变化情况对故障问题出现的部位进行确定，从而采用相应措施对其进行处理。将串接电流表在两个电压不同支路中进行连接，对电流表数据进行观察，从而对支路的电流值进行判断，获取相应电压。检测过程中，若电压表内阻值较大，则不会对检测线路造成较大影响，并且还会降低检测中存在的误差值。

图2：油浸式变压器

3.1水电站的变压器的故障处理措施

针对从变压器故障中获取的相关信息，对变压器发生故障的类型和位置进行准确、迅速的判断，确保维修工作者能够将故障位置迅速发现，并通过故障处理预案对其进行修理。完成故障处理之后，维修工作者需要先尝试运行水电站变压器设备，确保变压器能够正常工作之后，再进行使用。作为电气设备中常见的一种故障，变压器故障严重影响了水电站的稳定运行，因此需要加强处理预案设置、定期检修、定期巡回检查等工作。

3.2水电站调速器引发的故障和处理措施

电液转换器发生故障以后，需要先对手动模式和自动模式进行连续切换，若还是没有恢复正常，就将电液转换器中的活塞进行拆卸和清洗，若是因为油质问题导致的设备故障，需要先对供电线路进行排查和恢复。另外，若是因为开限反馈表、开度反馈表导致的设备故障，需要对水电站调速器的机械部件进行认真排查，寻找故障出现的位置和原因，对其实施修理措施。若是调速器主控单片机故障，可通过复位操作将设备故障排除。

3.3水电站的母线故障的处理

水电站电气设备中母线一旦出现故障会产生信号，处理时需要先将电气设备故障处的互感器进行切断，并对与母线连接的相关设备进行排除，对互感器和开关进行依次断开操作，对故障点进行排查。

3.4水电站励磁装置的故障处理措施

电气设备中出现励磁装置故障时，励磁装置的状态可通过励磁装置的励磁电流进行确定，第一先要对电气设备负荷状况进行排查，并检查电气设备的相关部件运行状态，将故障点进行排除，确保励磁装置的正常运行。严格处理电气设备中的接触不良、线路短路等问题，防止出现更加严重的经济损失。

3.5水电站的发电机的故障处理措施

通常情况下，使用常规检测对水电站的发电设备进行故障的排查，例如想要发现震动异常的故障出现原因，通常采用监控等措施发现问题，对发电机的工作负荷进行科学调整，实施以上操作之后若还是无法使其正常工作，需要将设备进行停机处理。发电机的励磁装置故障处理通常采用重启措施，使其自动励磁，若还是没有效果就再检查励磁装置。因为水电站发电设备在工作状态中会出现热量，若不能进行及时散热，就会导致热量聚集，引发发电设备的高温状态，因此需要通过及时有效的散热措施，如对备用冷却水进行更换，降低发电机温度，确保发电设备的正常运行。

3.6水电站的绝缘短路故障处理措施

严格根据相关规范对电气设备的线路进行布置，防止出现机械损伤，另外为降低外界环境对设备的影响程度，需实施防潮处理、防尘处理以及防腐蚀处理等。设计电气系统过程中，需采用双电源供电模式，确保两个电源之间能够随意切换，防止意外停电状况导致的火灾现象。根据相关规范对设备外壳严格实施接地处理，防止碰壳接地导致的短路现象^[4]。

4.结语

综上所述，水电站电气设备运行状态正常时也会被电气设备故障所影响，这表明水电站中电气设备的重要性和其对生产的作用。作为世界清洁绿色能源，我国能源组成中水电站的参与程度会越来越高，为了保证水电站电气设备的正常运行，对故障相关数据进行总结和分析，寻找故障出现的因素，从而对处理预案进行科学设置，从而保证稳定、长期的运行水电站。

参考文献：