水电站主要设备常见故障及针对性处理措施

水电站主要设备常见故障及针对性处理措施

陈凯棋

大唐华银怀化巫水流域水电开发有限公司  湖南 怀化 418000

摘要：

随着我国经济建设的高质量发展，对电能的需求与日俱增，基于煤炭的火力发电厂由于原料属于不可再生能源，并不能无休止的开采。其对环境的污染也不容小视。水电站利用水力进行发电，具有环保、节能等诸多优势，被社会广泛认可。本文针对当前水轮机发电机及调速器出现的常见故障进行分析，并介绍相对的处理方案。

关键词：水电站；发电机；调速器；故障；处理措施

引言：水力发电是我国重要的发电方式之一，水电站的核心设备就是水轮发电机、调速器等，同时为保证水电站的正常运营需要及时迅速的发现故障、排除故障。这是保证设备使用寿命。所以水电站的工作人员需要在问题出现的时候，及时找到问题的所在，并且采取相应的处理措施，来维护水电站的安全生产运行。

1、水电站机电设备维护的重要性

水电站的机电设备分为一次设备和二次设备，一次设备的主要作用就是负责产生电能和输送电能，二次设备的主要功能就是对一次设备进行监控、保护，防止一次设备出现故障，影响发电和输送电能。只有对这些设备更好的监控和保护,才能保证水电站的正常运行,但是由于设备过多，在监控和保护的过程中难免会出现问题，甚至还有一些潜藏的隐患没被发现，这就需要对水电站的运行机组进行维护，这样才能找到问题，解决潜藏隐患，保证电能不被损耗，设备能够正常、安全、高效的工作，才能更好的创造经济效益，所以设备定期维护检修对水电站机组的正常运行有着重要意义。

2.水电站电气设备常见故障及处理措施分析

2.1水电站发电机常见故障及处理措施

2.1.1发电机电压不足

在发电机刚完成检修的情况下，要先对励磁回路进行检查，看是否有电刷接触不良或位置不对、断线等现象。在检查情况正常的情况下；如果励磁电压表的指示值很小，则表示励磁线圈接反了，把正负极对调即可，如果励磁电压指示值为零，说明是励磁机的剩磁完全消失了，这个时候可用蓄电池等直流电源对励磁机的励磁线圈进行充磁:减小变阻器的电阴值以补偿电容，达到增大发电机励磁电流的效果；调整发电机的电压相位和励磁机的电压通势，增加合成的总磁通势；在励磁电抗器和发电机之间增设三相调压器来升高发电机的端电压，平衡电流。

2.1.2发电机温度过高

第一更换更大截面积的转子线圈，以减小电流的密度，降低发电机温度:第二对空气冷却器的挡风板和风扇进行改造，以增强空气冷却器的换热能力，把发电机温度控制在正常值范围；第三因为发电机定子的温度升高是由热负荷值过高造成的，通过对额定工况下的发电机进行电负荷和定子电流密度的测量，再计算出热负荷的实际值，如果超出了安全值范围，则必须对定子进行检查与维修:检查定子铁芯和线圈，清理表面的油垢等脏污现象:进行定子铁损实验，对于铁损超出规定范围的，更换定子铁芯；测量定子线圈的直流电阻，如果超出额定范围则证明是定子线圈接触不良，定子必须重绕线圈。

2.1.3发电机绝缘故障

发电机转子绝缘故障:对于励磁系统回路中的绝缘层破损造成短路的，可用玻璃丝带对电缆破损处进行包扎，同时喷涂一层环氧树脂以提高其绝缘性能;属于重复接地的，可对集电环进行消除毛刺处理或将罩壳里面的油雾量适当减少；及时断开发电机的断路器、励磁开关，并停机进行检查，对于损毁的绝缘体进行更换，同时，要对发电机的绝缘定期进行耐压检验，并及时更换老化的绝缘体。

