水電站機組運行常見故障分析與處理

段先銳

【摘要】隨著社會經濟的快速發展，人們生活水平也不斷提升，對用電需求量也逐步增加，為電力網絡負荷承受能力提出了更高要求。水電站機組是電力網絡中的重要構成部分，在出現故障后應及時采取有效的處理措施，必須保證運行的可靠和穩定，才能促使電力網絡更加安全。本文主要分析了水電站機組運行的常見故障，并介紹了具體可行的處理方法。

【關鍵詞】水電站機組；運行故障；處理

我國水電工程發展速度很快，水電站規模與數量也日益增加，自動化水平也不斷提升。在水電站機組運行過程中，容易出現各種類型的故障，表現形式也非常復雜，需要有針對性采取處理措施，保證其運行的正常。此外還要做好水電站機組的預防與維護工作，這樣才能有效減少故障發生幾率，保證電能輸送的持續與穩定。

1.水電站機組運行常見故障與危害

在水電行業發展過程中，水電站座數、裝機及發電量都有了極大提升。從整體上看水電運行人員素質還比較低，技術水平不高，對水電站機組運行常見故障缺乏較強的分析與處理能力，當發生故障以后無法第一時間找出具體原因，極大增加了水電站運行時的安全隱患，并帶來巨大的財產損失。水電站機組常見運行故障主要包括發電機的過負荷、振動與失步、強行勵磁、母線電壓單相接地、轉子一點接地、滑環與勵磁機碳刷冒火、二次回路失控、機剪斷銷剪斷、冷卻水中斷及軸承溫度較高等。若是不能第一時間處理好以上故障，將為水電站帶來巨大的事故，不僅降低了經濟效益，還會損壞發電設施，并引起人員傷亡，導致整個電力系統發生癱瘓，因此做好水電站機組運行常見故障處理措施具有重要的意義。

2.水電站機組運行常見故障處理方法

2.1發電機電壓不足

當完成發電機檢修工作以后，需要認真檢查勵磁回路，觀察電刷位置是否正確，有無接觸不良的問題。在檢查狀況正常后，若是勵磁電壓表指示值偏小，表明反接了勵磁線圈，此時需要對調正負極。若是勵磁電壓表指示值等于0，表明勵磁機已經沒有剩磁，應選擇蓄電池等直流電源對勵磁機的勵磁線圈充磁。此外，也可以降低變阻器電阻值，對電容進行補償，促使發電機勵磁電流得到增加。同時還要對發電機電壓相位與勵磁機電壓通勢等進行調整，確保合成的總磁通勢得到增加，并將三相調壓器設置在勵磁電抗器與發電機中，促使發電機端電壓得到提升，實現對電流的平衡。

2.2發電機溫度較高

發電機溫度升高原因有很多，如電負荷與定、轉電流密度大小，電機通風系統運轉是否正常，空氣冷卻器換熱容量是否足夠等。在處理故障的時候，我們需要結合實際情況，有針對性采取解決措施，保證發電機機組運行正常。由于熱負荷值較高會導致發電機定子溫度增加，一般以額定工況為前提，準確測量發電機的電負荷與定子電流密度，之后將熱負荷值計算出來，若是比安全值要大，應及時檢查并維修定子。當電機通風系統發生故障后，需要更換轉子線圈，提升其截面積，降低電流密度，讓發電機溫度保持在適宜范圍內。也可以改造空氣冷卻器的風扇與擋風板，這樣可以讓空氣冷卻器熱換能力得到增強，以此控制好發電機的溫度。要對定子鐵芯、線圈等進行仔細檢查，將表面存在的油垢等清理干凈。要認真開展定子鐵損實驗，若是鐵損大于相關規定，必須及時對定子鐵芯進行更換，之后將定子線圈直流電阻測量出來，若是與額定值還大，表明定子線圈接觸不良，需要對定子進行重繞線圈。

2.3發電機絕緣故障

發電機絕緣故障主要包括主絕緣損壞與轉子絕緣損壞兩個方面，其中前者主要是設計制造質量不高與運行條件較差所致。為處理發電機主絕緣損壞故障，應避免鐵芯松動與出現電腐蝕，在鐵芯上出現紅色粉末以后，表面鐵芯發生松動，需要盡快將松動線圈的槽楔打緊，如果為端部發生松動，需要采取無緯玻璃絲進行綁扎，并噴上一層環氧樹脂漆進行固化。若是發電機發出臭氧味，表面存在電腐蝕問題，必須馬上檢修。當出現發電機轉子絕緣故障以后，如果原因是勵磁系統回路絕緣層破損引起短路，應在電纜破損處用玻璃絲包扎好，并噴上環氧樹脂，讓轉子絕緣性能得到增強。如果原因是重復接地，要對集電環采取消除毛刺處理，也可以去掉罩殼中的部分油霧。此外，要第一時間將發電機斷路器、勵磁開關等斷開，當發動機停止運行后認真作出檢查，若是發現絕緣體發生損壞，需要及時作出更換。要定期加強對發電機絕緣的耐壓檢驗，對出現老化的絕緣體進行更換。

2.4調速器運行故障

調速器運行故障一般體現在以下兩個方面，即分別為電液轉換器故障與核心單片機工作故障。在電液轉換器故障處理過程中，應從機械與電氣故障上入手，若是機械故障由于雜質、污物等所致，應及時將雜質與污物清理干凈，并對調速器作出適當調整，這樣能夠有效解決故障。如果電液轉換器故障并非是機械故障造成，應認真排查所有的控制線路，若是由于短路等問題引起控制器無法正確發出指令，則需要對電路作出更換。在發生核心單片機工作故障，先要作出復位檢查，如果故障未被消除，應選擇萬用表等檢查儀器逐個排查，將問題查找出來以后，只需要采取相應維修措施即可消除故障。

2.5發電機組運行中斷故障

如果水電站機組中調速器發生拒動，將造成開機流程發生中斷，解決方法如下：一是利用調速器自身功能進行檢查，將故障所在位置準確找出來；二是從冷卻水入手解決故障；三是對系統進行認真檢查，觀察通信上是否發生異常，以排查的方式逐步將故障點確定下來，之后再采取有針對性的維修措施。分析勵磁失敗的故障可知，需要先手動起勵，看控制系統有無故障，之后要看勵磁調節器能不能接收指令，此時我們需要發出一個指令就能夠將問題找出來。

3.結語

總之，我們必須做好水電站機組的檢修和維護工作，保證及時處理出現的運行常見故障，確保水電站機組運行更加安全、穩定，實現預期的經濟效益。同時還要制定完善的水電站機組日常檢查與定期維護制度，提前做好各項預防措施，在發生問題后可以第一時間作出處理，滿足社會各界的用電需求。

參考文獻：

[1]宋通林.水電站機組勵磁系統故障分析及應對[J].電子技術與軟件工程，2015，（19）：158-159.

[2]謝昆.中小型水電站水輪發電機組的常見故障與檢修建議[J].低碳世界，2014，（15）：120-121.