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摘要：由于当前社会经济的不断发展，人们在生产生活中对电能的需求量越来越大，水力发电站顺势而生，为缓解国家电力紧张发挥了极为重要的作用。与此同时也在很大程度上降低了电力企业发展对矿产能源的需求。在水力发电过程中，承担生产任务的是水轮发电机组，所以，对水轮发电机组的故障处理工作关系到水力发电的质量。该文分析了在当前水轮发电机组运行过程中常出现的故障，探究故障出现的原因及相关解决措施。
关键词：水轮发电机组;故障;处理措施
在水力发电厂中，最重要的组成设备是水轮发电机组，这也是水力发电厂的核心设备。水轮发电机组的组成是比较复杂的，它除了包括最起码的机械设备和电气设备，还包括油、气和水等多种系统，由于组成系统较多，所以在运行的过程当中会受到更多外界因素和内部因素影响，极容易发生异常故障。水力发电厂的水轮机组的安全运行与否，将直接关系到整个水力发电厂的运行质量，对整个电力系统的稳定性有直接影响。如果没有对水轮发电机组的故障及早解决，情节较轻将会影响到发电厂的经济效益，情节较重将会严重影响整个电力系统的安全运行状况。由此可见，水力发电厂要对水轮发电机组的结构特点予以明确，对各种存在的问题及时发现并解决尤為重要。
1 水力发电厂中水轮发电机组常见的故障
最近这些年，科学技术的发展使各色各样的电器设备进入到人们的生产生活中，与人们产生了密不可分的联系，社会中对电力需求也达到了前所未有的地步。随着社会经济的发展，在全社会范围内建设起数量众多的发电站，发电量也成倍增加。水力发电的水轮发电机组在运行的过程当中，常见的故障有 6 种。1）当水轮发电机组在运行中长期处于负荷状态下，它的定子电流会超出额定的值域，不仅如此，它的有功、无功和转子电流也都远远地超过了其额定的值域。如果定子电流超过额定值域 1.1 倍的时候，就会出现发电机过负荷现象。2）当水轮机的转子出现一点接地的时候，表计指示不会出现任何异常情况，无论是警铃，还是转子一点接地，都会发生报警信号提醒问题发生，这时候，计算机系统也会有报警信号产生，这就是发电机转子一点接地故障。3）转子出现异常增大电流的情况，电压降低。机组会因为磁场的不稳定而出现严重的振动声音，当情况严重的时候，会出现失磁保护。这些现象的出现表明水轮发电机组出现了转子回路两点接地故障。4）水轮发电机组的上位机已经发出了相对应的机组温度过高现象，并且发电机定子线圈、定子铁芯的温度大幅度超过原先设定好的值域，这就充分说明了机组已经出现了发电机温度过高现象。5）机组警铃已经发出失磁保护动作的提醒信号信息，计算机也已经出现了报警信号。定子的电流出现了急速大幅度下降，有功、无功甚至都降到了零，则表示发电机转子回路断线。6）发电机定子发生接地现象，主要是发电机组中的定子绕组回路或者是一次性系统已经出现了短路现象，定子接地根据接地时间可以分为 3 种，既断续接地、永久接地和瞬时接地。
2 水力发电厂中水轮发电机组常见的故障原因及解决措施
2.1 发电机超过负荷的原因及解决措施
水轮机在实际运行的过程当中，水头较高，引用的水流量超过水轮机的负荷能力的时候都会增强，当超出了发电机所能够承受的负荷之后，就会造成发电机过负荷。如果调速器出现了失控，会导致水轮机的导叶出现大幅度张开，这时水轮机就会大量涌入水，水轮机就会在这种情况下输出比较大的力，发动机就难免会出现超过负荷现象。单机独立网带负荷出现的时候，假如碰到突然上升的负荷，也可能会导致发电机过负荷。
为了避免发电机在运行的过程中出现负荷现象，发电机组在实际运行过程当中，需要对发电机在运行当中生成的各项实际运行参数，温度变化等多种详细数据进行严格监视，动态性检查水库上游方向的实际水位变化，及时准确地做好记录，最大程度地避免发电机单独带负荷。如果发电机必须要单独带负荷的时候，要时刻监督机组在变化过程中的参数，如果出现异常运行的现象，就要对发生故障的表现现象做出准确的判断，并且采取积极措施进行处理，以保证发电机的所有参数都在标准的运行范围之内。定期保养调速器也是一个很不错的方法。
2.2 发电机转子一点接地的原因及解决措施
产生发电机转子一点接地的主要原因是因为转子引线长时间使用没有得到维护而发生绝缘老化。如果工作人员发现转子一点接地故障，就需要在第一时间内明确故障发生的位置和原因，并且快速修复故障点，如果处理不及时将会导致两点接地故障出现，如果问题严重将会直接导致发电机转子烧坏。
