抽水蓄能發電機檢修保護措施探究

湖南黑麋峰抽水蓄能有限公司 湖南省長沙市 410213

摘要：近年來，抽水蓄能電站的建設得到快速發展，加強柚水蓄能電站設備管理是一個重要的課題。文章分析了抽水蓄能機組檢修常見問題及處理方法，提出了加強抽水蓄能發電機檢修保護的措施，以供參考。

關鍵詞：抽水蓄能發電機；故障；檢修；保護措施

引言

為了滿足現代社會發展的實際需求，電力行業建設者必須高度重視調峰填谷、控制系統能耗以及提高供電質量、確保供電安全等工作。抽水蓄能發電機應運而生，有效地緩解了我國電網系統中存在的各種問題，在實際應用過程中發揮著不可替代的作用。抽水蓄能發電機的實際運行受諸多因素影響，為了提高該發電機的運行效率，研究人員必須高度重視抽水蓄能發電機的檢修和保護。

1.抽水蓄能發電機檢修中常見故障

1.1發電機的故障成因

抽水蓄能發電機多發的故障，有制動器故障、軸瓦損壞、定子振動、阻尼繞組故障、轉子引線故障等。（1）制動器故障，多是由于發電機內部塵土、油污過多導致的。制動塊沒有較好的耐磨性，荷載程度不均勻。這會縮短制動塊的使用壽命，活塞會被卡住，繞組絕緣由此降低；定子線圈下沉是松動了。其原因是墊條和線圈高溫運行收縮，線圈受到重力影響下沉，易磨損主絕緣體，將線圈造成損壞，引發線路的短路。（2）軸瓦損壞，多是由于各瓦之間存在受力不均，導致使受力較大的軸瓦溫度升高、變形磨損；如果冷卻系統出現問題，會造成油溫上升，同樣會造成軸瓦溫度升高，甚至造成燒瓦。（3）定子振動，是由于定子中的鐵心松動，這會使得定子繞組不再堅固，發生了震動現象。（4）阻尼繞組故障，多是由于阻尼環間螺栓連接處有氧化層，接觸電阻大，啟動或運行過程中打火，造成局部發熱甚至燒壞阻尼環。（5）轉子引線故障，多是因為絕緣破裂、其表面較臟。在離心力的影響下，引線被甩出，焊錫面被腐蝕掉，這就導致轉子出現失磁和接地的故障。

1.2抽水蓄能發電機的故障特點

水力發電機出現故障，其最大特征就是復雜性。如果水電機組某一處出現故障，但機器都在工作，強大的聲響很難讓人判別出振源的位置。振源無法尋找，主次關系也不好辨識。發生振動故障時，也會引發其余的故障振動。各部位發生振動，其種類繁多，即便是專業人員，也不能及時的分清。同時，水輪發電機組振動故障有著多樣的意義。故障不同，且特征也不同。故障和特征并不對應。除此之外，故障在特征方面有著更為廣泛的反映意義。水輪發電機組的各部位超長振動，或者是故障的疊加反映。故障引發振動可能會反映在不同的部位上。分析故障由此帶來了壓力。檢修發電機故障的技術，也因為這樣的故障特點，發展創新速度緩慢。

2抽水蓄能發電機故障檢修處理措施

2.1發電機轉子一點接地

發電機轉子接地方式有兩種，即一點接地和兩點接地。轉子一點接地很容易引發兩點接地故障，這是由于轉子正極對于地電壓和負極對于地電壓發生改變。進而導致轉子磁拉力不平衡，機組產生振動和轉子發熱。故障發生時，警鈴鳴響，發電機旁發“轉子一點接地”信號，同時計算機發出報警信號，表記指示正常。具體處理方法是，首先判斷轉子一點接地信號能不能復歸。如果是瞬時接地就可以復歸，如果是永久接地就無法復歸，并且轉子一點接地保護正常。接下來利用轉子電壓表，對轉子正對地、負對地電壓值進行測量，發生一點接地的判定條件是，某極對地電壓降至零，另一極對地電壓升至全電壓。最后對勵磁回路進行檢查，根據接地性質和部位進行處理，如果是非金屬性接地，就應該做好停機準備，并且把情況報告給調度。如果是金屬性接地，則必須啟動備用機組，解列停機，并且迅速報告調度。檢查處理時間應該控制在兩個小時之內，否則應停機處理。

