水輪發(fā)電機常見故障及處理

1、7/7水輪發(fā)電機常見故障及處理 由于水輪機發(fā)電機組的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,有機械部分、電氣部分以及油、氣、水系統(tǒng)，它受系統(tǒng)和用戶運行方式的影響,還受天氣等自然條件影響。容易發(fā)生故障或者不正常運行狀態(tài)。某一次故障可能是一種偶然情況，但對整個機組運行來說又是一種必然事件。運行人員應(yīng)從思想、技術(shù)、組織等各個方面做好充分準備。(1）運行人員平時應(yīng)加強理論學(xué)習(xí)，盡可能掌握管轄設(shè)備的工作原理和運行性能。（2）運行人員應(yīng)熟悉各設(shè)備安裝為止,各切換開關(guān)、切換片位置。(3）運行班組應(yīng)針對各種主要故障制定事故處理預(yù)案并落實到人。（4）運行現(xiàn)場應(yīng)準備必要的安全防護用具及應(yīng)急工具。（）運行人員應(yīng)由臨危不亂沉著應(yīng)對的心理素質(zhì)。

2、一、發(fā)電機的異常運行及處理發(fā)電機在運行過程中，由于外界的影響和自身的原因，發(fā)電機的參數(shù)將發(fā)生變化，并可能超出正常運行允許的范圍.短時間超過參數(shù)規(guī)定運行或超過規(guī)定運行參數(shù)不多雖然不會產(chǎn)生嚴重后果，但長期超過參數(shù)運行或者大范圍超過運行參數(shù)就有可能引起嚴重的后果，危機及發(fā)電機的安全應(yīng)該引起重視。、發(fā)電機過負荷運行中的發(fā)電機，當(dāng)定子電流超過額定值1。1倍時,發(fā)電機的過負荷保護將動作發(fā)出報警信號。運行人員應(yīng)該進行處理,使用其恢復(fù)正常運行.若系統(tǒng)未發(fā)生故障,則應(yīng)該首先減小勵磁電流減小發(fā)電機發(fā)出的無功功率；如果系統(tǒng)電壓較低又要保證發(fā)電機功率因數(shù)的要求，當(dāng)減小勵磁電流仍然不能使用定子電流降回來額定值時，則只有

3、減小發(fā)電機有功負荷；如果系統(tǒng)發(fā)生故障時，允許發(fā)電機在短時間內(nèi)過負荷運行，其允許值按制造廠家的規(guī)定運行。, w5 / J % B RA（)現(xiàn)象1)發(fā)電機定子電流超過額定值； 6 C Xn) ） q e S ）當(dāng)定子電流超過額定值.1倍時,發(fā)電機的過負荷保護將動作發(fā)出報警信號，警鈴響，機旁發(fā)“發(fā)電機過負荷信號,計算機有報警信號;* 5 l（; g9; u- m% f: P5 .F$ 5P)發(fā)電機有功、無功負荷及轉(zhuǎn)子電流超過額定值。+V;？2 0 p b（ df N(）處理3 ZK” y(y！ Ml/)注意監(jiān)視電壓、頻率及電流大小，是否超過允許值；2)如電壓或頻率升高,應(yīng)立即降低無功或有功負荷使定子

4、電流降至額定值,如調(diào)整無效時應(yīng)迅速查明原因，采取有效措施消除過負荷;/ ，n， : ？+ 。d; 5 w)j0 D7 A* 3）如電壓、頻率正常或降低時應(yīng)首先用減小勵磁電流的方法，消除過負荷，但不得使母線電壓降至事故極限值以下,同時將情況報告值長;)當(dāng)母線電壓已降到事故極限值，而發(fā)電機仍過負荷時，應(yīng)根據(jù)過負荷多少，采取限負荷運行并聯(lián)系調(diào)度起動備用機組等方法處理。 j/ J A+v注意:通過相量圖可分析出：圖(a）減少勵磁電流,會降低定子電流，功率因素cs增大;圖（b）減少有功，會降低定子電流I,功率因素cos減小。9 r+ ！ b， * V9 e、發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地 U( : G D發(fā)電機轉(zhuǎn)子