定期对转子的各种引线做好清理，加大处理碳粉和污垢的力度以保证转子的引线干净整洁，经常性地对转子绝缘电阻进行测试，同时保证绝缘电阻在规定的范围内，假如出现下降，要立马查明原因并且及时消除。定期地对发动机转子做预防性的电气测试，充分掌握发电机转子的实际绝缘情况，并且在每次开机使用之前使用 500 V 的摇表对发电机转子电阻进行检测，判断是否已经满足规定的要求。
2.3 发电机出现振动和失步的原因和解决措施
水轮机系统如果出现重大事故，例如发电机处理不平衡、用户的负荷不平衡、三相负荷出现不对称等多种因素，都会导致发电机发生振荡和失步。
当水轮机的发电机设备发生振荡的时候，相关的工作人员要想方设法地增加发电机的励磁电流，这样便能够将水轮机发电机设备恢复到同时期的条件。在为发电机安装配置强行励磁装置和自动电压调整器的时候，发电机一端的电压会因为出现降低而导致电压调整起出现变化，从而使励磁电流能够实现最大值，这时候就可以适当地根据实际发电机和水轮机运行情况降低这个水轮机机组的负荷，这样便可以帮助发电机恢复同步。当整个电站系统丧失了同步之后，发电站所有的发电机设备都会出现震荡的现象，这时候应该及时增加各个机组的电流供应，如果不能及时恢复同步也要在最短的时间内解列系统与机组。
2.4 轴承温度过高的原因和解决措施
水轮发电机组在实际的运行过程中会出现轴承温度过高的现象，工作人员要时刻关注轴承温度的变化情况，当温度超过 70℃的时候，就会导致水轮机因出现事故性跳闸，所以在温度没有达到跳闸温度之前，要在最短时间内查明致热原因并做好处理措施，以防止造成更大的损失。
在进行检查的时候主要是从 6 个方面展开的。1）检查冷却水是否出现了中断，冷却水的压力是否能够达到使用标准。2）检查轴承的油位是否满足标准。3）检查轴承的油色是否纯正，不掺有任何杂质。4）充分检查甩油环有没有出现甩油现象。5）通过用螺丝刀与轴承的外壳进行接触，进一步判断是够含有杂音，检查连接的部件有没有出现松动的现象。6）检查油表有没有出现损坏迹象，油表的指示是不是准确。在检查运行过程中的发电机组，一般情况下就会根据以上几种情况判断是否存在问题。
3 结语
水力发电厂的水轮机出现运行故障，将会直接关系到整个电力运输系统的安全可靠性，发电厂的工作人员要充分认识到在发电系统中的水轮机运行质量重要性，以实际的运行情况作为出发点，明确故障发生的现象，掌握故障发生的原因，增强处理故障的能力，才能最大程度地避免水轮机故障发生，提升水轮机工作能力和工作效率。
参考文献
[1] 宋天勇.中小型水电站水轮发电机组的自动化改造 [J].技术与市场，2018（7）：245-246.
[2] 陈顺永.水轮发电机组状态监测与故障诊断方法 [J].甘肃科技，2016（22）：70-71.
关键词：水轮发电机组;故障;处理措施
在水力发电厂中，最重要的组成设备是水轮发电机组，这也是水力发电厂的核心设备。水轮发电机组的组成是比较复杂的，它除了包括最起码的机械设备和电气设备，还包括油、气和水等多种系统，由于组成系统较多，所以在运行的过程当中会受到更多外界因素和内部因素影响，极容易发生异常故障。水力发电厂的水轮机组的安全运行与否，将直接关系到整个水力发电厂的运行质量，对整个电力系统的稳定性有直接影响。如果没有对水轮发电机组的故障及早解决，情节较轻将会影响到发电厂的经济效益，情节较重将会严重影响整个电力系统的安全运行状况。由此可见，水力发电厂要对水轮发电机组的结构特点予以明确，对各种存在的问题及时发现并解决尤為重要。
1 水力发电厂中水轮发电机组常见的故障
最近这些年，科学技术的发展使各色各样的电器设备进入到人们的生产生活中，与人们产生了密不可分的联系，社会中对电力需求也达到了前所未有的地步。随着社会经济的发展，在全社会范围内建设起数量众多的发电站，发电量也成倍增加。水力发电的水轮发电机组在运行的过程当中，常见的故障有 6 种。1）当水轮发电机组在运行中长期处于负荷状态下，它的定子电流会超出额定的值域，不仅如此，它的有功、无功和转子电流也都远远地超过了其额定的值域。如果定子电流超过额定值域 1.1 倍的时候，就会出现发电机过负荷现象。2）当水轮机的转子出现一点接地的时候，表计指示不会出现任何异常情况，无论是警铃，还是转子一点接地，都会发生报警信号提醒问题发生，这时候，计算机系统也会有报警信号产生，这就是发电机转子一点接地故障。3）转子出现异常增大电流的情况，电压降低。机组会因为磁场的不稳定而出现严重的振动声音，当情况严重的时候，会出现失磁保护。这些现象的出现表明水轮发电机组出现了转子回路两点接地故障。4）水轮发电机组的上位机已经发出了相对应的机组温度过高现象，并且发电机定子线圈、定子铁芯的温度大幅度超过原先设定好的值域，这就充分说明了机组已经出现了发电机温度过高现象。5）机组警铃已经发出失磁保护动作的提醒信号信息，计算机也已经出现了报警信号。定子的电流出现了急速大幅度下降，有功、无功甚至都降到了零，则表示发电机转子回路断线。6）发电机定子发生接地现象，主要是发电机组中的定子绕组回路或者是一次性系统已经出现了短路现象，定子接地根据接地时间可以分为 3 种，既断续接地、永久接地和瞬时接地。