2.2轉子回路兩點接地

發電機轉子兩點接地的情況下，形成回路，這時有電流通過故障點。故障發生時，警鈴鳴響，發電機旁發“轉子一點接地”信號，同時監控系統發出報警信號；轉子電流非正常增大，轉子電壓下降；無功功率表指示下降，功率因數可能進相，有功負荷可能降低；機組會伴隨劇烈的振動聲，這是磁場不平衡導致的。轉子回路兩點接地造成的損害較大，這時因為轉子電流的加大會損壞勵磁回路設備。尤其要注意的是，如果是在轉子繞組內部發生接地，就會引起轉子繞組過熱。機組劇烈振動損壞設備，這時必須向調度匯報，并申請緊急停機。

2.3發電機溫度過高

發電機的溫度是其在運行時需要密切監視的指標，時刻注意定子、轉子和鐵心溫度，避免超過規定值。故障發生時，上位機會發出“機組溫度過高”報警信號。這時要根據具體情況進行判斷，采取相應的處理措施。如果發電機的有功負荷或定子電流超過了額定值，就需要進行適當調整，直到其在額定范圍之內。如果是由于測溫裝置沒有正常工作產生的，就需要退出故障測點，并采取相應措施。如果發現機組冷卻水壓較低，應該對供水泵進行檢查，并且加入機組冷卻備用水，令水壓恢復正常。如果發現水路不暢，這是由于空冷器堵塞了，可以采取在短時間加壓供水或者倒換機組冷卻水的措施。如果空冷器進出水閥閥芯分離，這時應該轉移機組負荷，調節合適的冷、熱風溫度。對機組的有、無功負荷進行適當分配。如果故障依然無法排除，定子線圈、鐵芯溫度高于 120℃，就應聯系調度停機。

2.4發電機轉子回路斷線

故障發生時警鈴發出鳴響，發“失磁保護動作”信號，計算機發出報警信號；發電機轉子電流表指針向零方向擺動，勵磁電壓升高；定子電流迅速降低，有功、無功為零；如果磁極斷線，風洞會有煙冒出，伴隨焦臭味，并且發出很大噪聲。這種現象發生時必須立刻停機，對 FMK 動作情況進行檢查，并通知調度。如果起火，應該立刻滅火，以免造成人員和財產的損失。

3 加強抽水蓄能發電機檢修保護的措施

3.1 轉變傳統的發電機檢修觀念

轉變傳統的發電機檢修觀念是提高水力發電廠發電機安全可靠的首要環節。因而水電廠要自上而下的轉變對于發電機檢修和維護的觀念，不斷剔除原有的落后的發電機維修觀念。并且要針對新時期的先進的發電機維護理念定期對相關的維護人員進行培訓，從而使技術人員從根本上改變傳統的思想觀念，從而更好的進行發電機的維護工作。

3.2 提高檢修人員的素質

發電設備的檢修工作需要很多人一起完成，因而水電廠要著力培養人員之間的默契和信任。除此之外，水電廠要定期對檢修人員進行培訓，使檢修人員能夠及時了解先進的技術，掌握更為全面的信息，從而使發電廠檢修工作能夠有序開展。

3.3 及時監測

隨著計算機技術的發展，各種先進的監測技術層出不窮，因而水電廠要及時引入先進的計算機監測技術。通過對發電機的及時監測，及時了解發電機的信息，從而更好的安排以后的工作。只有提高水電廠的監測能力和檢測水平才可以及時掌握第一手的信息，從而為現場操作人員了解機組運行情況提高條件。

結束語

抽水蓄能機組運行水頭和轉速較高，結構復雜，且由于其在電網中所處的獨特地位，需要在抽水與發電間頻繁進行工況轉換，控制程序繁瑣，導致檢修維護管理比常規水電站的工作量大。再加上我國現行的抽水蓄能電站機組檢修管理模式大多采用新廠、新體制管理模式，在生產人員和組織機構的配置上，力求精簡，人員少，給設備的檢修維護管理帶來一定的困難。

參考文獻：

[3]張東升.抽水蓄能電站過渡過程計算與導葉關閉規律研究[D].華中科技大學，2013.

[4]趙峰，羅胤.抽水蓄能電站核相方法探討[J].電工技術，2013.

[5]陳寶忠.抽水蓄能電站機組保護設計的幾點思考[A].中國水力發電工程學會電網調峰與抽水蓄能專業委員會. 抽水蓄能電站工程建設文集2011[C].2011.