5、接地有一點接地和兩點接地，轉(zhuǎn)子接地還可分為瞬時接地、永久接地、斷續(xù)接地等。6 8R. i*5b4t v。！ X0 H發(fā)電機轉(zhuǎn)子一點接地時,因一點接地不形成回路,故障點無電流通過，勵磁系統(tǒng)仍能短時工作，但轉(zhuǎn)子一點接地將改變轉(zhuǎn)子正極對于地電壓和負極對于地電壓，可能引發(fā)轉(zhuǎn)子兩點接地故障；繼而引起轉(zhuǎn)子磁拉力不平衡，造成機組振動和引起轉(zhuǎn)子發(fā)熱。；j42 q8 m5 0 L，S K* s% （）現(xiàn)象：)警鈴響,機旁發(fā)“轉(zhuǎn)子一點接地信號；計算機有報警信號。）表記指示無異常。(2)處理：1)檢查轉(zhuǎn)子一點接地信號能否復(fù)歸,若能復(fù)歸，則為瞬時接地，若不能復(fù)歸，并且轉(zhuǎn)子一點接地保護正常，則為永久接地；2)利用轉(zhuǎn)子電

6、壓表，測量轉(zhuǎn)子正對地、負對地電壓值;（如發(fā)現(xiàn)某極對地電壓降至零，另一極對地電壓升至全電壓，說明確實發(fā)生一點接地.）3）檢查勵磁回路,判明接地性質(zhì)和部位；4)如系非金屬性接地，應(yīng)立即報告調(diào)度設(shè)法處理，同時作好停機準備;）如系金屬性接地,應(yīng)立即報告調(diào)度，啟動備用機組,解列停機.注意：通常來說，檢查處理時間大致為小時,否則應(yīng)停機處理。 N9F mD 63、轉(zhuǎn)子回路兩點接地發(fā)電機轉(zhuǎn)子兩點接地時,由于形成回路，故障點有電流通過。: p ， $: v* L m （）現(xiàn)象:1)警鈴響,機旁發(fā)“轉(zhuǎn)子接地”信號，計算機有報警信號；5 ； f X Z 1 d)轉(zhuǎn)子電流異常增大,轉(zhuǎn)子電壓降低；3）無功功率表指示降低

7、,功率因數(shù)可能進相，有功負荷可能降低;4）由于磁場不平衡,機組有劇烈振動聲。5）嚴重時，失磁保護有可能動作(）處理：） U；W i 9 R（ F W b l由于轉(zhuǎn)子兩點接地時，由于轉(zhuǎn)子電流增大，可能使勵磁回路設(shè)備損壞；若接地發(fā)生在轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)部,則轉(zhuǎn)子繞組過熱;機組劇烈振動損壞設(shè)備，因此立即緊急停機，并報告調(diào)度.:4 uu 。YQ0U5 o（ M4、發(fā)電機溫度過高:S%v$T+ y， o U 發(fā)電機在運行中，如果定子、轉(zhuǎn)子或者鐵心溫度超過規(guī)定值，應(yīng)該及時檢查處理。0 m6 *G8 S（1）現(xiàn)象1)上位機發(fā)對應(yīng)“機組溫度過高”信號.)發(fā)電機定子線圈、定子鐵芯或冷、熱風(fēng)溫度高于額定值。j u4 B

8、x. v r（2）處理：0 M z8 1K9 T： s1）若發(fā)電機的有功負荷或定子電流超過了額定值，則調(diào)整到額定范圍內(nèi)運行。2）若測溫裝置異常引起，則退出故障測點,并通知維護專業(yè)班組進行處理。4Q。？)若空冷器進、出水閥開度不夠，則調(diào)節(jié)空冷器進、出水閥開度.* U1 Bv) 4）若機組冷卻水壓不足，則檢查供水泵，同時投入機組冷卻備用水，調(diào)整水壓至正常。） ？5）若空冷器堵塞造成水路不通，則短時加壓供水或倒換機組冷卻水。6）若空冷器進出水閥閥芯脫落在關(guān)側(cè)引起，轉(zhuǎn)移機組負荷降低機組出力運行,控制冷、熱風(fēng)溫度不致過高。7）在不影響全廠出力和系統(tǒng)的條件下,適當(dāng)調(diào)整各機組的有、無功負荷分配。)經(jīng)采取以上

