水輪發(fā)電機(jī)常見故障及處理

1、水輪發(fā)電機(jī)常見故障及處理由于水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,有機(jī)械部分、電氣部分以及油、氣、水 系統(tǒng)，它受系統(tǒng)和用戶運(yùn)行方式的影響，還受天氣等自然條件影響。容易發(fā)生故障或 者不正常運(yùn)行狀態(tài)。某一次故障可能是一種偶然情況,但對(duì)整個(gè)機(jī)組運(yùn)行來說乂是 一種必然事件。運(yùn)行人員應(yīng)從思想、技術(shù)、組織等各個(gè)方面做好充分準(zhǔn)備。(1) 運(yùn)行人員平時(shí)應(yīng)加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)，盡可能掌握管轄設(shè)備的工作原理和運(yùn)行性 能。(2) 運(yùn)行人員應(yīng)熟悉各設(shè)備安裝為止,各切換開關(guān)、切換片位置。(3) 運(yùn)行班組應(yīng)針對(duì)各種主要故障制定事故處理預(yù)案并落實(shí)到人。(4) 運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)準(zhǔn)備必要的安全防護(hù)用具及應(yīng)急工具。(5) 運(yùn)行人員應(yīng)山臨危不亂沉著應(yīng)對(duì)

2、的心理素質(zhì)。發(fā)電機(jī)的異常運(yùn)行及處理發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過程中，由于外界的影響和自身的原因，發(fā)電機(jī)的參數(shù)將發(fā)生變 化,并可能超出正常運(yùn)行允許的范圍。短時(shí)間超過參數(shù)規(guī)定運(yùn)行或超過規(guī)定運(yùn)行參 數(shù)不多雖然不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果，但長(zhǎng)期超過參數(shù)運(yùn)行或者大范圍超過運(yùn)行參數(shù)就有 可能引起嚴(yán)重的后果，危機(jī)及發(fā)電機(jī)的安全應(yīng)該引起重視。一、發(fā)電機(jī)過負(fù)荷運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)，當(dāng)定子電流超過額定值1. 1倍時(shí)，發(fā)電機(jī)的過負(fù)荷保護(hù)將動(dòng) 作發(fā)出報(bào)警信號(hào)。運(yùn)行人員應(yīng)該進(jìn)行處理，使用其恢復(fù)正常運(yùn)行。若系統(tǒng)未發(fā)生故 障，則應(yīng)該首先減小勵(lì)磁電流減小發(fā)電機(jī)發(fā)出的無功功率；如果系統(tǒng)電壓較低乂要保證發(fā)電機(jī)功率因數(shù)的要求，當(dāng)減小勵(lì)磁電流仍然不能使用定子電流

3、降回來額定值時(shí)， 則只有減小發(fā)電機(jī)有功負(fù)荷;如果系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，允許發(fā)電1機(jī)在短時(shí)間內(nèi)過負(fù)荷運(yùn)行,其允許值按制造廠家的規(guī)定運(yùn)行。(1) 現(xiàn)象1) 發(fā)電機(jī)定子電流超過額定值；2) 當(dāng)定子電流超過額定值1.1倍時(shí)，發(fā)電機(jī)的過負(fù)荷保護(hù)將動(dòng)作發(fā)出報(bào)警信號(hào), 警鈴響，機(jī)旁發(fā)“發(fā)電機(jī)過負(fù)荷”信號(hào),計(jì)算機(jī)有報(bào)警信號(hào)；3) 發(fā)電機(jī)有功、無功負(fù)荷及轉(zhuǎn)子電流超過額定值。(2) 處理1) 注意監(jiān)視電壓、頻率及電流大小，是否超過允許值；2) 如電壓或頻率升高，應(yīng)立即降低無功或有功負(fù)荷使定子電流降至額定值，如 調(diào)整無效時(shí)應(yīng)迅速查明原因，采取有效措施消除過負(fù)荷；3) 如電壓、頻率正常或降低時(shí)應(yīng)首先用減小勵(lì)磁電流的方法，消

4、除過負(fù)荷，但 不得使母線電壓降至事故極限值以下，同時(shí)將情況報(bào)告值長(zhǎng)；4) 當(dāng)母線電壓已降到事故極限值,而發(fā)電機(jī)仍過負(fù)荷時(shí)，應(yīng)根據(jù)過負(fù)荷多少，采 取限負(fù)荷運(yùn)行并聯(lián)系調(diào)度起動(dòng)備用機(jī)組等方法處理。注意:通過相量圖可分析出:圖(a)減少勵(lì)磁電流，會(huì)降低定子電流I,功率因素cos巾增大；圖(b)減少有功，會(huì)降低定子電流I,功率因素cos 減小。二、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地有一點(diǎn)接地和兩點(diǎn)接地，轉(zhuǎn)子接地還可分為瞬時(shí)接地、永久接 地、斷續(xù)接地等。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地時(shí)，因一點(diǎn)接地不形成回路，故障點(diǎn)無電流通過，勵(lì)磁系統(tǒng) 仍能短時(shí)工作，但轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地將改變轉(zhuǎn)子正極對(duì)于地電壓和負(fù)極對(duì)于地電壓，可能 引發(fā)轉(zhuǎn)子

