水电站电气设备故障诊断与处理.pdfVIP

浅析水电站电气设备故障诊断与处理

摘要：本文从发电机组、变压器、高压配电装置三大方面对水电

站电气设备故障的诊断及处理进行了分析。

关键词：水电站；电气设备；故障；诊断；处理

我国是一个水资源丰富的国家，各种大、中、小型水电站星罗棋

布地分布在全国各地，加强对水电站电气设备的运行维护，并提高

故障诊断与处理的能力，确保水电站的长期安全稳定运行，是水电

站电气设备管理人员永恒不变的课题。

1水电站发电机组故障诊断与处理

1.1发电机电压不足[1]

故障现象：①对发电机进行检修后，当水轮机正常起动且转速达

到额定转速时，即使是做了减小励磁电阻的处理，发电机的励磁电

压和定子电压还是不能达到标准值；②在水电站的日常运行过程

中，发电机电压无法达到设计的额定电压，造成电力传输无法进行。

故障诊断：①由于励磁机的励磁电压是建立在剩磁的基础上的，

在发电机刚完成检修的情况下，由于各种原因很容易发生励磁机剩

磁完全消失的现象，导致励磁电压无法建立；②水电站在进行发电

的过程中，如果励磁装置电压源的复励不足，就无法向电枢提供足

够的励磁电流，从而导致发电机的电压达不到电力传输的额定值。

故障处理：①在发电机刚完成检修的情况下，要先对励磁回路进

行检查，看是否有电刷接触不良或位置不对、断线等现象。在检查

情况正常的情况下，如果励磁电压表的指示值很小，则表示励磁线

圈接反了，把正负极对调即可，如果励磁电压指示值为零，说明是

励磁机的剩磁完全消失了，这个时候可用蓄电池等直流电源对励磁

机的励磁线圈进行充磁；②减小变阻器的电阴值以补偿电容，达到

增大发电机励磁电流的效果；调整发电机的电压相位和励磁机的电

压通势，增加合成的总磁通势；在励磁电抗器和发电机之间增设三

相调压器来升高发电机的端电压，平衡电流。

1.2发电机温度过高

故障现象：在发电机正常工作的过程中，发电机温度出现异常，

超过正常值。

故障诊断：①发电机的通风系统故障：转子线圈截面积过小，导

致电流的密度过大，造成温度过高；送入发电机磁极的风量过小，

造成发电机温度升高；②空气冷却器换热能力过低，无法完全带走

发电机正常工作下的发热量，促使发电机温度不断升高；③在额定

工况下，发电机的热负荷值超出额定值，造成定子温度异常升高。

故障处理：①更换更大截面积的转子线圈，以减小电流的密度，

降低发电机温度；②对空气冷却器的挡风板和风扇进行改造，以增

强空气冷却器的换热能力，把发电机温度控制在正常值范围；③因

为发电机定子的温度升高是由热负荷值过高造成的，通过对额定工

况下的发电机进行电负荷和定子电流密度的测量，再计算出热负荷

的实际值，如果超出了安全值范围，则必须对定子进行检查与维修：

检查定子铁芯和线圈，清理表面的油垢等脏污现象；进行定子铁损

实验，对于铁损超出规定范围的，更换定子铁芯；测量定子线圈的

直流电阻，如果超出额定范围则证明是定子线圈接触不良，定子必

须重绕线圈。

1.3发电机绝缘故障

故障现象：①在正常运行过程中，发电机的励磁开关或断路器自

动跳闸，回路显示全部为零；②发电机在运行过程中出现冒烟或冒

火星现象，同时伴有烧焦味。

故障诊断：①当发电机转子的绝缘遭到破坏时，回路的绝缘置零，

造成自动跳闸现象：②发电机线圈单相接地造成短路或匝间短路，

造成线圈的绝缘层被烧坏、铁芯短路。

故障处理：①发电机转子绝缘故障：对于励磁系统回路中的绝缘

层破损造成短路的，可用玻璃丝带对电缆破损处进行包扎，同时喷

涂一层环氧树脂以提高其绝缘性能；属于重复接地的，可对集电环

进行消除毛刺处理或将罩壳里面的油雾量适当减少；②及时断开发

电机的断路器、励磁开关，并停机进行检查，对于损毁的绝缘体进

行更换，同时，要对发电机的绝缘定期进行耐压检验，并及时更换

老化的绝缘体。

2水电站变压器故障诊断与处理

2.1变压器铁芯温度过高

故障现象：变压器在正常运行的过程中，铁芯部位温度超过规定

值。

故障诊断：变压器电源电压过高或绕组短路、铁芯接地片故障、

铁芯冷却管道堵塞、铁芯叠片有毛刺或缝隙不均匀等，都可能会引

起铁芯温度异常，造成过热。

故障处理：先清除铁芯表面的油污，然后进行全面检查，根据检

查结果进行相应的处理。属于铁芯接地片故障的更换接地片，同时

包扎好外漏部分，以避免铁芯短路；对于绕组短路，轻微的可对破

损的绝缘进行修复处理，严重的必须重新绕组；铁芯冷却管道发生

堵塞现象的，将油管拆下并清理