9、措施無效,定子線圈、鐵芯溫度超過20,則應(yīng)聯(lián)系調(diào)度停機處理。5、發(fā)電機轉(zhuǎn)子回路斷線 * E） S， ?2” z， X（)現(xiàn)象! q. i（ V hPe7 r5 z ！ Q)警鈴響,發(fā)“失磁保護動作”信號，計算機有報警信號；2）發(fā)電機轉(zhuǎn)子電流表指針向零方向擺動,勵磁電壓升高； %R+ !o* +Z/ 3）定子電流急劇降低，有功、無功降至零；， ； （ p5 YT7 u)如磁極斷線，則風(fēng)洞內(nèi)冒煙，有焦臭味，并有很響的哧哧聲.（）處理4 $ G- A） J* H u。 r8n1）立即停機，檢查FM動作情況,并報告調(diào)度;2）如有著火現(xiàn)象，應(yīng)立即進行滅火。、發(fā)電機定子接地c/ ？4 P， x27 z發(fā)電

10、機定子接地是指發(fā)電機定子繞組回路或與定子繞組回路直接相連的一次系統(tǒng)發(fā)生的單相接地短路.定子接地分為瞬時接地、永久接地、斷續(xù)接地等。（1）現(xiàn)象1）警鈴響，機旁發(fā)“定子接地”信號，計算機有報警信號;2）定子三相電壓不平衡，定子接地電壓表出現(xiàn)零序電壓指示。 d5 9 U& (2）處理)檢測、C三相對地電壓;（真接地時,定子電壓表指示接地相對地電壓降低或等于零，非接地相對地電壓升高，大于相電壓小于線電壓,且線電壓仍平衡.假接地時,相對地電壓不會升高,線電壓不平衡.這是判斷真、假接地關(guān)鍵）. y5 v( 7 F1 |” E2）經(jīng)檢查如系內(nèi)部接地,報告調(diào)度，起動備用機組或轉(zhuǎn)移負荷，盡快解列停機; 3)經(jīng)檢

11、查如系外部接地，應(yīng)查明原因，報告調(diào)度,按調(diào)度的要求處理;9 V2H# 二、發(fā)電機的故障及處理1、發(fā)電機的非同期并列當(dāng)不滿足同期并列條件將發(fā)電機并入系統(tǒng)，即發(fā)生發(fā)電機非同期并列故障。此時合閘沖擊電流很大,可能損壞發(fā)電機組，造成重大事故；特別是大容量機組與系統(tǒng)非同期并列還將對系統(tǒng)造成較大沖擊,引起該機組與系統(tǒng)間的功率振蕩危及系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。應(yīng)盡力避免發(fā)生非同期并列.（1）現(xiàn)象發(fā)電機準同期并列不良或誤并列，并發(fā)生強烈振動或較大沖擊。（）處理 H x。（ l1 X5 1）如果能拉入同步,則可不解列，但應(yīng)對發(fā)電機組本體進行一次外部檢查,并加強對機組的運行情況的監(jiān)視，待有機會停機再作詳細檢查;/ r 82

12、 0 y)如果發(fā)電機強烈擺動，無法拉入同步，則應(yīng)立即手動解列停機，檢查定子線圈端部情況,測量定子線圈絕緣電阻，并對主變進行外部檢查，確認沖擊電流對發(fā)變組未造成不良影響,同時查明造成非同期并列的原因,并加以消除后，方可開機升壓并網(wǎng)/。、非同期振蕩處理：(1）靜態(tài)穩(wěn)定（ q o A1 o() E所謂靜態(tài)穩(wěn)定是指并列運行發(fā)電機在受到來自系統(tǒng)或水輪機方面的干擾后,能恢復(fù)到原來運行狀態(tài).A點為原來穩(wěn)定運行點，當(dāng)干擾出現(xiàn)(如水輪機輸入功率微小變化),工作點由A點變化到C點運行,如果干擾消失,工作點又由點回到A點穩(wěn)定運行. 同步發(fā)電機穩(wěn)定運行條件,即在特性曲線上，電磁功率隨功角增大而增大的部分,發(fā)電機運行是

