综述水电站电气设备的故障及排除

1、综述水电站电气设备的故障及排除    摘要：发电设备是一种极其重要的能源转换设备，它的故障对国民经济有着直接影响。因此电气设备的故障分析和处理是非常重要的，文章主要从几个方面分析了水电站电气设备故障及其处理方法。具有重要的实际意义。 Abstract: the power generation equipment is a very important energy conversion devices, its fault have a direct impact on the national economy. So electrical equip

2、ment failure analysis and treatment is very important, the paper mainly from several aspects the electrical equipment failure analysis of hydropower station and its processing method. Has the important practical significance. 中图分类号：U263.4文献标识码：A文章编号： 近年来我国电事业随着国民经济的飞速发展得到了迅猛的增长，特别是中小型水电站星罗棋布，投运或在建的电

3、站不断涌现。保证水电站电气设备安全、可靠、长周期地运行，加强水电站电气设备的维护，迅速及时地排除设备故障，延长设备的使用寿命，是每一个电气运行和维护人员的主要课题。 1水电站调速器引发的故障处理 1.1电液转换器故障。故障表现为在调速器上电或机组正常运行过程中，电液转换器不振，对控制、操作命令液压随动系统无反应。根据运行经验，此种故障的原因主要有两方面: 一是机械故障，因长期运行油质不净或其本身异物导致犯卡造成的。出现此种故障后，操作面板显示屏显示的工作状态正常，但电液转换器不振。此时，可将调速器的手/自动工作方式互相切换几次，或检修时将其活塞往复运动几次或进行清洗，可消除故障; 二是电器故障

4、，因电液转换器工作回路断线或主控单元故障造成的。此时应使机组在手动方式下运行，故障待停机后检修处理。 1.2开度、开限反馈表指示不符。在运行过程中，其故障表现为: 其一，当调速器处于自动运行状态时，开度指示与导叶实际开度不符，且在当前水头下开度与出力不符，平衡表指示不平衡，其二，当调速器处于手动运行状态时: 开度指示超前于开限指示，并且在当前水头下开度与出力不符，导叶开度与开限指示值相符。此类故障的出现多是机械部位故障所致。此类故障出现后，要妥善对待，停机后一般可将故障迅速排除。 1.3主控单片机故障。调速器在运行过程中发生单片机启动后不能按预定的程序正常执行而形成的“死机”故障。故障出现后，

5、面板显示屏显示不正常，电液转换器不振，调速器不能正常工作。据运行经验分析，此种故障的产生是由于单片机复位控制电路故障造成的。处理时，可对单片机进行再上电或进行复位操作，保证机组正常运行发电，待停机检修时辅以示波器及万用表等对故障电路进行测试，查出故障元件，然后对具体元器件进行处理。 2发电机组执行微机控制流程引发的故障 频繁的开、停机操作是水电站的特点，开、停机过程也是故障发生概率最大的环节，下面结合某水电站的实际情况，就计算机监控系统执行流程过程中出现的部分故障予以分析。 2.1上位机发出开机指令后，机组按预设流程逐步打开主阀和冷却水系统，至开调速器环节时，出现调速器拒动，流程中断现象。出现

6、这种现象可能的原因有: 调速器本体出现故障。冷却水系统出现故障。PLC 模块及开出继电器出现故障。4通信故障。 针对可能的原因，对这一故障的分析处理如下： 检查调速器本体，工作电源，油压装置，操作把手等是否正常及在指定位置上。检查各冷却水压力是否正常，示流信号器是否动作。检查 PLC 模块上相应的开出点及开出继电器是否正常工作。在开机过程中，有否出现通信异常现象。 2.2正常的开机过程中，机组转速达到 95% 以上时，励磁系统未按预设流程起励建压。原因分析: 首先检查励磁系统是否工作正常，必要时可在励磁屏上直接手动起励试验 其次，检查 PLC 模块，是否有“机组转速 95%以上”的开关量输入，

7、然后进一步检查转速信号装置，是否有“机组转速 95%以上”的开关量信号输出。 3水电站 PLC 控制系统的抗干扰措施 由于 PLC 大都处于各种电磁环境中，很容易受到电磁干扰而不能正常工作，给水电站安全可靠运行带来重要影响，因此可采取以下措施。 3.1抗干扰的隔离措施。PLC 内部采用光电耦合器、输出模块中的小型继电器和光电可控硅等器件来实现对外部开关量信号的隔离，PLC的模拟量 I/O 模块一般也采取了光电耦合的隔离措施。这些器件除了能减少或消除外部干扰对系统的影响外，还可以保护 CPU 模块，使之免受从外部窜入 PLC 的高电压的危害，因此一般没有必要在 PLC 外部再设置抗干扰隔离器件。

8、 如果 PLC 输入端的光电耦合器不能有效地抵抗干扰，可以用小型继电器来隔离发电站中用长线引入 PLC 输人端的开关量信号。光电耦合器中发光二极管的工作电流仅数毫安，而小型继电器的线圈吸合电压为数十伏，强电干扰信号通过电磁感应产生的能量一般不可能使隔离用的继电器吸合。 PLC 来自开关柜内的输入信号和距开关柜不远的输入信号一般没有必要用继电器来隔离。为了提高抗干扰能力，PLC 的外部信号、PLC和计算机之间的串行通信线路也可以用光纤或带光电耦合器的通信接口来隔离，在要求防火、防爆的环境更适于采用这种方法。 3.2输出端的可靠性措施。继电器输出模块的触点工作电压范围宽，导通压降小，与晶体管型和双

9、向可控硅型模块相比，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，但是动作速度较慢。系统输出量变化不是很频繁时，一般选用继电器型输出模块。PLC 输出模块内的小型继电器的触点很小，断弧能力很差，不能直接用于发电站的 DC220V 电路中，必须用 PLC 驱动外部继电器，用外部继电器的触点驱动 DC220V 的负载。 4为防止故障进行预防性试验 4.1测量绝缘电阻或吸收比。这是一种最常用而又最简单的试验方法，通常用兆欧表进行测量 根据测得的电气设备在加压 1min 时的绝缘电阻大小或 1 分钟时绝缘电阻与 15s 时绝缘电阻之比，可以检测出绝缘是否有贯通的集中性缺陷、整体受潮或贯通性受潮，但不能检测出绝缘的

10、局部缺陷。 4.2测量泄漏电流。测量泄漏电流与测量绝缘电阻的原理基本上是相同的，而且检出缺陷的性质也大致相同 但由于泄漏电流测量中所用的电源一般均由高压整流设备提供，并用微安表直接读取高压侧泄漏电流 因此，它与测量绝缘电阻相比又有自己的优点: 第一、试验电压高，并且可随意调节; 第二、泄漏电流可由微安表随时监视，灵敏度高，测量重复性也较好; 第三、根据泄漏电流测量值可以换算出绝缘电阻值，而用兆欧表测出的绝缘电阻值则不可换算出泄漏电流值。 另外，还有测量介质损耗角，直流耐压试验，交流耐压试验，还有测量直流电阻( 主要用于测量变压器绕组、发电机定转子绕组等) 、测量接触电阻( 主要用于测量开关) 等。 5结语 综上所言，在水电站机电设备运行过程中，采取必要的维护措施不仅可以提