水輪發(fā)電機組常見故障及處理措施分析

龐敏

摘? 要：由于當前社會經濟的不斷發(fā)展，人們在生產生活中對電能的需求量越來越大，水力發(fā)電站順勢而生，為緩解國家電力緊張發(fā)揮了極為重要的作用。與此同時也在很大程度上降低了電力企業(yè)發(fā)展對礦產能源的需求。在水力發(fā)電過程中，承擔生產任務的是水輪發(fā)電機組，所以，對水輪發(fā)電機組的故障處理工作關系到水力發(fā)電的質量。該文分析了在當前水輪發(fā)電機組運行過程中常出現的故障，探究故障出現的原因及相關解決措施。

關鍵詞：水輪發(fā)電機組;故障;處理措施

中圖分類號：TV734? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

在水力發(fā)電廠中，最重要的組成設備是水輪發(fā)電機組，這也是水力發(fā)電廠的核心設備。水輪發(fā)電機組的組成是比較復雜的，它除了包括最起碼的機械設備和電氣設備，還包括油、氣和水等多種系統(tǒng)，由于組成系統(tǒng)較多，所以在運行的過程當中會受到更多外界因素和內部因素影響，極容易發(fā)生異常故障。水力發(fā)電廠的水輪機組的安全運行與否，將直接關系到整個水力發(fā)電廠的運行質量，對整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性有直接影響。如果沒有對水輪發(fā)電機組的故障及早解決，情節(jié)較輕將會影響到發(fā)電廠的經濟效益，情節(jié)較重將會嚴重影響整個電力系統(tǒng)的安全運行狀況。由此可見，水力發(fā)電廠要對水輪發(fā)電機組的結構特點予以明確，對各種存在的問題及時發(fā)現并解決尤為重要。

1 水力發(fā)電廠中水輪發(fā)電機組常見的故障

最近這些年，科學技術的發(fā)展使各色各樣的電器設備進入到人們的生產生活中，與人們產生了密不可分的聯系，社會中對電力需求也達到了前所未有的地步。隨著社會經濟的發(fā)展，在全社會范圍內建設起數量眾多的發(fā)電站，發(fā)電量也成倍增加。水力發(fā)電的水輪發(fā)電機組在運行的過程當中，常見的故障有6種。1）當水輪發(fā)電機組在運行中長期處于負荷狀態(tài)下，它的定子電流會超出額定的值域，不僅如此，它的有功、無功和轉子電流也都遠遠地超過了其額定的值域。如果定子電流超過額定值域1.1倍的時候，就會出現發(fā)電機過負荷現象。2）當水輪機的轉子出現一點接地的時候，表計指示不會出現任何異常情況，無論是警鈴，還是轉子一點接地，都會發(fā)生報警信號提醒問題發(fā)生，這時候，計算機系統(tǒng)也會有報警信號產生，這就是發(fā)電機轉子一點接地故障。3）轉子出現異常增大電流的情況，電壓降低。機組會因為磁場的不穩(wěn)定而出現嚴重的振動聲音，當情況嚴重的時候，會出現失磁保護。這些現象的出現表明水輪發(fā)電機組出現了轉子回路兩點接地故障。4）水輪發(fā)電機組的上位機已經發(fā)出了相對應的機組溫度過高現象，并且發(fā)電機定子線圈、定子鐵芯的溫度大幅度超過原先設定好的值域，這就充分說明了機組已經出現了發(fā)電機溫度過高現象。5）機組警鈴已經發(fā)出失磁保護動作的提醒信號信息，計算機也已經出現了報警信號。定子的電流出現了急速大幅度下降，有功、無功甚至都降到了零，則表示發(fā)電機轉子回路斷線。6）發(fā)電機定子發(fā)生接地現象，主要是發(fā)電機組中的定子繞組回路或者是一次性系統(tǒng)已經出現了短路現象，定子接地根據接地時間可以分為3種，既斷續(xù)接地、永久接地和瞬時接地。

2 水力發(fā)電廠中水輪發(fā)電機組常見的故障原因及解決措施

2.1 發(fā)電機超過負荷的原因及解決措施

水輪機在實際運行的過程當中，水頭較高，引用的水流量超過水輪機的負荷能力的時候都會增強，當超出了發(fā)電機所能夠承受的負荷之后，就會造成發(fā)電機過負荷。如果調速器出現了失控，會導致水輪機的導葉出現大幅度張開，這時水輪機就會大量涌入水，水輪機就會在這種情況下輸出比較大的力，發(fā)動機就難免會出現超過負荷現象。單機獨立網帶負荷出現的時候，假如碰到突然上升的負荷，也可能會導致發(fā)電機過負荷。