13、靜態(tài)穩(wěn)定的。即電磁功率隨功角增大而減小的部分,發(fā)電機運行是靜態(tài)不穩(wěn)定的.!所具有的大小及正負值,表征了發(fā)電機抗干擾保持靜態(tài)穩(wěn)定的能力.可見，提高U，可增加發(fā)電機靜態(tài)穩(wěn)定能力.g1 v1y（ F9 Y;（2）動態(tài)穩(wěn)定+ _& g）B z! n: j 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生突然劇烈擾動（負載突然變化、輸出線路或變壓器切除等)時,機組能否維持穩(wěn)定運行的能力，稱為動態(tài)穩(wěn)定。例如：雙回路輸電線路突然切除一回輸電線路,在不考慮發(fā)電機電磁暫態(tài)過程時,總電抗X大于雙回路電抗X，即極限功率值減小.如圖所示，在切除一回線路后，工作點由A點變化到B點,然后在B點C點D點之間來回移動,最終在C點建立新的穩(wěn)定運行狀態(tài)。這種圍繞新的

14、平衡點，角度時大時小，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速圍繞同步轉(zhuǎn)速時高時低的情況，稱為振蕩。從圖可以看出,當(dāng)工作點越過E點后，功率無法平衡，發(fā)電機會造成失步。3、振蕩或失步現(xiàn)象及處理注意：可從失步機組表記擺動較大、失步機組有功功率表指針擺動方向與其它機組擺動方向相反、從發(fā)生振動前的操作原因或故障地點三個方面來判斷失步機組.+ q% ！ ！ i0 :?： W（1）現(xiàn)象+k。 : O7 I+ x_,W： 1)發(fā)電機、線路電流表周期性劇烈擺動（各并列電勢間出現(xiàn)電勢差且電勢間夾角時大時小，導(dǎo)致環(huán)流也時大時小,因而電流表指針擺動)，有功表、無功表周期性劇烈擺動，其它表計也周期性劇烈擺動，頻率表指示偏高或偏低（振蕩或失步時,發(fā)電

15、機輸出功率不斷變化，作用在轉(zhuǎn)子上的力矩也相應(yīng)變化,因而轉(zhuǎn)速隨之變化)；+ X:w+ ） Z/ f2）發(fā)電機發(fā)出轟鳴聲，其節(jié)奏與表計擺動合拍.（2)處理如判斷為非同期振蕩時，則應(yīng):1）檢查自動勵磁裝置投入正常；2）如頻率表及轉(zhuǎn)速表指示升高，應(yīng)用開度限制限制機組有功出力（減少轉(zhuǎn)子上的加速力矩，使機組容易拉入同步)并在不致使低周減載裝置動作的情況下,盡量降低頻率。同時增加無功出力,將電壓提高到最大允許值（可提高發(fā)電機電勢，增大發(fā)電機功率極限，使作用在轉(zhuǎn)子上的阻力增加，使發(fā)電機容易在平衡點附近被拉入同步);3）如頻率表及轉(zhuǎn)速表指示降低,就增加有功、無功出力至最大值；4）如因發(fā)電機失磁造成發(fā)電機本身強烈振蕩失去同期時,應(yīng)不待調(diào)度命令,立即將該機組與系統(tǒng)解列；6 J6 3 T2l ,b49 A注意:系統(tǒng)振蕩時，禁止將“DT切手動。4、發(fā)電機著火（1）現(xiàn)象: x8 G$0 + c+0* 1)發(fā)電機可能出現(xiàn)事故光字，蜂鳴器響,有關(guān)保護動作。2）發(fā)電機有沖擊聲或嗡嗡聲。) 7 x4 u 5 j， T)機組可能自動事故停機。 b ： #4）發(fā)電機上部蓋板熱風(fēng)口或密閉不嚴處冒出明顯的煙氣、火星或有絕緣燒焦的氣味。（2)處理 3 - : J） Q1）確系著火而未自動停機，應(yīng)立即手動斷開發(fā)電機的出口斷路器并滅