水轮发电机组故障与处理——评《水轮发电机组及其辅助设备运行》

王卫卫

孙效伟编著中国电力出版社出版ISBN：9787508399515定价：46.00元

现阶段，我国很大一部分电力来自水力发电，而水力发电的基础设备就是水轮发电机组。水轮发电机组在水电厂发电过程中扮演着十分重要的角色，随着水轮发电机设备的不断更新、完善，其稳定性需要得到有效保障。

为了保障水电站水轮发电机组的安全有序运行，孙效伟编著了《水轮发电机组及其辅助设备运行》一书。该书主要阐述了水电站水轮发电机组及其辅助设备运行的相关内容，全书分为9章：第1章研究的是油系统的运行，主要介绍了水电厂油系统、油压装置系统的运行等内容；第2章研究的是水系统的运行，主要介绍了技术供水系统的运行、滤水器的自动控制等内容；第3章研究的是气系统的运行，主要介绍了水电厂压缩空气系统、中压气系统的运行等内容；第4章研究的是水轮发电机组的结构与原理，主要介绍了混流式水轮机的结构、轴流式水轮机的结构等内容；第5章研究的是主阀系统的运行，主要介绍了水轮机主阀结构、快速闸门系统的运行等内容；第6至9章分别介绍了调速系统的运行、水轮发电机组的控制与操作、水轮发电机组的保护与故障处理和水轮发电机组的运行管理。《水轮发电机组及其辅助设备运行》既可作为中专、高职高专水电类相关专业的参考教材，也可供大中型水电厂技术及管理人员学习使用。

《水轮发电机组及其辅助设备运行》一书提出，现阶段水电厂工作任务均离不开水轮发电机组的有力支持，水轮发电机组构成主要包括定子、转子及励磁装置等，其中：定子可分为定子机座、底芯及隔震装置等部分，转子可分为主轴、风扇、轮毂、轮臂、磁轮等部分，励磁装置可分为励磁电源、调节器、绕组等部分。在水轮发电过程中，基于水轮机对转子所起到的驱动作用，会使水电机组的定子与转子相互间形成旋转磁场，旋转磁场与定子绕组发生切割的过程中，在切割导体中便可形成交流电，这就是水轮发电机组的发电原理。

当前，水轮发电机组运行中常见的故障主要包括：其一，温度故障。水轮发电机组长期运行时，会产生一些热量，使其温度偏高，由此对设备运行造成不利的影响，特别是对发电机导轴承等部件的影响较大。如果未能进行定期检修、排热等，便会造成水轮发电机组运行故障，进而使得机组无法正常运行。其二，甩油故障。在水轮发电机组运行时，油箱中的油如果偏多，在规定标准值以上，便会引发甩油故障。如果水轮发电机组运行时转动幅度较大，并在规定范围以上，也会引发甩油故障。另外，油箱顶部密封程度也是引发甩油故障的一项重要因素，其原因是油箱密度不佳，致使油被甩出。这一系列问题均会导致水轮发电机组消耗增大，对水轮发电机组正常运行造成不利影响。并且，如果甩油故障较为严重，还可能引发安全事故，造成不可估量的损失。其三，定子接地故障。水轮发电机组定子绕组对应的电路或直接与定子绕组电路连接的单相接地短路，均属于发电机组定子接地故障，定子接地通常可分成永久接地、瞬时接地以及连续接地三类。

笔者结合《水轮发电机组及其辅助设备运行》一书中的理论以及当前水轮发电机组运行中的常见故障，提出了相应的处理方法。其一，温度故障处理。针对温度故障，水电站相关人员应当适时对水轮发电机组开展检修维护，采取行之有效的预防措施。倘若发电机定子电流超出规定范围，则应当对其进行合理调整；倘若是测温设备问题，相关技术人员应开展有效维护；倘若是空冷器存在问题，则应当调整空冷器进出水阀开度。其二，甩油故障处理。针对甩油故障，水电站相关人员应当在日常维护工作中结合水轮机实际功率及油箱顶盖状况，将水轮机油箱承载油量控制在合理范围内。其三，定子接地故障处理。在定子接地时，相对接地电压降低或者为零；非接地时，相对接地电压升高并超过线路电压，线路电压处在平衡状态；在假接地时，相对接地电压不升高，线路电压失衡，由此可实现对接地与否的有效判断。依托对内部接地的系统监测及报告调度，运行备用机组或转移负荷，从而有效解决停机故障。全面检测外部接地状况后，找出实际原因，严格按照调度要求，上报调度处理的实际情况。在接地选择时，对发电机接地电压予以监测，只要监测出线圈引发故障，便立即关闭设备。

总而言之，《水轮发电机组及其辅助设备运行》作为一本研究水电站水轮发电机组及其辅助设备运行的著作，有着鲜明的层次及丰富的内容，且具备良好的理论与实践价值，对水轮发电机组常见故障的监测与处理可发挥有效的指导作用。