水轮发电机组常见故障及处理措施分析

张生贤

摘 要：目前由于社会和经济的快速发展过程中对电能的需求量不斷增加，中小型水电站得以快速发展起来，其为缓解电力系统供电紧张情况发挥了极为重要的作用，同时还在很大程度上降低了发电过程中对矿产资源的消耗，对各地区经济的发展起到了积极的促进作用。水电站中重要的生产任务都是由水轮发电机组来完成的，所以水轮发电机组正常的运行是确保水电站安全生产的关键。水轮发电机组作为机械设备，在长时间的运行过程中不可避免的会有故障发生，使其正常运行受到影响，所以在中小水电站内，需要加强对水轮机组的检修工作，检修人员需要在实践工作中不断的充实自身的专业知识，及时排除故障隐患，确保水轮发电机组能够安全、稳定的运行。文章分别从发电机过负荷、转子一点接地、转子回路两点接地、温度过高、转子回路断线、定子接地及冒烟着火等多个方面对发电机组的故障及处理进行了具体的阐述。

关键词：水轮发电机；故障；现象；处理c

前言

水轮发电机组具有复杂性，其不仅包括机械部分和电气部分，还包括油、气、水系统等，而且在运行过程中受到影响的因素也较多，极易在运行过程中出现异常情况或是发生故障。一旦有故障发生，则会使水轮发电机组的正常运行受到影响，无法保证正常的电能供应。所以作为运行人员需要做好水轮发电机组运行过程中的检修工作。

1 发电机过负荷

1.1 现象

当发电机处于过负荷状态下时，其定子电流会超过额定值，同时其有功、无功及转子电流也会超出额定值，同时定子电流如果超出额定值的1.1倍时，则会导致过负荷保护发出动作，出现过负荷报警信号。

1.2 处理

在水轮发电机组正常运行过程中，需要加强监视，对其电压、频率和电流大小进行进行实时关注。一旦发现电压或是频率升高时，则需要通过降低无功或有功负荷，使定子电流能够降至额定值范围，当调整后状况没有得到有效改善时，则需要采取切实可行的措施将过负荷消除。当电压或是频率降低时，则为了避免过负荷的产生，则可以减小励磁电流，但需要确保母线电压要处于正常值范围内。一旦母线电压降至事故极限值时，这时发电机组仍处于过负荷状态下，这就需要采取限负荷运行，必要时还需要启动备用机组。

2 发电机转子一点接地

2.1 现象

在发电机出现转子一点接地时，表计指示没有异常情况发生，但无论是警铃、还是转子一点接地信号都会发生报警信号，同时计算机报警信号也会同时反应。

2.2 处理

当发生转子一点接地报警时，则需要对转子一点接地信号进行检查，看其是否能够复位，从而判断出是瞬时接地还是永久接地；通过转子电压表来对转子正地对和负对地电压值进行测量；通过励磁回路的检查来对接地的性质和部位进行判明；无论是金属性接地还是非金属性接地，都需要及时报告调度做好停机准确，但对于金属性接地，则需要还做启用备用机组的准备。当发生转子一点接时，检查处理时间通常都是在二个小时内完成，如果二个小时内没办法处理的，则需要停机进行处理。

3 转子回路两点接地

3.1 现象

（1）警铃响，机旁发“转子接地”信号，计算机有报警信号；（2）转子电流异常增大，转子电压降低；（3）无功功率表指示降低，功率因数可能进相，有功负荷可能降低；（4）由于磁场不平衡，机组有剧烈振动声；（5）严重时，失磁保护有可能动作。

3.2 处理

由于转子两点接地时，由于转子电流增大，可能使励磁回路设备损坏；若接地发生在转子绕组内部，则转子绕组过热；机组剧烈振动损坏设备，因此立即紧急停机，并报告调度。

4 发电机温度过高

4.1 现象

（1）上位机发对应“机组温度过高”信号；（2）发电机定子线圈、定子铁芯或冷、热风温度高于额定值。

4.2 处理

（1）若发电机的有功负荷或定子电流超过了额定值，则调整到额定范围内运行；（2）若测温装置异常引起，则退出故障测点，并通知维护专业班组进行处理；（3）若空冷器进、出水阀开度不够，则调节空冷器进、出水阀开度；（4）若机组冷却水压不足，则检查供水泵，同时投入机组冷却备用水，调整水压至正常；（5）若空冷器堵塞造成水路不通，则短时加压供水或倒换机组冷却水；（6）若空冷器进出水阀阀芯脱落在关侧引起，转移机组负荷降低机组出力运行，控制冷、热风温度不致过高；（7）在不影响全厂出力和系统的条件下，适当调整各机组的有、无功负荷分配；（8）经采取以上措施无效，定子线圈、铁芯温度超过120℃，则应联系调度停机处理。

5 发电机转子回路断线

5.1 现象

（1）警铃响，发“失磁保护动作”信号，计算机有报警信号；（2）发电机转子电流表指针向零方向摆动，励磁电压升高；（3）定子电流急剧降低，有功、无功降至零；（4）如磁极断线，则风洞内冒烟，有焦臭味，并有很响的哧哧声。

5.2 处理

（1）立即停机，检查FMK动作情况，并报告调度；（2）如有着火现象，应立即进行灭火。

6 发电机定子接地

发电机定子接地是指发电机定子绕组回路或与定子绕组回路直接相连的一次系统发生的单相接地短路。定子接地分为瞬时接地、永久接地、断续接地等。

6.1 现象

（1）警铃响，机旁发“定子接地”信号，计算机有报警信号；（2）定子三相电压不平衡，定子接地电压表出现零序电压指示。

6.2 处理

（1）检测、A、B、C三相对地电压；（真接地时，定子电压表指示接地相对地电压降低或等于零，非接地相对地电压升高，大于相电压小于线电压，且线电压仍平衡。假接地时，相对地电压不会升高，线电压不平衡。这是判断真、假接地关键；（2）经检查如系内部接地，报告调度，起动备用机组或转移负荷，尽快解列停机；（3）经检查如系外部接地，应查明原因，报告调度，按调度的要求处理；（4）在选择接地期间，应监视发电机接地电压，发现消弧线圈故障应立即停机。

7 发电机冒烟着火。

7.1 现象

发电机上部盖板或是密封不严处有烟气冒出，而且风洞内会出现浓烟，还会有绝缘烧焦的气味，严重时还会有火花冒出。

7.2 处理

当值人员发现以上情况时，可以判断发电机着火，这时需要紧急进行停机，并通知值长进行及时处理，查看发电机出口开关，确保出口开关处于跳开的间状态，同时还要确保灭磁开关也处于跳闸的状态，这时可则需要采用消防水进行灭火，在灭火的同时观察水车室的水路是否处于畅通状况，直到火熄灭为止。

8 结束语

水电站安全、稳定的运行与水轮发电机组的正常运行息息相关，水轮发电机组作为水电站安全生产的重要保障，只有其处于良好的运行状态下水电站的经济效益才能实现。因此作为水电站水轮发电机组的运行人员，需要在工作过程中科学合理的做好日常运行维护工作，严格依照运行规程来进行操作，在实践工作中不断积累经验，及时发现故障隐患，及时进行维修和处理，确保水轮发电机组的使用寿命能够延长，保证水电站的安全生产，使其能够实现更好的经济效益和社会效益。

参考文献

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