水電站機(jī)組運(yùn)行常見故障與處理對策

李仕超

【摘要】隨著人民生活水平的不斷提高，人們對電力的需求量越來越多，對供電質(zhì)量的要求也越來越高。水電站供電能力的高低直接受水電站發(fā)電機(jī)組運(yùn)行能力的影響。對水電站發(fā)電機(jī)組常見的故障以及維修方法進(jìn)行探討已成為當(dāng)前研究的重要課題之一。本文對水電站發(fā)電機(jī)組的常見故障進(jìn)行了詳細(xì)的說明，并對如何維修提出了自己的意見。

【關(guān)鍵詞】水電站 機(jī)組 運(yùn)行 常見故障 處理對策

電的建設(shè)和發(fā)展是一項(xiàng)利國、惠民的工程。水電既節(jié)能又環(huán)保，是當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活的需要，也是電能長遠(yuǎn)發(fā)展的方向。保證水電站的正常運(yùn)營需要及時迅速的發(fā)現(xiàn)故障、排除故障。這是保證設(shè)備使用壽命，使其更好為社會和人民服務(wù)的根本需要。要讓每一個技術(shù)工人在工作時都能及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，這樣才能保證電路的暢通無阻，才不至于出現(xiàn)大面積的停電，給人民的生活、生產(chǎn)造成很大的不便，也才能彰顯出“人民電力為人民”的作用。

1、我國水電站機(jī)電設(shè)備維護(hù)的重要性

水電站的機(jī)電設(shè)備分為一次設(shè)備和二次設(shè)備，一次設(shè)備的主要作用就是負(fù)責(zé)產(chǎn)生電能和輸送電能，二次設(shè)備的主要功能就是對一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控、保護(hù)，防止一次設(shè)備出現(xiàn)故障，影響發(fā)電和輸送電能。比如：一次設(shè)備中的發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器等設(shè)備都是發(fā)電和輸電的重要設(shè)備，關(guān)系著水電站的正常運(yùn)行，只有對這些設(shè)備更好的監(jiān)控和保護(hù)，才能保證水電站的正常運(yùn)行，但是由于設(shè)備過多，在監(jiān)控和保護(hù)的過程中難免會出現(xiàn)問題，甚至還有一些潛藏的隱患沒被發(fā)現(xiàn)，這就需要對水電站的運(yùn)行機(jī)組進(jìn)行維護(hù)，這樣才能找到問題，解決潛藏隱患，保證電能不被損耗，設(shè)備能夠正常、安全、高效的工作，才能更好的創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，所以設(shè)備定期維護(hù)檢修對水電站機(jī)組的正常運(yùn)行有著重要意義。

2、水電站發(fā)電機(jī)組的常見故障及危害

隨著水電行業(yè)的快速發(fā)展，水電站座數(shù)、裝機(jī)和發(fā)電量成倍增長。在急需水電運(yùn)行專業(yè)人員的情況下，部分電站業(yè)主聘用當(dāng)?shù)剞r(nóng)民負(fù)責(zé)電站運(yùn)行。由于水電運(yùn)行人員技術(shù)水平整體低下，對發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中出現(xiàn)的各種故障缺乏分析和處理能力，在發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)故障時不能及時分析故障成因，給水電站運(yùn)行帶來了安全隱患，甚至造成財產(chǎn)損失。發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中的常見故障一般有： 發(fā)電機(jī)過負(fù)荷； 發(fā)電機(jī)的振動和失步； 發(fā)電機(jī)強(qiáng)行勵磁； 發(fā)電機(jī)母線電壓單相接地； 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地； 發(fā)電機(jī)滑環(huán)或勵磁機(jī)碳刷冒火； 二次回路失控； 機(jī)剪斷銷剪斷； 冷卻水中斷； 軸承溫度過高。這些故障如不能及時有效地處理，小故障很可能釀成大事故，輕則影響水利發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益，重則造成人身及發(fā)電設(shè)施損壞，甚至整個電力系統(tǒng)癱瘓。

3、水電站發(fā)電機(jī)組故障處理

3.1 發(fā)電機(jī)電壓不足

①在發(fā)電機(jī)剛完成檢修的情況下，要先對勵磁回路進(jìn)行檢查，看是否有電刷接觸不良或位置不對、斷線等現(xiàn)象。在檢查情況正常的情況下，如果勵磁電壓表的指示值很小，則表示勵磁線圈接反了，把正負(fù)極對調(diào)即可，如果勵磁電壓指示值為零，說明是勵磁機(jī)的剩磁完全消失了，這個時候可用蓄電池等直流電源對勵磁機(jī)的勵磁線圈進(jìn)行充磁；②減小變阻器的電陰值以補(bǔ)償電容，達(dá)到增大發(fā)電機(jī)勵磁電流的效果；調(diào)整發(fā)電機(jī)的電壓相位和勵磁機(jī)的電壓通勢，增加合成的總磁通勢；在勵磁電抗器和發(fā)電機(jī)之間增設(shè)三相調(diào)壓器來升高發(fā)電機(jī)的端電壓，平衡電流。