5、兩點(diǎn)接地故障;繼而引起轉(zhuǎn)子磁拉力不平衡，造成機(jī)組振動(dòng)和引起轉(zhuǎn)子發(fā) 熱。（1）現(xiàn)象：1）警鈴響，機(jī)旁發(fā)“轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地”信號(hào);計(jì)算機(jī)有報(bào)警信號(hào)。2）表記指示無異常。（2）處理：1）檢查轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地信號(hào)能否復(fù)歸，若能復(fù)歸，則為瞬時(shí)接地，若不能復(fù)歸，并 且轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)正常，則為永久接地；2）利用轉(zhuǎn)子電壓表，測(cè)量轉(zhuǎn)子正對(duì)地、負(fù)對(duì)地電壓值；（如發(fā)現(xiàn)某極對(duì)地電壓降 至零，另一極對(duì)地電壓升至全電壓,說明確實(shí)發(fā)生一點(diǎn)接地。）3）檢査勵(lì)磁回路，判明接地性質(zhì)和部位；4）如系非金屬性接地，應(yīng)立即報(bào)告調(diào)度設(shè)法處理，同時(shí)作好停機(jī)準(zhǔn)備；5）如系金屬性接地，應(yīng)立即報(bào)告調(diào)度,啟動(dòng)備用機(jī)組，解列停機(jī)。注意:通常來說,檢查處理

6、時(shí)間大致為2小時(shí)，否則應(yīng)停機(jī)處理。三、轉(zhuǎn)子回路兩點(diǎn)接地發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地時(shí)，山于形成回路,故障點(diǎn)有電流通過。（1）現(xiàn)象：1）警鈴響，機(jī)旁發(fā)“轉(zhuǎn)子接地”信號(hào)，計(jì)算機(jī)有報(bào)警信號(hào)；2）轉(zhuǎn)子電流異常增大，轉(zhuǎn)子電壓降低；3）無功功率表指示降低，功率因數(shù)可能進(jìn)相，有功負(fù)荷可能降低；4）山于磁場(chǎng)不平衡,機(jī)組有劇烈振動(dòng)聲。5）嚴(yán)重時(shí)，失磁保護(hù)有可能動(dòng)作（2）處理：由于轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地時(shí)，山于轉(zhuǎn)子電流增大，可能使勵(lì)磁回路設(shè)備損壞;若接地發(fā) 生在轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)部，則轉(zhuǎn)子繞組過熱;機(jī)組劇烈振動(dòng)損壞設(shè)備，因此立即緊急停機(jī)，并報(bào)告調(diào)度。四、發(fā)電機(jī)溫度過高發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中，如果定子、轉(zhuǎn)子或者鐵心溫度超過規(guī)定值，應(yīng)該及時(shí)檢查處 理。

7、（1）現(xiàn)象1）上位機(jī)發(fā)對(duì)應(yīng)“機(jī)組溫度過高”信號(hào)。2）發(fā)電機(jī)定子線圈、定子鐵芯或冷、熱風(fēng)溫度高于額定值。（2）處理1）若發(fā)電機(jī)的有功負(fù)荷或定子電流超過了額定值,則調(diào)整到額定范圍內(nèi)運(yùn)行。2）若測(cè)溫裝置異常引起，則退出故障測(cè)點(diǎn)，并通知維護(hù)專業(yè)班組進(jìn)行處理。3）若空冷器進(jìn)、出水閥開度不夠，則調(diào)節(jié)空冷器進(jìn)、出水閥開度。4）若機(jī)組冷卻水壓不足，則檢査供水泵，同時(shí)投入機(jī)組冷卻備用水，調(diào)整水壓至 正常。5）若空冷器堵塞造成水路不通，則短時(shí)加壓供水或倒換機(jī)組冷卻水。6）若空冷器進(jìn)出水閥閥芯脫落在關(guān)側(cè)引起,轉(zhuǎn)移機(jī)組負(fù)荷降低機(jī)組出力運(yùn)行， 控制冷、熱風(fēng)溫度不致過高。7）在不影響全廠出力和系統(tǒng)的條件下，適當(dāng)調(diào)整各機(jī)組

