水電站發(fā)電機(jī)組常見(jiàn)故障及設(shè)備維修

黎煥強(qiáng)

【摘 要】現(xiàn)階段，為了全面加強(qiáng)水利工程運(yùn)行效率，技術(shù)人員要做好水電站發(fā)電機(jī)組設(shè)備維護(hù)以及故障處理工作，通過(guò)實(shí)踐分析，總結(jié)了水電站發(fā)電機(jī)故障現(xiàn)象及處理方法，提出了故障預(yù)防措施，希望分析能加強(qiáng)實(shí)踐研究能力。從而進(jìn)一步提高水電站發(fā)電機(jī)組運(yùn)行質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】水電站;發(fā)電機(jī)組;故障;維修

水電站發(fā)電機(jī)組是水利工程中重要的部分，為了保證水電站發(fā)電機(jī)組工作運(yùn)行效率，技術(shù)人員要充分結(jié)合具體實(shí)際，有針對(duì)性的制定更加完善的水電站發(fā)電機(jī)組故障處理以及設(shè)備維護(hù)方案，具體分析如下。

一、水電站發(fā)電機(jī)故障現(xiàn)象及處理

（一）發(fā)電機(jī)過(guò)負(fù)荷

在發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，如果定子電流超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的1.1倍，則會(huì)導(dǎo)致設(shè)備超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷，從而發(fā)出預(yù)警信息。此時(shí)技術(shù)人員便需及時(shí)處理，保證發(fā)電機(jī)能夠恢復(fù)正常水平。如果系統(tǒng)并未出現(xiàn)故障情況，則需考慮降低勵(lì)磁電流，從而減少無(wú)功功率值。如果系統(tǒng)的電壓較低，為達(dá)到發(fā)電機(jī)功率的標(biāo)準(zhǔn)要求，便可嘗試對(duì)勵(lì)磁電流進(jìn)行降低處理，此時(shí)如果仍然難以降回至標(biāo)準(zhǔn)值，則需使用減小設(shè)備的有功負(fù)荷的手段。如果系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，在短期內(nèi)可允許發(fā)電機(jī)出現(xiàn)超過(guò)負(fù)荷的情況，但需在廠家允許的范圍內(nèi)。

具體處理的措施可為：如果電機(jī)定子電流超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的1.1倍，此時(shí)發(fā)電機(jī)便會(huì)發(fā)動(dòng)警鈴，顯示超負(fù)荷的字樣，向技術(shù)人員發(fā)送警報(bào)信息。發(fā)電機(jī)的有功、無(wú)功負(fù)荷及轉(zhuǎn)子電流量均在標(biāo)準(zhǔn)范圍之外。針對(duì)上述故障進(jìn)行處理時(shí)，便需隨時(shí)觀察電壓、電流值的變化情況，檢查是否在額定范圍。經(jīng)過(guò)調(diào)試如果仍未達(dá)到理性水平，便需及時(shí)排查原因，運(yùn)用有效的方法來(lái)降低過(guò)量的負(fù)荷。如電壓、頻率等均在正常范圍內(nèi)或者更低，則需先選擇使用降低勵(lì)磁電流的手段，通過(guò)消除負(fù)荷來(lái)保證發(fā)電機(jī)處于正常的運(yùn)轉(zhuǎn)水平。此時(shí)需注意，如果母線電壓并未超過(guò)既定極限值，但發(fā)動(dòng)機(jī)仍然存在過(guò)量負(fù)荷，則需結(jié)合負(fù)荷的情況進(jìn)行有針對(duì)性的處理，同時(shí)還需與調(diào)度協(xié)商啟動(dòng)備用的機(jī)組。