2 水力发电厂中水轮发电机组常见的故障原因及解决措施
2.1 发电机超过负荷的原因及解决措施
水轮机在实际运行的过程当中，水头较高，引用的水流量超过水轮机的负荷能力的时候都会增强，当超出了发电机所能够承受的负荷之后，就会造成发电机过负荷。如果调速器出现了失控，会导致水轮机的导叶出现大幅度张开，这时水轮机就会大量涌入水，水轮机就会在这种情况下输出比较大的力，发动机就难免会出现超过负荷现象。单机独立网带负荷出现的时候，假如碰到突然上升的负荷，也可能会导致发电机过负荷。
为了避免发电机在运行的过程中出现负荷现象，发电机组在实际运行过程当中，需要对发电机在运行当中生成的各项实际运行参数，温度变化等多种详细数据进行严格监视，动态性检查水库上游方向的实际水位变化，及时准确地做好记录，最大程度地避免发电机单独带负荷。如果发电机必须要单独带负荷的时候，要时刻监督机组在变化过程中的参数，如果出现异常运行的现象，就要对发生故障的表现现象做出准确的判断，并且采取积极措施进行处理，以保证发电机的所有参数都在标准的运行范围之内。定期保养调速器也是一个很不错的方法。
2.2 发电机转子一点接地的原因及解决措施
产生发电机转子一点接地的主要原因是因为转子引线长时间使用没有得到维护而发生绝缘老化。如果工作人员发现转子一点接地故障，就需要在第一时间内明确故障发生的位置和原因，并且快速修复故障点，如果处理不及时将会导致两点接地故障出现，如果问题严重将会直接导致发电机转子烧坏。
定期对转子的各种引线做好清理，加大处理碳粉和污垢的力度以保证转子的引线干净整洁，经常性地对转子绝缘电阻进行测试，同时保证绝缘电阻在规定的范围内，假如出现下降，要立马查明原因并且及时消除。定期地对发动机转子做预防性的电气测试，充分掌握发电机转子的实际绝缘情况，并且在每次开机使用之前使用 500 V 的摇表对发电机转子电阻进行检测，判断是否已经满足规定的要求。
2.3 发电机出现振动和失步的原因和解决措施
水轮机系统如果出现重大事故，例如发电机处理不平衡、用户的负荷不平衡、三相负荷出现不对称等多种因素，都会导致发电机发生振荡和失步。
当水轮机的发电机设备发生振荡的时候，相关的工作人员要想方设法地增加发电机的励磁电流，这样便能够将水轮机发电机设备恢复到同时期的条件。在为发电机安装配置强行励磁装置和自动电压调整器的时候，发电机一端的电压会因为出现降低而导致电压调整起出现变化，从而使励磁电流能够实现最大值，这时候就可以适当地根据实际发电机和水轮机运行情况降低这个水轮机机组的负荷，这样便可以帮助发电机恢复同步。当整个电站系统丧失了同步之后，发电站所有的发电机设备都会出现震荡的现象，这时候应该及时增加各个机组的电流供应，如果不能及时恢复同步也要在最短的时间内解列系统与机组。
2.4 轴承温度过高的原因和解决措施
水轮发电机组在实际的运行过程中会出现轴承温度过高的现象，工作人员要时刻关注轴承温度的变化情况，当温度超过 70℃的时候，就会导致水轮机因出现事故性跳闸，所以在温度没有达到跳闸温度之前，要在最短时间内查明致热原因并做好处理措施，以防止造成更大的损失。
在进行检查的时候主要是从 6 个方面展开的。1）检查冷却水是否出现了中断，冷却水的压力是否能够达到使用标准。2）检查轴承的油位是否满足标准。3）检查轴承的油色是否纯正，不掺有任何杂质。4）充分检查甩油环有没有出现甩油现象。5）通过用螺丝刀与轴承的外壳进行接触，进一步判断是够含有杂音，检查连接的部件有没有出现松动的现象。6）检查油表有没有出现损坏迹象，油表的指示是不是准确。在检查运行过程中的发电机组，一般情况下就会根据以上几种情况判断是否存在问题。
3 结语
水力发电厂的水轮机出现运行故障，将会直接关系到整个电力运输系统的安全可靠性，发电厂的工作人员要充分认识到在发电系统中的水轮机运行质量重要性，以实际的运行情况作为出发点，明确故障发生的现象，掌握故障发生的原因，增强处理故障的能力，才能最大程度地避免水轮机故障发生，提升水轮机工作能力和工作效率。
参考文献
[1] 宋天勇.中小型水电站水轮发电机组的自动化改造 [J].技术与市场，2018（7）：245-246.
[2] 陈顺永.水轮发电机组状态监测与故障诊断方法 [J].甘肃科技，2016（22）：70-71.