8、的有、無功負(fù)荷分配。8）經(jīng)采取以上措施無效，定子線圈、鐵芯溫度超過120C,則應(yīng)聯(lián)系調(diào)度停機(jī) 處理。五、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路斷線（1）現(xiàn)象1）警鈴響，發(fā)“失磁保護(hù)動(dòng)作”信號(hào)，計(jì)算機(jī)有報(bào)警信號(hào)；2）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流表指針向零方向擺動(dòng)，勵(lì)磁電壓升高；3）定子電流急劇降低,有功、無功降至零；4）如磁極斷線，則風(fēng)洞內(nèi)冒煙，有焦臭味,并有很響的哧哧聲。（2）處理1）立即停機(jī)，檢查FMK動(dòng)作惜況,并報(bào)告調(diào)度；2）如有著火現(xiàn)象，應(yīng)立即進(jìn)行滅火。6、發(fā)電機(jī)定子接地發(fā)電機(jī)定子接地是指發(fā)電機(jī)定子繞組回路或與定子繞組回路直接相連的一次 系統(tǒng)發(fā)生的單相接地短路。定子接地分為瞬時(shí)接地、永久接地、斷續(xù)接地等。（1） 現(xiàn)象1）警鈴

9、響，機(jī)旁發(fā)“定子接地”信號(hào)，計(jì)算機(jī)有報(bào)警信號(hào)；2）定子三相電壓不平衡，定子接地電壓表出現(xiàn)零序電壓指示。（2）處理1）檢測(cè)、A、B、C三相對(duì)地電壓；（真接地時(shí)，定子電壓表指示接地相對(duì)地電壓 降低或等于零，非接地相對(duì)地電壓升高，大于相電壓小于線電壓，且線電壓仍平衡。 假接地時(shí),相對(duì)地電壓不會(huì)升高，線電壓不平衡。這是判斷真、假接地關(guān)鍵）2）經(jīng)檢查如系內(nèi)部接地，報(bào)告調(diào)度，起動(dòng)備用機(jī)組或轉(zhuǎn)移負(fù)荷，盡快解列停機(jī)；3）經(jīng)檢查如系外部接地，應(yīng)查明原因，報(bào)告調(diào)度,按調(diào)度的要求處理；4）在選擇接地期間，應(yīng)監(jiān)視發(fā)電機(jī)接地電壓，發(fā)現(xiàn)消弧線圈故障應(yīng)立即停機(jī)。發(fā)電機(jī)的故障及處理1、發(fā)電機(jī)的非同期并列當(dāng)不滿足同期并列條件將

10、發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)，即發(fā)生發(fā)電機(jī)非同期并列故障。此時(shí)合閘沖擊電流很大，可能損壞發(fā)電機(jī)組，造成重大事故;特別是大容量機(jī)組與 系統(tǒng)非同期并列還將對(duì)系統(tǒng)造成較大沖擊，引起該機(jī)組與系統(tǒng)間的功率振蕩危及系 統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。應(yīng)盡力避免發(fā)生非同期并列。(1) 現(xiàn)象發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列不良或誤并列，并發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)或較大沖擊。(2) 處理1) 如果能拉入同步，則可不解列，但應(yīng)對(duì)發(fā)電機(jī)組本體進(jìn)行一次外部檢查，并加 強(qiáng)對(duì)機(jī)組的運(yùn)行情況的監(jiān)視，待有機(jī)會(huì)停機(jī)再作詳細(xì)檢查；2) 如果發(fā)電機(jī)強(qiáng)烈擺動(dòng)，無法拉入同步，則應(yīng)立即手動(dòng)解列停機(jī),檢查定子線圈 端部情況，測(cè)量定子線圈絕緣電阻，并對(duì)主變進(jìn)行外部檢查，確認(rèn)沖擊電流對(duì)發(fā)變組 未造成不

11、良影響，同時(shí)查明造成非同期并列的原因，并加以消除后，方可開機(jī)升壓并 網(wǎng)。2、非同期振蕩處理(1)靜態(tài)穩(wěn)定所謂靜態(tài)穩(wěn)定是指并列運(yùn)行發(fā)電機(jī)在受到來自系統(tǒng)或水輪機(jī)方面的干擾后，能 恢復(fù)到原來運(yùn)行狀態(tài)。A點(diǎn)為原來穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)，當(dāng)干擾出現(xiàn)(如水輪機(jī)輸入功率微小變化)，工作點(diǎn)由A 點(diǎn)變化到C點(diǎn)運(yùn)行，如果干擾消失，工作點(diǎn)乂由C點(diǎn)回到A點(diǎn)穩(wěn)定運(yùn)行。,同步發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行條件，即在特性曲線上，電磁功率隨功角增大而增大的部 分,發(fā)電機(jī)運(yùn)行是靜態(tài)穩(wěn)定的。,即電磁功率隨功角增大而減小的部分，發(fā)電機(jī)運(yùn)行是靜態(tài)不穩(wěn)定的。所具有的大小及正負(fù)值，表征了發(fā)電機(jī)抗干擾保持靜態(tài)穩(wěn)定的能力。而,可見， 提高U,可增加發(fā)電機(jī)靜態(tài)穩(wěn)定能力。