為了避免發(fā)電機在運行的過程中出現負荷現象，發(fā)電機組在實際運行過程當中，需要對發(fā)電機在運行當中生成的各項實際運行參數，溫度變化等多種詳細數據進行嚴格監(jiān)視，動態(tài)性檢查水庫上游方向的實際水位變化，及時準確地做好記錄，最大程度地避免發(fā)電機單獨帶負荷。如果發(fā)電機必須要單獨帶負荷的時候，要時刻監(jiān)督機組在變化過程中的參數，如果出現異常運行的現象，就要對發(fā)生故障的表現現象做出準確的判斷，并且采取積極措施進行處理，以保證發(fā)電機的所有參數都在標準的運行范圍之內。定期保養(yǎng)調速器也是一個很不錯的方法。

2.2 發(fā)電機轉子一點接地的原因及解決措施

產生發(fā)電機轉子一點接地的主要原因是因為轉子引線長時間使用沒有得到維護而發(fā)生絕緣老化。如果工作人員發(fā)現轉子一點接地故障，就需要在第一時間內明確故障發(fā)生的位置和原因，并且快速修復故障點，如果處理不及時將會導致兩點接地故障出現，如果問題嚴重將會直接導致發(fā)電機轉子燒壞。

定期對轉子的各種引線做好清理，加大處理碳粉和污垢的力度以保證轉子的引線干凈整潔，經常性地對轉子絕緣電阻進行測試，同時保證絕緣電阻在規(guī)定的范圍內，假如出現下降，要立馬查明原因并且及時消除。定期地對發(fā)動機轉子做預防性的電氣測試，充分掌握發(fā)電機轉子的實際絕緣情況，并且在每次開機使用之前使用500 V的搖表對發(fā)電機轉子電阻進行檢測，判斷是否已經滿足規(guī)定的要求。

2.3 發(fā)電機出現振動和失步的原因和解決措施

水輪機系統(tǒng)如果出現重大事故，例如發(fā)電機處理不平衡、用戶的負荷不平衡、三相負荷出現不對稱等多種因素，都會導致發(fā)電機發(fā)生振蕩和失步。

當水輪機的發(fā)電機設備發(fā)生振蕩的時候，相關的工作人員要想方設法地增加發(fā)電機的勵磁電流，這樣便能夠將水輪機發(fā)電機設備恢復到同時期的條件。在為發(fā)電機安裝配置強行勵磁裝置和自動電壓調整器的時候，發(fā)電機一端的電壓會因為出現降低而導致電壓調整起出現變化，從而使勵磁電流能夠實現最大值，這時候就可以適當地根據實際發(fā)電機和水輪機運行情況降低這個水輪機機組的負荷，這樣便可以幫助發(fā)電機恢復同步。當整個電站系統(tǒng)喪失了同步之后，發(fā)電站所有的發(fā)電機設備都會出現震蕩的現象，這時候應該及時增加各個機組的電流供應，如果不能及時恢復同步也要在最短的時間內解列系統(tǒng)與機組。

2.4 軸承溫度過高的原因和解決措施

水輪發(fā)電機組在實際的運行過程中會出現軸承溫度過高的現象，工作人員要時刻關注軸承溫度的變化情況，當溫度超過70℃的時候，就會導致水輪機因出現事故性跳閘，所以在溫度沒有達到跳閘溫度之前，要在最短時間內查明致熱原因并做好處理措施，以防止造成更大的損失。

在進行檢查的時候主要是從6個方面展開的。1）檢查冷卻水是否出現了中斷，冷卻水的壓力是否能夠達到使用標準。2）檢查軸承的油位是否滿足標準。3）檢查軸承的油色是否純正，不摻有任何雜質。4）充分檢查甩油環(huán)有沒有出現甩油現象。5） 通過用螺絲刀與軸承的外殼進行接觸，進一步判斷是夠含有雜音，檢查連接的部件有沒有出現松動的現象。6）檢查油表有沒有出現損壞跡象，油表的指示是不是準確。在檢查運行過程中的發(fā)電機組，一般情況下就會根據以上幾種情況判斷是否存在問題。

3 結語

水力發(fā)電廠的水輪機出現運行故障，將會直接關系到整個電力運輸系統(tǒng)的安全可靠性，發(fā)電廠的工作人員要充分認識到在發(fā)電系統(tǒng)中的水輪機運行質量重要性，以實際的運行情況作為出發(fā)點，明確故障發(fā)生的現象，掌握故障發(fā)生的原因，增強處理故障的能力，才能最大程度地避免水輪機故障發(fā)生，提升水輪機工作能力和工作效率。

參考文獻

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