水轮发电机组的常见故障及处理

肖常余

摘 要：面对当下我国社会经济的快速发展，对于电能的需求不管是在人们生产以及生活的过程中都开始不断的增大。水力发电站的出现能够有效缓解我国当下十分尤为严重的电力能源紧张问题，促使电力企业在生产过程中对于煤矿资源的需求得到缓解。在进行水力发电的过程中，水轮发电机组承担着主要的生产任务，因此保障水轮发电机组的正常运行有着十分重要的现实意义。本文就水轮发电机组的常见故障及处理作出分析，以望参考。

关键词：水轮发电机组;常见故障;处理

前言：就水轮发电机组而言，其运行有着较强的复杂性，其中不仅包括机械部分同时还包括电子部分，同时涉及到水、气以及油等系统，在实际运行的过程中很多因素都会对其产生严重的影响，经常会发生各种故障的情况。在发生故障的情况下，水轮发电机组的正常运行必然会受到严重的影响，难以保障正常的供应电力能源[1]。因此，针对水轮发电机组常见的故障进行深入的分析，并采取相应的处理措施有着十分重要的现实意义。

1. 水轮发电机组常见故障

1.1 发电机温度过高

发水电厂的水轮发电机设备在运行过程中经常会出现温度过高的情况进而导致水轮发电机设备出现严重的故障影响水电厂发电的稳定性[2]。水电厂承担了当地重要的电力能源供应角色，整个水轮发电机设备会长时间地处于运行状态，逐渐上升的发电温度也会直接对运行温度的升高。若水轮发电机设备在温度过高的条件下进行长时间的运行，内部零件会因为温度过高而受到严重的损耗，加快绝缘层的老化程度，甚至是出现绝缘层直接脱落的情况，并且发电机内部铜线也会因为温度过高而直接烧毁，水轮发电机设备的使用寿命以及发电效率直接受到严重影响。水电厂的水轮发电机设备属于一种重要的发电设备，各个水电厂应当有严密的全面发电与供电计划，因为设备故障问题而导致发电稳定性以及持续性受到影响的情况绝对不允许出现。因此，在日常水电厂电气运行的过程中，工作人员应当时刻关注水轮发电机设备的运行温度，进而为确保水轮发电机设备的施工寿命。

1.2 发电机过负荷

当发电机处于过负荷状态下时，其定子电流会超过额定值，同时其有功、无功及转子电流也会超出额定值，同时定子电流如果超出额定值的1.1倍时，则会导致过负荷保护发出动作，出现过负荷报警信号。

在水轮发电机组正常运行过程中，需要加强监视，对其电压、频率和电流大小进行进行实时关注。一旦发现电压或是频率升高时，则需要通过降低无功或有功负荷，使定子电流能够降至额定值范围，当调整后状况没有得到有效改善时，则需要采取切实可行的措施将过负荷消除。当电压或是频率降低时，则为了避免过负荷的产生，则可以减小励磁电流，但需要确保母线电压要处于正常值范围内。一旦母线电压降至事故极限值时，这时发电机组仍处于过负荷状态下，这就需要采取限负荷运行，必要时还需要启动备用机组。

2. 水轮发电机常见故障处理对策

2.1 采取合理的冷却手段

控制水轮发电机设备的温度是避免水轮发电机设备出现高温的必要手段，应当尽量在规定的运行温度下运行水轮发电机设备[4]。很多水电厂都会对水轮发电机设备设置冷却装置，但是并不能水电厂水轮发电机设备运行的条件，水电厂必须要采用先进的冷却手段来将多余的热量散发掉。目前大多数水电厂使用的冷却手段主要有三种，第一，封闭式的空气冷却方法。这种冷却手段的成本较高，结构也相较复杂，一些大型的发水电厂以及环境恶劣的发水电厂应当优先采取这种冷却手段;第二，氢冷却。这种冷却手段能够有效减少发电机材料的消耗有良好的散热效果，同时能够直接提升发电效率，但是这种方式容易产生燃爆的危险;第三，水冷却。水冷却这种方式是目前水电厂应当发电机温度过高最为广泛的手段，谁有极强的散热能力以及明显的散热效果，成本相较于前两种方式也较低，并且不存在任何的安全隐患。

2.2 备用电源自动切换故障处理

要实现水电厂备用电源自动切换故障的处理首先就要全面地搜集相关技术的资料，要想全面地搜集相关资料就应当要从水电厂的实际运行情况入手，完善和改进水电厂备用电源的实际开关方案，同时积极地聘请相关专业的专家对电源的开关装置进行渗入的研究和分析，更加科学的改进和更新备用电源自动切换措施，真正实现备用电源的一次性完美快速切换。其次，要对切换的时间进行压缩。在水电厂实际的生产过程中，对于国家相关的淘汰政策应当及时响应，将老化严重以及性能差的旧设备及时淘汰掉，积极引进先进的技术性能良好的设备，对设备进行及时的更新，更加快捷、顺畅地完成备用电源自动切换作业。

2.3 实时监控水电厂水轮发电机设备的运行电压

水轮发电机设备的安全运行依赖于电压的稳定性。但是很多水电厂在实际的发电过程中，经常发生一些电压不稳定的情况，同时导致电压不稳定的原因也各不相同，促使解决设备电压不稳定問题的难度增大。因此，在进行实际的发电过程中，水电厂应当对水轮发电机设备的运行电压进行实时的监控，将导致电压不稳定的因素彻底消除。若在监控过程中发现电压异常，应当及时通知相关工作人员排查电压异常原因，并及时修复不稳定的电压。此外，水电厂也应当采取一些预防措施来预防电压不稳定的情况，建议使用一些必要的电压保护装置，并将其放置在电源的运行线路上，使其保护范围能够覆盖整个电源线路上起到良好的保护电压作用，为水电厂水轮发电机设备运行电压的稳定性作出有力的保障，促使水电厂发电的稳定性。

结语：总而言之，水轮发电机组的安全以及稳定运行对于电力企业以及社会的发展都有着十分重要的现实意义，其更是水电站安全生产的重要保障，只有充分保障水轮发电机组的正常运行才能够真正实现经济效益。因此，相关工作人员在开展日常工作的过程中应当充分做好水轮发电机组的维护检修工作，充分保障各项工作都能够按照规程来处理和进行，在实践工作的过程中如果发现问题应当及时地进行处理，不断地积累经验，充分保障水轮发电机组的寿命得到延长，实现水电站的社会效益以及经济效益。

参考文献：

[1]王卫卫. 水轮发电机组故障与处理——评《水轮发电机组及其辅助设备运行》[J]. 人民黄河， 2019， v.41;No.409（09）：177-177.

[2]陈勇旭， 黄天文. PSTA2003在线监测系统在大型水轮发电机组故障处理中的应用[J]. 黑龙江水利科技， 2012（11）：31-33.

[3]傅守权， 纪庆周， FU，等. 柴河电站1号水轮发电机组转子故障分析及处理[J]. 中国水能及电气化， 2017， 06（No.147）：40-43.

[4]单文培. 最新统一编写小水电培训教材暨岗位必备指南：水轮发电机组及辅助设备运行与维修[M]// 最新统一编写小水电培训教材暨岗位必备指南：水轮发电机组及辅助设备运行与维修. 中国水利水电出版社， 2016.

（福建水口集团发电有限公司尤溪流域分公司，福建 尤溪 365100）