（二）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地

發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子接地形式分為一點(diǎn)和兩點(diǎn)接地。依據(jù)時(shí)間還可分為瞬間、永久和斷續(xù)接地等類型。在一點(diǎn)接地的條件下無(wú)法形成回路，此時(shí)并無(wú)電流通過(guò)故障區(qū)域，短期內(nèi)勵(lì)磁系統(tǒng)還可正常運(yùn)轉(zhuǎn)。但轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地易導(dǎo)致兩點(diǎn)故障，這是由于轉(zhuǎn)子正、負(fù)極對(duì)地電壓形成了變化，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子磁拉力不均衡。發(fā)生故障時(shí)警鈴會(huì)發(fā)出提示，發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地的信號(hào)，此外計(jì)算機(jī)也會(huì)發(fā)出預(yù)警。對(duì)此，需先檢查一點(diǎn)接地信號(hào)能否復(fù)歸。如瞬時(shí)接地便可復(fù)歸，如永久接地則不能，且轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)正常。此后利用轉(zhuǎn)子電壓表，對(duì)轉(zhuǎn)子的正、負(fù)對(duì)地電壓值實(shí)施測(cè)量。對(duì)一點(diǎn)接地進(jìn)行判斷的依據(jù)是，某極對(duì)低電壓降到0，另一極的對(duì)地電壓升到全電壓。最后檢查勵(lì)磁回路，結(jié)合具體的接地性質(zhì)和位置進(jìn)行有針對(duì)性的處理，如屬于非金屬性接地，則需準(zhǔn)備停機(jī)，同時(shí)將相關(guān)情況匯報(bào)給調(diào)度。如為金屬性接地，則需重啟機(jī)組。檢查時(shí)間需控制在2h以內(nèi)，否則便需停機(jī)。

（三）轉(zhuǎn)子回路兩點(diǎn)接地

在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地時(shí)形成回路，此時(shí)電流會(huì)經(jīng)過(guò)故障區(qū)域。一旦發(fā)生故障，發(fā)動(dòng)機(jī)便會(huì)發(fā)出轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地的信號(hào)，同時(shí)計(jì)算機(jī)也會(huì)發(fā)出預(yù)警。轉(zhuǎn)子電流的增大屬于非正常情況，轉(zhuǎn)子的電壓也會(huì)下降。無(wú)功率表的指示數(shù)字下降，有功負(fù)荷降低。機(jī)組會(huì)同時(shí)發(fā)出振動(dòng)聲，導(dǎo)致磁場(chǎng)失衡。轉(zhuǎn)子回路的兩點(diǎn)接地會(huì)形成較大的損害，此時(shí)由于轉(zhuǎn)子電流的增加會(huì)損壞勵(lì)磁回路設(shè)備。因此需注意如在轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)發(fā)生接地，則會(huì)導(dǎo)致其熱度增加。機(jī)組振動(dòng)也會(huì)對(duì)設(shè)備質(zhì)量造成影響，此時(shí)需立即停機(jī)處理，并將相關(guān)情況匯報(bào)給調(diào)度人員。

（四）發(fā)電機(jī)溫度過(guò)高

在設(shè)備運(yùn)行期間，需隨時(shí)觀察其溫度的變化情況。側(cè)重注意定子或鐵心等溫度的變化情況，避免超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)范圍。一旦發(fā)生故障，上位機(jī)便會(huì)發(fā)出預(yù)警信號(hào)。此時(shí)需結(jié)合具體的情況采取必要的解決手段。如發(fā)電機(jī)的有功負(fù)荷等超過(guò)規(guī)定范圍，便需對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，使之重新回到標(biāo)準(zhǔn)值。如故障出現(xiàn)在測(cè)溫裝置方面，則需對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行退出處理。調(diào)節(jié)空冷器的進(jìn)出水閥，以此判斷是否問(wèn)題出在開(kāi)度不足方面。如果機(jī)組冷卻水壓較低，則需對(duì)供水泵進(jìn)行排查，加入機(jī)組冷卻備用水，保證水壓在正常范圍內(nèi)。如水路不暢，可能為空冷器出現(xiàn)堵塞的情況，此時(shí)便需在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行加壓供水處理。如空冷器的進(jìn)出水閥閥芯出現(xiàn)分離的情況，則需轉(zhuǎn)移機(jī)組的符合，調(diào)節(jié)冷熱風(fēng)的溫度。合理分配機(jī)組的有、無(wú)功負(fù)荷，如果故障仍然存在，則需聯(lián)系調(diào)度進(jìn)行停機(jī)處理。

