研究水利发电机常见故障

研究水利发电机常见故障

吴建

云南开远一行电力有限责任公司  云南  开远  661600

摘　要：水力发电厂的机电装置在运行中，会因为水沙的堆积、机器自身的磨损、空化损伤等因素而出现不同程度的损伤，这不但会影响水力发电厂的运行效率，而且会缩短水力发电厂的使用寿命，还会引发多种安全问题。为此，需要对水力发电系统中的发电机进行适时的维护和调整，以确保其稳定、可靠的运行。本文就水力发电厂在运行中出现的几种常见故障，分别从现象、产生原因和解决办法等方面进行了探讨。

关键词：水利发电机；常见故障；研究

水力发电厂的机械和电气装置在运行中经常会出现故障，故障主要有：泥沙淤积、机械自身磨损、汽蚀等。这些问题将会影响到水轮发电机的使用寿命，严重影响到工作效率，还会引发多种安全问题，所以需要对水轮发电机进行适时的维修和优化，确保其工作的可靠和稳定。计划维修方式对于预防水力发电厂的异常运转，降低维修费用具有重要意义。在电力系统对电力系统的要求越来越高的今天，传统的电力系统检修方式已经无法适应电力系统对电力系统的需要。既要改善维修质量，又要减少维修费用，同时要对维修过程中可能发生的故障加以预防和控制，从而确保设备的安全运行[1]。

1水利发电机的故障现象与解决方法

1.1发电机在过载状态下，在定子电流超出1.1倍的情况下，将启动过载保护，并发出警告。相关的人应当加以处置，恢复正常的操作。在没有故障的情况下，应先降低励磁电流，以减少发电机输出的无功；若电网电压很低，但为确保发电机的功率因数，在降低励磁电流后仍不能将定子电流降低到额定值，只能降低发电机的有功负载；当系统出现故障时，可允许发电机超负荷运转，超负荷运转的容许数值应符合制造厂的要求。

处理措施：发电机的定子电流超出额定；在定子电流超出1.1倍的情况下，发电机过载保护动作，并发出警报，并在机边发出“发电机过载”的讯号，并在电脑上显示相应的警告。发电机的有功和无功负载和转子电流超出了规定的范围。

注意监控电压，频率和电流的大小，有无超出容许范围；当电压或者频率上升时，要及时的降载或者降载，将定子的电流降到额定的水平，如果调节不起作用，要尽快的找出问题的根源，并采取相应的措施来解决问题；如果电压、频率是正常的，或者是在下降的时候，应该先采用减小励磁电流的办法，来消除过负载，但是不能让母线电压下降到事故限制值之下，并且要向相关人员汇报。在母线电压已经下降到安全限度，但发电机仍然超载的情况下，要视超载的程度，采用限制超载的方式，并与调度部门联络，启动备用单元。

1.2发电机转子一点接地。发电机转子接地包括一点接地和两点接地，转子接地还可以划分为瞬时接地、永久接地、断续接地等。当发电机的转子在一个点上接地时，由于一个点上的接地没有构成回路，所以在故障点上没有任何的电流经过，励磁系统可以在短时间内继续工作。从而导致了电机的磁力失衡，电机振动，电机发热，警钟响起，机器发出“转子点地”的讯号，电脑发出告警讯号。

处理措施：检查转子一点的接地信号是否能够恢复，如果能够恢复，那么为瞬时接地；如果不能恢复，而且转子一点的接地保护是正常的，那么为永久接地；采用转子电压表，实现了对转子正地和负地的测量；如果有一端的对地电压为0，而另外一端的对地电压为0，则表明有一端的对地电压为0。对励磁回路进行检测，判断其接地特性及位置；发现有非金属接地，及时向调度汇报，并采取措施，并做好停止运行的准备；金属接地时，必须及时向调度汇报，并启动后备单元解列停转。一般情况下，检验过程约2h，不然就应该停止工作进行处理。

1.3转子回路两点接地。发电机转子经两个点接地后，在故障点处产生了一个环状的电流。当警报响起时，机器发出“转子接地”的讯号，电脑发出警报；转子电流不正常地增加，转子压降下降；当无功电能表显示下降时，可能会使相位下降，从而导致有功负载下降；因磁场失衡，设备震动较大。在情况较严重的情况下，存在着可能的失磁保护措施，因为转子二次接地时，会增加转子的电流，从而造成励磁回路装置的破坏；当转子线圈内出现接地时，将导致线圈发热；由于机组的强烈震动，造成了设备的破坏，所以必须马上停止运行，并向调度汇报。

