水轮发电机的常见故障及事故处理

2010-03-05信阳市鲇鱼山水库管理局

河南水利与南水北调 2010年6期

□胡兵（信阳市鲇鱼山水库管理局）

鲇鱼山水电站位于淮河上游灌河支流上，自1974年建站以来，经过多年运行，结合鲇鱼山水电站实际情况，归纳、总结以下常见的故障事故处理，以备水轮发电机能够正常运行。

水轮发电机组在运行中难免发生各种各样的异常情况，同一异常现象可能有不同的产生原因，所以在分析故障现象时要根据仪表指示及机组运转声响、振动、温度等现象，结合事故预兆、常规处理经验进行分析判断，必要时采用拆卸部件解体检查等方法手段，从根本上清除故障，机组发生事故时，无论自动保护是否动作，只要是危及机组设备安全，应立即采取紧急事故停机，以免设备遭受损坏。以下进行多种情况分析处理。

一、水轮机出力下降

（一）原因

水轮机导叶开度未变，机组出力下降明显，造成水轮出力下降常见有以下几种原因：一是上游水位下降；二是进水口拦污栅严重阻塞；三是电站尾水位升高；四是水轮机导水叶剪断销剪断，个别导叶处于自由状态；五是水轮机导水机构有杂物卡住。

（二）检查处理

一是若水库水位下降，有效水头减少，则机组效率下降，机组出力低，水库水位过低，应停止发电运行，积满水量，抬高水位后再发电。水位过低，水轮机效率低，且汽蚀破坏很严重。二是应及时清理拦污栅杂物，防止杂物阻塞以致影响机组出力。三是检查尾水位是否升高。四是详细检查水轮导叶拐臂的转动角度是否一致，发生个别导叶角度不一致时应停止处理。五是检查水轮内部噪音情况，做全开、全关动作，排除杂物，必要拆卸水轮尾管或打开进入孔进入蜗壳，取走杂物。六是水轮机出力下降，往往会出现异常声响、振动，蜗壳压力表指示下降或大幅波动现象，要根据情况判断，分析处理。

二、水轮机振动

（一）机械安装方面

1.由于轴曲变形，机组主轴同心度不好，主轴结合连接不紧，轴承调整不良，间隙过大等原因，开机后引起的振动，这属机组检修质量不合格问题，必须拆卸机组部件重新检测安装。

2.机组转动部件间隙过大，摆度大会引起局部摩擦，从而产生机组振动并伴随声响，摩擦部位温度较高，必须重新调整处理。

3.机组转动部分重量不平衡，机组振动情况与转速高低有关，而与负荷大小无多大关系，这通常属转轮补焊后叶片重量不均、叶片局部变形严重，必须拆卸机组转轮进行平衡检查及叶片形状测量比较修整，清除机组振动。

（二）水力平衡方面

1.尾水管中水流漩涡引起水轮机振动，此时机组振动与负荷大小有关，机组负荷小时容易引起振动且机组噪声明显增大，通常采用避开二况区域或在尾水管中安装补气管进行补气的方法，减轻或消除漩涡引起机组振动现象。

2.当转轮叶片间被杂物卡住，导叶被杂物卡住，导叶剪断销剪断，单导叶自由活动造成水流不平衡，此时机组声响异常，出力下降，必须仔细检查，关闭导水叶。当关闭导水叶时，机组转速能够下降到35%应立即刹车停机，当不能使机组转速下降到35%时应关闭主阀后再停机，然后拆卸尾水管取出杂物。

三、轴承温度过高

（一）主要原因

一是轴承冷却水中断或减少；二是导流油槽油位过低或缺油；三是油质劣化，油本身不清洁或运行中油劣化，降低油的润滑效果，使轴瓦槽腐蚀造成轴承温度升高；四是发电机轴承座的对地绝缘降低或消失引起轴电流；五是机组振动；六是摆度超过允许值。

（二）处理

一是检查冷却水压等，若属冷却水中断，应迅速检查冷却水阀门，无效应立即停机；二是若油位过低或油质劣化，应立即停机交检修班更换透平油；三是找出接地处，加以消除；四是消除机组振动原因；五是一时找不到原因，应立即停机。

四、机组过速

机组过速可能有以下原因：机组突然甩负荷或调速器失灵现象，机组有高速转声，调速器周波表指示偏高，控制屏上有关表计指示异常。

处理：监视机组保护动作及自动情况，若动作不良应手动帮助，调整器自动操作失常，应立即切手动，关闭导叶。压油槽油位过低，应设法恢复，若不可恢复，必须关闭主阀停机。

五、机组突然甩负荷

原因：系统事故使紧急停机磁阀动作，本机故障或事故机组保护动作，使紧急停机电磁阀动作，调整器失灵现象。对此，当属系统故障而使全厂机组全部解列，应监视各机组的自动情况，并维护厂用电不中断，待系统事故消除后并网，当属本机故障或事故时，应迅速查明故障或事故原因所在并尽快消除，检修调速器。

六、主配压阀卡死，主接力器突开至最大或突关至零

原因：活塞与阀体装配不良，油内有水份使活塞被锈住或杂物卡住活塞。

处理：当出现主配压阀卡死时，应立即关主阀停机，停机后，当主接力器自动关闭时，操作手轮不起作用，说明活塞上部被卡住，这时可向下敲击辅助接力器上部圆盘，使其回复中间位置。当主接力器行程一直开大，用手轮操作减负荷无效，说明活塞下部被卡住，此时可接与辅助接力器活塞相连的外部分向上撬起，并往复动作几次，使其回复到中间位置。

七、压油装置油压下降

（一）原因

油泵电动机油源中断或熔丝烧断，电动机烧坏，螺旋、油泵、螺杆损坏，油管路破裂，压力继电器接点接触不良或电接点压力表接点接触不良。

（二）现象

发低油压警报，检查发现油压装置压力表指示偏低。

（三）处理

如果机组在运行状态，应尽快恢复补气打压，当两台泵均又能启动，或启动后泵不上，应关闭主伐停机，若两台油泵的电动机都在运行，油压还不能上升时应检查压油槽油位，如油位很高，检查压油槽的充气阀，如阀门大门不严，应设法关严，调整油位恢复油压。如果不是充气伐漏气，原因不明应关主阀停机。若电接点压力表接点动作不良，将油泵电机电源控制开关，切“手动”位，恢复油压后停机检查。

八、发电机过负荷

电网高压线路某处发生事故，线路电压大幅度下降，机组运行于独立小网时，供电负荷过大，机组并网于用户线路，由于该线路突然停电，用户的负荷接近于机组供电负荷，因而会出现过负荷运行。水轮发电机在正常运行时不允许过负荷，事故情况下发电机可以承接载短时过负荷，因发电机对温升、绝缘材料的耐温能力有一定的极限，故短时间过负荷对绝缘材料的寿命影响不大，绝缘老化有一定过程，绝缘材料变脆，介质损耗增大，耐受击穿电压强度降低都需要有一个高温作用的时间，高温作用时间愈短，绝缘材料的损害程度愈短。

事故或特殊情况需要发电机过负荷运行，当发电机定子电流超过允许值时，应首先检查发电机的功率电压，并观察定子电流超过允许值时经历的时间，然后用减少励磁电流的方法降低定子电流到额定电流值，但不得使功率因数过高和定子电压过低，若此时方法不奏效，则必须降低发电机的有功负荷或切断一部负荷，使定子电流降到允许值。