（五）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路斷線

一旦發(fā)生故障，則警鈴會(huì)發(fā)出提示，同時(shí)計(jì)算機(jī)也會(huì)發(fā)出報(bào)警信息。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的電流表向0擺動(dòng)，且勵(lì)磁電壓值上升。定子電流值降低，有功和無(wú)功降到0.如果磁極發(fā)生斷線情況，風(fēng)洞便會(huì)冒煙，同時(shí)伴有噪聲。此時(shí)便需立即停機(jī)，檢查FMK動(dòng)作的情況，并將相關(guān)信息通知調(diào)度人員。如發(fā)生起火現(xiàn)象，則需立即滅火，避免在人員和經(jīng)濟(jì)等方面造成損失。

二、故障預(yù)防策略

發(fā)電機(jī)運(yùn)行期間，為優(yōu)化設(shè)備的運(yùn)行效果，需重點(diǎn)采取故障預(yù)防的措施，從而提升發(fā)電機(jī)運(yùn)行的安全性。第一，發(fā)電機(jī)組設(shè)備可使用儀器診斷方法，準(zhǔn)確排查機(jī)組設(shè)備的故障情況。在診斷設(shè)備不斷發(fā)展的背景下，機(jī)組設(shè)備的故障診斷準(zhǔn)確性也持續(xù)提升。當(dāng)前虛擬儀器可作為核心的診斷儀器，能夠?qū)C(jī)組的運(yùn)行情況進(jìn)行全面的檢查，同時(shí)還可通過(guò)信息技術(shù)對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行分析，從而全面提升了故障的檢測(cè)和預(yù)防效果。

第二，需使用無(wú)損檢測(cè)的方法對(duì)發(fā)電機(jī)組的故障進(jìn)行排查。該種檢測(cè)手段是具有保護(hù)功能的技術(shù)類型，可在設(shè)備運(yùn)行期間實(shí)施檢測(cè)。將檢測(cè)結(jié)果輸入系統(tǒng)，便可在虛擬條件下對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行觀察和檢測(cè)。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)手段是對(duì)機(jī)組設(shè)備進(jìn)行故障預(yù)防和排查的重要手段，其可明顯降低機(jī)組故障的發(fā)生率，為設(shè)備運(yùn)行提供有效的保障。發(fā)電機(jī)組內(nèi)設(shè)備數(shù)量較多，因此使用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)對(duì)故障進(jìn)行預(yù)防處理，也能夠?yàn)闄C(jī)組設(shè)備提供科學(xué)的保障。

三、結(jié)束語(yǔ)

總之，隨著新時(shí)期技術(shù)的不斷發(fā)展，在水電站發(fā)電機(jī)組管理過(guò)程，通過(guò)有效的技術(shù)運(yùn)用提高了水電站發(fā)電機(jī)組故障處理以及維護(hù)能力，希望通過(guò)以上分析，能全面加強(qiáng)實(shí)踐研究水平，從而進(jìn)一步推進(jìn)水利工程建設(shè)事業(yè)發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]龐敏.淺談中小型水電站水輪發(fā)電機(jī)組的檢修特點(diǎn)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2019（24）：33-34.

[2]姚耀.中小型水電站水輪發(fā)電機(jī)組保護(hù)的優(yōu)化改造[J].電世界，2019，60（10）：6-12.

[3]麥年棟.小型水電站電氣設(shè)備的常見(jiàn)故障與排除[J].熱帶農(nóng)業(yè)工程，2019，43（04）：115-117.