水电站机组运行常见故障与处理对策

李仕超

【摘要】随着人民生活水平的不断提高，人们对电力的需求量越来越多，对供电质量的要求也越来越高。水电站供电能力的高低直接受水电站发电机组运行能力的影响。对水电站发电机组常见的故障以及维修方法进行探讨已成为当前研究的重要课题之一。本文对水电站发电机组的常见故障进行了详细的说明，并对如何维修提出了自己的意见。

【关键词】水电站 机组 运行 常见故障 处理对策

电的建设和发展是一项利国、惠民的工程。水电既节能又环保，是当前社会经济发展、人民生活的需要，也是电能长远发展的方向。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，使其更好为社会和人民服务的根本需要。要让每一个技术工人在工作时都能及时发现存在的问题，这样才能保证电路的畅通无阻，才不至于出现大面积的停电，给人民的生活、生产造成很大的不便，也才能彰显出“人民电力为人民”的作用。

1、我国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。比如：一次设备中的发电机、变压器、断路器等设备都是发电和输电的重要设备，关系着水电站的正常运行，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、水电站发电机组的常见故障及危害

随着水电行业的快速发展，水电站座数、装机和发电量成倍增长。在急需水电运行专业人员的情况下，部分电站业主聘用当地农民负责电站运行。由于水电运行人员技术水平整体低下，对发电机组运行中出现的各种故障缺乏分析和处理能力，在发电机组出现故障时不能及时分析故障成因，给水电站运行带来了安全隐患，甚至造成财产损失。发电机组运行中的常见故障一般有： 发电机过负荷； 发电机的振动和失步； 发电机强行励磁； 发电机母线电压单相接地； 发电机转子一点接地； 发电机滑环或励磁机碳刷冒火； 二次回路失控； 机剪断销剪断； 冷却水中断； 轴承温度过高。这些故障如不能及时有效地处理，小故障很可能酿成大事故，轻则影响水利发电厂的经济效益，重则造成人身及发电设施损坏，甚至整个电力系统瘫痪。

3、水电站发电机组故障处理

3.1 发电机电压不足

①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；②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。

3.2 发电机温度过高

①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；②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；③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。

3.3 发电机绝缘故障

①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；②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。

3.4 调速器运行故障

调速器的运行故障主要包含电液转换器故障和核心单片机两种。在解决电液转换器问题的时候需要从机械和电气故障两个方面进行。对于杂质、污物等引发的机械故障，只需要清除掉雜质和污物，重新调整调速器就可以解决故障，若不是机械故障引起的电液转换器故障就需要对整个控制线路进行排查，看是否是因为短路等问题造成了控制器不能正确发出指令，这时候只需要重新更换电路就可以了。对于核心单片机的工作故障，首先可以进行复位检查，若复位之后故障依然存在，就需要借助万用表等检测仪器进行逐项排查，找到问题所在再进行维修就能解决问题。

3.5 调速器接力器抽动故障

调速器接力器抽动故障处理中可以对系统的电气调节器进行重新调试或者进行无水试验，重新设置接力器和主配，分析其稳定性对接力器进行补偿。

4、水电站发电机组常见故障的预防措施

为了进一步提高水电站发电机组的运行能力，电力企业还必须针对上文中所述的常见故障，采取行之有效的措施对其进行预防。目前，水电站发电机组常见故障的预防措施主要包括两点，即仪器诊断和无损检测技术在水电机组故障诊断中的应用。其中，仪器诊断是指通过专业的检测仪器、工具以及设备来进行检测工作，它能够准确地发现发电机组中出现的故障，并按照故障类型来做出正确的诊断。同时，仪器诊断还能够对故障出现的原因进行分析，从而有利于发电机组故障的维修。此外，仪器诊断在水电站发电机组故障诊断中的应用， 还实现了精准检测

和在线监测，从而有利于预防发电机组常见故障的发生。在故障诊断中，无损检测技术是一项重要的技术，具有经济性强、效率高等特点。同时，无损检测技术还可以在设备运行的过程中进行检测，从而降低了检测工作对生产的影响。将其应用到水电站发电机组故障检测中，可以为维修人员提供真实的数据和精准的图像， 从而有利于提高检测的效率和准确性，进而有利于预防发电机组常见故障的发生。

参考文献：

[1]魏军.浅析中、小型水电站电气设备的电气故障与排除.中国水运，2012（11）.

[2] 顾海松.分析水电站电气设备故障的相关问题[J].科技致富向导，2013（14）.