2.2水电站调速器常见故障及处理措施

2.2.1工作电源电压故障

电站工作人员在对调速器进行安装过程中，将系统中的直交流操作电源接入到其反应装置中，然而，有时会从对其的实时监测数据中发现电压数据仅为正常情况下的一半左右。这时候可以判断水轮机调速器的工作电源电压发生了故障。

调速器工作电源电压故障的最基本形成原因可分为两种:一种为交直流电源在接入过程中存在技术性与操作性问题:另一种为调速器电路电源板存在一定的运行故障首先,我们在将工作电源引入调速器处理系统之前,需要对交直流线路与调速器装置之间的连接作业进行全面监测,对线路接线正确性与电压等级合理性做出判断;其次,若调速器在交直流线路接线方面并不存在故障问题时我们就需要对调速器电路电源板的运行特性做出判定,及时发现并解决电路电源板装置中存在的断线、虚焊等技术性问题。以此确保整个调速器在工作电源接入后的电压值能够始终保持在较为合理与稳定状态。

2.2.2机组波动运行故障

一般情况下，在手动控制调速器的运行时，水轮机机组都会相对高效、稳定的进行运转。而一旦处于自动运转状态时，调速器很容易产生机组转速不稳等故障。此时，其接力器装置的摆动频率以及幅度变化也相对较大，甚至会出现停机瘫痪等严重故障，这一故障很可能为水电站的运行系统带来潜在危险。

机组波动运行故障产生的最根本原因在于水轮机调速露的自动装置部分出现了一定的问题与缺陷。调速器机组波动与接力器异常性动作的产生一般来说是由以下两个方面因素造成的:第一,水轮机调速器测频回路反应装置出现误动动作；第二,调速器转化装置节流孔发生堵塞现象,导致整个调速器转换装置频频发生关机动作,进而对整个水电站运行处理系统带来不利影响。首先,我们需要对调速器电气箱的测频回路装置进行系统检查,特别应关注到回路装置中的预算放大器部件的检测工作,对各种故障元件进行及时的维修与更换:其次,相关工作人员需要对调速器转化装置中的堵寒现象进行处理、使整个转化器的节流孔能够始终处理正常运行状态,以畅通的节流孔系统装置维护整个调速器乃至水电站处理系统运行机组的稳定运行。

2.2.3机组失控故障

当水轮机处于自动运转过程中，偶尔会在某一特殊开度作业中，正在运行的机组出现调节失效，从而导致系统的运行失控。

水电站水轮机调速器在某一特定开度状态下呈现出误动与失控故,而当调速器越过该开度值时,处理系统运行机组又会自动恢复到正常运作状态。这种故障现象意味着在水电站水轮机调速器运行装置中,反馈电流在该特定开度状态下为参与到运行过程中,调速器输出信号的失效进而也会导致整个水轮机调速器发生失控现象。要想在确保水电站运行及处理系统质量及效率一定的基础之上,针对这种调速器运行故障进行相应的处理方案分析,就需要从以下几个方面入手:首先,对水轮机调速器反馈电位器装置的线路接线作业进行详细检测,确保反馈电位器的线路接线无任何形式的松动问题:其次,针对调速器在某一特定开度状态下所对应的机组失灵位置所出现的电压值零倾向以及电位器线路脱口现象分析,相关工作人员需要按照调速器反馈电位器的各个组成部件定时定期的进行固定性作业,确保电位器与调速器的相对稳定,进而有效的消除这种调速器在特定开度状态下运行机组出现的失灵现象。

结语

水电站的电气设备中发电机和调速器是水电站的核心之一，通过对目前国内水电工程中水轮机调速器技术及管理方式进行深入分析，发现其还存在着许多不足之处。本文提出了一系列相应的解决对策，水轮机调速器作为水电站系统的主要控制设备，不可避免地会因为自身原因，或者外部自然环境原因，甚至是工作人员的失误操作，发生各种故障。因此，这就要求工作人员必须提高自己的专业水平，快速找到故障原因，并且提出相应的方案。最后，为了推动我国水电事业健康、快速、可持续发展，需要进一步加强水电站发电机、调速器运行维护管理工作，加快实现现代化建设的进程。

参考文献

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