12、（2）動(dòng)態(tài)穩(wěn)定當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生突然劇烈擾動(dòng)（負(fù)載突然變化、輸出線路或變壓器切除等）時(shí)，機(jī)組 能否維持穩(wěn)定運(yùn)行的能力，稱為動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。例如:雙回路輸電線路突然切除一回輸電線路，在不考慮發(fā)電機(jī)電磁暫態(tài)過程 時(shí),總電抗X大于雙回路電抗X,即極限功率值減小。如圖所示，在切除一回線路后，工作點(diǎn)由A點(diǎn)變化到B點(diǎn),然后在B點(diǎn)C點(diǎn)D點(diǎn) 之間來回移動(dòng)，最終在C點(diǎn)建立新的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。這種圍繞新的平衡點(diǎn)，角度時(shí)大 時(shí)小，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速圍繞同步轉(zhuǎn)速時(shí)高時(shí)低的情況，稱為振蕩。從圖可以看出，當(dāng)工作點(diǎn)越過E點(diǎn)后，功率無法平衡,發(fā)電機(jī)會(huì)造成失步。3、 振蕩或失步現(xiàn)象及處理注意:可從失步機(jī)組表記擺動(dòng)較大、失步機(jī)組有功功率表指針擺動(dòng)方向與其

13、它 機(jī)組擺動(dòng)方向相反、從發(fā)生振動(dòng)前的操作原因或故障地點(diǎn)三個(gè)方面來判斷失步機(jī) 組。（1）現(xiàn)象1）發(fā)電機(jī)、線路電流表周期性劇烈擺動(dòng)（各并列電勢(shì)間出現(xiàn)電勢(shì)差且電勢(shì)間夾 角時(shí)大時(shí)小，導(dǎo)致環(huán)流也時(shí)大時(shí)小，因而電流表指針擺動(dòng)），有功表、無功表周期性劇 烈擺動(dòng)，其它表計(jì)也周期性劇烈擺動(dòng)，頻率表指示偏高或偏低（振蕩或失步時(shí)，發(fā)電機(jī) 輸出功率不斷變化，作用在轉(zhuǎn)子上的力矩也相應(yīng)變化，因而轉(zhuǎn)速隨之變化）；2）發(fā)電機(jī)發(fā)出轟鳴聲，其節(jié)奏與表計(jì)擺動(dòng)合拍。（2）處理如判斷為非同期振蕩時(shí)，則應(yīng)：1）檢查自動(dòng)勵(lì)磁裝置投入正常；2）如頻率表及轉(zhuǎn)速表指示升高，應(yīng)用開度限制限制機(jī)組有功出力（減少轉(zhuǎn)子上 的加速力矩，使機(jī)組容易拉入同步

14、）并在不致使低周減載裝置動(dòng)作的情況下,盡量降 低頻率。同時(shí)增加無功出力，將電壓提高到最大允許值（可提高發(fā)電機(jī)電勢(shì)，增大發(fā) 電機(jī)功率極限，使作用在轉(zhuǎn)子上的阻力增加，使發(fā)電機(jī)容易在平衡點(diǎn)附近被拉入同 步）；3）如頻率表及轉(zhuǎn)速表指示降低，就增加有功、無功出力至最大值；4）如因發(fā)電機(jī)失磁造成發(fā)電機(jī)本身強(qiáng)烈振蕩失去同期時(shí)，應(yīng)不待調(diào)度命令，立 即將該機(jī)組與系統(tǒng)解列；注意:系統(tǒng)振蕩時(shí),禁止將“DT”切手動(dòng)。4、發(fā)電機(jī)著火（1）現(xiàn)象1）發(fā)電機(jī)可能出現(xiàn)事故光字，蜂鳴器響，有關(guān)保護(hù)動(dòng)作。2）發(fā)電機(jī)有沖擊聲或嗡嗡聲。3）機(jī)組可能自動(dòng)事故停機(jī)。4）發(fā)電機(jī)上部蓋板熱風(fēng)口或密閉不嚴(yán)處冒出明顯的煙氣、火星或有絕緣燒焦 的氣味。（2）處理1）確系著火而未自動(dòng)停機(jī)，應(yīng)立即手動(dòng)斷開發(fā)電機(jī)的出口斷路器并