水电站机组运行常见故障分析与处理

段先锐

【摘要】随着社会经济的快速发展，人们生活水平也不断提升，对用电需求量也逐步增加，为电力网络负荷承受能力提出了更高要求。水电站机组是电力网络中的重要构成部分，在出现故障后应及时采取有效的处理措施，必须保证运行的可靠和稳定，才能促使电力网络更加安全。本文主要分析了水电站机组运行的常见故障，并介绍了具体可行的处理方法。

【关键词】水电站机组；运行故障；处理

我国水电工程发展速度很快，水电站规模与数量也日益增加，自动化水平也不断提升。在水电站机组运行过程中，容易出现各种类型的故障，表现形式也非常复杂，需要有针对性采取处理措施，保证其运行的正常。此外还要做好水电站机组的预防与维护工作，这样才能有效减少故障发生几率，保证电能输送的持续与稳定。

1.水电站机组运行常见故障与危害

在水电行业发展过程中，水电站座数、装机及发电量都有了极大提升。从整体上看水电运行人员素质还比较低，技术水平不高，对水电站机组运行常见故障缺乏较强的分析与处理能力，当發生故障以后无法第一时间找出具体原因，极大增加了水电站运行时的安全隐患，并带来巨大的财产损失。水电站机组常见运行故障主要包括发电机的过负荷、振动与失步、强行励磁、母线电压单相接地、转子一点接地、滑环与励磁机碳刷冒火、二次回路失控、机剪断销剪断、冷却水中断及轴承温度较高等。若是不能第一时间处理好以上故障，将为水电站带来巨大的事故，不仅降低了经济效益，还会损坏发电设施，并引起人员伤亡，导致整个电力系统发生瘫痪，因此做好水电站机组运行常见故障处理措施具有重要的意义。

2.水电站机组运行常见故障处理方法

2.1发电机电压不足

当完成发电机检修工作以后，需要认真检查励磁回路，观察电刷位置是否正确，有无接触不良的问题。在检查状况正常后，若是励磁电压表指示值偏小，表明反接了励磁线圈，此时需要对调正负极。若是励磁电压表指示值等于0，表明励磁机已经没有剩磁，应选择蓄电池等直流电源对励磁机的励磁线圈充磁。此外，也可以降低变阻器电阻值，对电容进行补偿，促使发电机励磁电流得到增加。同时还要对发电机电压相位与励磁机电压通势等进行调整，确保合成的总磁通势得到增加，并将三相调压器设置在励磁电抗器与发电机中，促使发电机端电压得到提升，实现对电流的平衡。

2.2发电机温度较高

发电机温度升高原因有很多，如电负荷与定、转电流密度大小，电机通风系统运转是否正常，空气冷却器换热容量是否足够等。在处理故障的时候，我们需要结合实际情况，有针对性采取解决措施，保证发电机机组运行正常。由于热负荷值较高会导致发电机定子温度增加，一般以额定工况为前提，准确测量发电机的电负荷与定子电流密度，之后将热负荷值计算出来，若是比安全值要大，应及时检查并维修定子。当电机通风系统发生故障后，需要更换转子线圈，提升其截面积，降低电流密度，让发电机温度保持在适宜范围内。也可以改造空气冷却器的风扇与挡风板，这样可以让空气冷却器热换能力得到增强，以此控制好发电机的温度。要对定子铁芯、线圈等进行仔细检查，将表面存在的油垢等清理干净。要认真开展定子铁损实验，若是铁损大于相关规定，必须及时对定子铁芯进行更换，之后将定子线圈直流电阻测量出来，若是与额定值还大，表明定子线圈接触不良，需要对定子进行重绕线圈。

2.3发电机绝缘故障

发电机绝缘故障主要包括主绝缘损坏与转子绝缘损坏两个方面，其中前者主要是设计制造质量不高与运行条件较差所致。为处理发电机主绝缘损坏故障，应避免铁芯松动与出现电腐蚀，在铁芯上出现红色粉末以后，表面铁芯发生松动，需要尽快将松动线圈的槽楔打紧，如果为端部发生松动，需要采取无纬玻璃丝进行绑扎，并喷上一层环氧树脂漆进行固化。若是发电机发出臭氧味，表面存在电腐蚀问题，必须马上检修。当出现发电机转子绝缘故障以后，如果原因是励磁系统回路绝缘层破损引起短路，应在电缆破损处用玻璃丝包扎好，并喷上环氧树脂，让转子绝缘性能得到增强。如果原因是重复接地，要对集电环采取消除毛刺处理，也可以去掉罩壳中的部分油雾。此外，要第一时间将发电机断路器、励磁开关等断开，当发动机停止运行后认真作出检查，若是发现绝缘体发生损坏，需要及时作出更换。要定期加强对发电机绝缘的耐压检验，对出现老化的绝缘体进行更换。

2.4调速器运行故障

调速器运行故障一般体现在以下两个方面，即分别为电液转换器故障与核心单片机工作故障。在电液转换器故障处理过程中，应从机械与电气故障上入手，若是机械故障由于杂质、污物等所致，应及时将杂质与污物清理干净，并对调速器作出适当调整，这样能够有效解决故障。如果电液转换器故障并非是机械故障造成，应认真排查所有的控制线路，若是由于短路等问题引起控制器无法正确发出指令，则需要对电路作出更换。在发生核心单片机工作故障，先要作出复位检查，如果故障未被消除，应选择万用表等检查仪器逐个排查，将问题查找出来以后，只需要采取相应维修措施即可消除故障。

2.5发电机组运行中断故障

如果水电站机组中调速器发生拒动，将造成开机流程发生中断，解决方法如下：一是利用调速器自身功能进行检查，将故障所在位置准确找出来；二是从冷却水入手解决故障；三是对系统进行认真检查，观察通信上是否发生异常，以排查的方式逐步将故障点确定下来，之后再采取有针对性的维修措施。分析励磁失败的故障可知，需要先手动起励，看控制系统有无故障，之后要看励磁调节器能不能接收指令，此时我们需要发出一个指令就能够将问题找出来。

3.结语

总之，我们必须做好水电站机组的检修和维护工作，保证及时处理出现的运行常见故障，确保水电站机组运行更加安全、稳定，实现预期的经济效益。同时还要制定完善的水电站机组日常检查与定期维护制度，提前做好各项预防措施，在发生问题后可以第一时间作出处理，满足社会各界的用电需求。

参考文献：

[1]宋通林.水电站机组励磁系统故障分析及应对[J].电子技术与软件工程，2015，（19）：158-159.

[2]谢昆.中小型水电站水轮发电机组的常见故障与检修建议[J].低碳世界，2014，（15）：120-121.