水輪發電機組故障與處理
——評《水輪發電機組及其輔助設備運行》

王衛衛

孫效偉編著中國電力出版社出版ISBN：9787508399515定價：46.00元

現階段，我國很大一部分電力來自水力發電，而水力發電的基礎設備就是水輪發電機組。水輪發電機組在水電廠發電過程中扮演著十分重要的角色，隨著水輪發電機設備的不斷更新、完善，其穩定性需要得到有效保障。

為了保障水電站水輪發電機組的安全有序運行，孫效偉編著了《水輪發電機組及其輔助設備運行》一書。該書主要闡述了水電站水輪發電機組及其輔助設備運行的相關內容，全書分為9章：第1章研究的是油系統的運行，主要介紹了水電廠油系統、油壓裝置系統的運行等內容；第2章研究的是水系統的運行，主要介紹了技術供水系統的運行、濾水器的自動控制等內容；第3章研究的是氣系統的運行，主要介紹了水電廠壓縮空氣系統、中壓氣系統的運行等內容；第4章研究的是水輪發電機組的結構與原理，主要介紹了混流式水輪機的結構、軸流式水輪機的結構等內容；第5章研究的是主閥系統的運行，主要介紹了水輪機主閥結構、快速閘門系統的運行等內容；第6至9章分別介紹了調速系統的運行、水輪發電機組的控制與操作、水輪發電機組的保護與故障處理和水輪發電機組的運行管理。《水輪發電機組及其輔助設備運行》既可作為中專、高職高專水電類相關專業的參考教材，也可供大中型水電廠技術及管理人員學習使用。

《水輪發電機組及其輔助設備運行》一書提出，現階段水電廠工作任務均離不開水輪發電機組的有力支持，水輪發電機組構成主要包括定子、轉子及勵磁裝置等，其中：定子可分為定子機座、底芯及隔震裝置等部分，轉子可分為主軸、風扇、輪轂、輪臂、磁輪等部分，勵磁裝置可分為勵磁電源、調節器、繞組等部分。在水輪發電過程中，基于水輪機對轉子所起到的驅動作用，會使水電機組的定子與轉子相互間形成旋轉磁場，旋轉磁場與定子繞組發生切割的過程中，在切割導體中便可形成交流電，這就是水輪發電機組的發電原理。

當前，水輪發電機組運行中常見的故障主要包括：其一，溫度故障。水輪發電機組長期運行時，會產生一些熱量，使其溫度偏高，由此對設備運行造成不利的影響，特別是對發電機導軸承等部件的影響較大。如果未能進行定期檢修、排熱等，便會造成水輪發電機組運行故障，進而使得機組無法正常運行。其二，甩油故障。在水輪發電機組運行時，油箱中的油如果偏多，在規定標準值以上，便會引發甩油故障。如果水輪發電機組運行時轉動幅度較大，并在規定范圍以上，也會引發甩油故障。另外，油箱頂部密封程度也是引發甩油故障的一項重要因素，其原因是油箱密度不佳，致使油被甩出。這一系列問題均會導致水輪發電機組消耗增大，對水輪發電機組正常運行造成不利影響。并且，如果甩油故障較為嚴重，還可能引發安全事故，造成不可估量的損失。其三，定子接地故障。水輪發電機組定子繞組對應的電路或直接與定子繞組電路連接的單相接地短路，均屬于發電機組定子接地故障，定子接地通常可分成永久接地、瞬時接地以及連續接地三類。

筆者結合《水輪發電機組及其輔助設備運行》一書中的理論以及當前水輪發電機組運行中的常見故障，提出了相應的處理方法。其一，溫度故障處理。針對溫度故障，水電站相關人員應當適時對水輪發電機組開展檢修維護，采取行之有效的預防措施。倘若發電機定子電流超出規定范圍，則應當對其進行合理調整；倘若是測溫設備問題，相關技術人員應開展有效維護；倘若是空冷器存在問題，則應當調整空冷器進出水閥開度。其二，甩油故障處理。針對甩油故障，水電站相關人員應當在日常維護工作中結合水輪機實際功率及油箱頂蓋狀況，將水輪機油箱承載油量控制在合理范圍內。其三，定子接地故障處理。在定子接地時，相對接地電壓降低或者為零；非接地時，相對接地電壓升高并超過線路電壓，線路電壓處在平衡狀態；在假接地時，相對接地電壓不升高，線路電壓失衡，由此可實現對接地與否的有效判斷。依托對內部接地的系統監測及報告調度，運行備用機組或轉移負荷，從而有效解決停機故障。全面檢測外部接地狀況后，找出實際原因，嚴格按照調度要求，上報調度處理的實際情況。在接地選擇時，對發電機接地電壓予以監測，只要監測出線圈引發故障，便立即關閉設備。

總而言之，《水輪發電機組及其輔助設備運行》作為一本研究水電站水輪發電機組及其輔助設備運行的著作，有著鮮明的層次及豐富的內容，且具備良好的理論與實踐價值，對水輪發電機組常見故障的監測與處理可發揮有效的指導作用。