1.4发电机温度过高。发电机在运转过程中，若定子、转子或铁芯的温度超出规定值，应及时进行检查和处理。现象上位机相应地发出“超温”的信号。发电机定子绕组、铁心或冷热空气温度超过额定温度；

处理措施：当发电机的有功负载或定子电流超出额定值时，应将其调节至额定值。如果是由于温度测量设备的异常造成的，应立即从故障测量点撤出，并采取相应的措施进行处理。如果空气冷却器的进出阀门的开启程度不能满足要求，应对其进出阀门的开启进行调整。如果冷凝水压力不够，应对主泵进行检测，并将冷凝水注入到冷凝水中，并将冷凝水压力调节到正常值。如因空气冷却器阻塞而导致水道不畅，应在短时间内给水或将机组的冷却水倒流。如果空气冷却器的进、出口阀门的阀芯掉了，则需要将机组的负载转移到机组的运转中，使冷热空气的温度不会太高。对机组的有功与无功分布进行了合理的调节，保证了机组的正常运行。采用上述方法仍不能使定子线圈和铁心温度达到120℃以上时，要通知调度员停止运行。

1.5发电机转子回路断线。现象警铃响，发出“失磁保护”讯号，电脑发出警告讯号；发电机的转子计时针向0的方向摇摆，激励电压上升；定子电流大幅下降，无功功率和有功功率几乎为0；如果磁极断线，那么在风道中就会产生烟雾，有一股烧焦的味道，并且会发出非常大的嘶嘶声[2]。

处理措施：及时处理设备的故障，检查设备的运行状况，并向调度汇报；一旦出现起火的情况，必须马上进行扑救。

2强化水力发电机故障维修措施

2.1根据发生原因采取相应的行动

对水电机组在运转过程中发生的故障，应及时进行维修，并进行常规维修，及时对受损的设备进行更新。这就需要提高发电机的工作效率，磨损程度，电压状况等。在设备的设计和安装之前，要对材料的质量进行保证，必须选择质量好，可靠耐用的材料，拒绝质量不合格的产品，这样既可以保证水力发电机的工作稳定，也是不浪费资金的表现。有关工作人员必须对管理设备的使用和维护有足够的了解，并对发电机设备的型号进行科学地选择，只有这样，当发电机设备发生故障的时候，才能更准确地发现问题，减少监测的难度，以方便进行更快速、更准确的维修。强化对水力发电机的监督和监控系统，并对其进行及时关注和察觉。应采取切实可行的监控方法，确保监控点位科学化。要按照有关的标准和参数来选择和安装各种监测设备，并且在设计和安装的时候要及时地对这些设备进行检查，还要注意加强对这些设备的保护。建立一套合理、切实可行的技术标准与管理制度，可以为相关技术工作人员在监督或者维修水力发电机运行的时候，提供一个标准和基础，防止因为突发事件而导致的恐慌，或者是在维护和检测的过程中出现了疏漏，这有利于工作人员更好地进行工作，降低工作中的失误，也可以降低水力发电机故障的发生，推动它更有效地工作[3]。

2.2加强员工队伍建设

水电机组监测和维护工作的复杂和困难，对监测和维护人员提出了更高的要求。水利企业要积极鼓励和要求管理水力发电的技术人员，定期参加岗位培训和技术培训，推广新技术，组织技术人员学习新知识，不断提高相关工作人员的综合素质。定期指派专业技术人员到水电机组和其他基层管理部门进行视察，指导工作，并协助解决水利方面的技术问题。有关工作人员既要在工作中充实自身，又要在闲暇时间里加强自身的学习，不断地武装自身，以求知欲为己任。另外，要培养水电工作人员强烈的责任感和使命感，就需要相关工作人员一直具有尽职尽责.艰苦奋斗的精神。相关的管理人员也要科学地统筹工作计划，合理地管理技术人员和水力发电机。积极借鉴国外先进的技术和管理模式，以满足我国水电事业发展的需要，促进我国水电事业的发展。

结语

总体来说，随着城市化的不断加速，社会对电力能源的需求不断增长，电力是城市运行中的一项重要基础，在水电领域也担负着重大责任与使命。但是，在实际的操作过程中，还是会出现一定的问题。为了保证水轮发电机能够安全、稳定地运转，就要求有关人员要对发电机进行定期的检查，以便能够及时地发现问题，并对问题进行解决，从而避免出现故障。

参考文献

[1]廖铁坚.水利发电机常见故障分析[J].科技创新与应用,2014,0(26):130-130.

[2]梅占甲.水利发电机组励磁系统常见故障及处理方式浅析[J].四川水利,2014(3):14-1525.

[3]郭勇.水利发电机组振动摆度报警设置的问题及相关建议[J].华东科技：综合,2019,0(8):0209-020,90239.