3.2 發(fā)電機(jī)溫度過高

①更換更大截面積的轉(zhuǎn)子線圈，以減小電流的密度，降低發(fā)電機(jī)溫度；②對空氣冷卻器的擋風(fēng)板和風(fēng)扇進(jìn)行改造，以增強(qiáng)空氣冷卻器的換熱能力，把發(fā)電機(jī)溫度控制在正常值范圍；③因?yàn)榘l(fā)電機(jī)定子的溫度升高是由熱負(fù)荷值過高造成的，通過對額定工況下的發(fā)電機(jī)進(jìn)行電負(fù)荷和定子電流密度的測量，再計算出熱負(fù)荷的實(shí)際值，如果超出了安全值范圍，則必須對定子進(jìn)行檢查與維修：檢查定子鐵芯和線圈，清理表面的油垢等臟污現(xiàn)象；進(jìn)行定子鐵損實(shí)驗(yàn)，對于鐵損超出規(guī)定范圍的，更換定子鐵芯；測量定子線圈的直流電阻，如果超出額定范圍則證明是定子線圈接觸不良，定子必須重繞線圈。

3.3 發(fā)電機(jī)絕緣故障

①發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子絕緣故障：對于勵磁系統(tǒng)回路中的絕緣層破損造成短路的，可用玻璃絲帶對電纜破損處進(jìn)行包扎，同時噴涂一層環(huán)氧樹脂以提高其絕緣性能；屬于重復(fù)接地的，可對集電環(huán)進(jìn)行消除毛刺處理或?qū)⒄謿だ锩娴挠挽F量適當(dāng)減少；②及時斷開發(fā)電機(jī)的斷路器、勵磁開關(guān)，并停機(jī)進(jìn)行檢查，對于損毀的絕緣體進(jìn)行更換，同時，要對發(fā)電機(jī)的絕緣定期進(jìn)行耐壓檢驗(yàn)，并及時更換老化的絕緣體。

3.4 調(diào)速器運(yùn)行故障

調(diào)速器的運(yùn)行故障主要包含電液轉(zhuǎn)換器故障和核心單片機(jī)兩種。在解決電液轉(zhuǎn)換器問題的時候需要從機(jī)械和電氣故障兩個方面進(jìn)行。對于雜質(zhì)、污物等引發(fā)的機(jī)械故障，只需要清除掉雜質(zhì)和污物，重新調(diào)整調(diào)速器就可以解決故障，若不是機(jī)械故障引起的電液轉(zhuǎn)換器故障就需要對整個控制線路進(jìn)行排查，看是否是因?yàn)槎搪返葐栴}造成了控制器不能正確發(fā)出指令，這時候只需要重新更換電路就可以了。對于核心單片機(jī)的工作故障，首先可以進(jìn)行復(fù)位檢查，若復(fù)位之后故障依然存在，就需要借助萬用表等檢測儀器進(jìn)行逐項(xiàng)排查，找到問題所在再進(jìn)行維修就能解決問題。

3.5 調(diào)速器接力器抽動故障

調(diào)速器接力器抽動故障處理中可以對系統(tǒng)的電氣調(diào)節(jié)器進(jìn)行重新調(diào)試或者進(jìn)行無水試驗(yàn)，重新設(shè)置接力器和主配，分析其穩(wěn)定性對接力器進(jìn)行補(bǔ)償。

4、水電站發(fā)電機(jī)組常見故障的預(yù)防措施

為了進(jìn)一步提高水電站發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行能力，電力企業(yè)還必須針對上文中所述的常見故障，采取行之有效的措施對其進(jìn)行預(yù)防。目前，水電站發(fā)電機(jī)組常見故障的預(yù)防措施主要包括兩點(diǎn)，即儀器診斷和無損檢測技術(shù)在水電機(jī)組故障診斷中的應(yīng)用。其中，儀器診斷是指通過專業(yè)的檢測儀器、工具以及設(shè)備來進(jìn)行檢測工作，它能夠準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組中出現(xiàn)的故障，并按照故障類型來做出正確的診斷。同時，儀器診斷還能夠?qū)收铣霈F(xiàn)的原因進(jìn)行分析，從而有利于發(fā)電機(jī)組故障的維修。此外，儀器診斷在水電站發(fā)電機(jī)組故障診斷中的應(yīng)用， 還實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)檢測

和在線監(jiān)測，從而有利于預(yù)防發(fā)電機(jī)組常見故障的發(fā)生。在故障診斷中，無損檢測技術(shù)是一項(xiàng)重要的技術(shù)，具有經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)、效率高等特點(diǎn)。同時，無損檢測技術(shù)還可以在設(shè)備運(yùn)行的過程中進(jìn)行檢測，從而降低了檢測工作對生產(chǎn)的影響。將其應(yīng)用到水電站發(fā)電機(jī)組故障檢測中，可以為維修人員提供真實(shí)的數(shù)據(jù)和精準(zhǔn)的圖像， 從而有利于提高檢測的效率和準(zhǔn)確性，進(jìn)而有利于預(yù)防發(fā)電機(jī)組常見故障的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏軍.淺析中、小型水電站電氣設(shè)備的電氣故障與排除.中國水運(yùn)，2012（11）.

[2] 顧海松.分析水電站電氣設(shè)備故障的相關(guān)問題[J].科技致富向?qū)В?013（14）.