【水轮发动机组常见故障\异常及处理方法之探析】发动机故障码变速箱异常
时间：2020-03-25 07:38:03 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
[摘要]水轮发电机组在实际的运作过程中，会遇到许多问题，管理人员只有充分的了解水轮发电机组常见的故障现象、原因，能够准确、快速的识别、分析、判断、处理设备故障，才能保证几组发挥出最大的功效，保证其运转的安全。
[关键词]水轮发电机组；常见故障；处理方法
水轮机的常见故障与事故处理是水轮几组管理人员工作的重要组成部分。在实际的工作环境中，由于种种原因水轮机在运行中，不可避免的要发生各种的异常情况，出现各种障碍，而即便是同一异常现象和故障，都可能是由于不同的原因造成的，所以，管理人员和技术人员必须要充分掌握几组产生异常的各种要领，能够在分析故障时，通过仪表指示、振动、机组运转声响、温度等现象，结合事故预兆、常规处理经验进行分析判断，并采取相应的措施，从根本上消除设备故障。这也就意味着，管理人员和相关技术维修人员应该充分的掌握紧急处理要领，掌握具体的处理方法，进一步提高事故处理的能力和水平，保证水轮发电机组的正常运行。
一、水轮发动机组常见故障及处理
（一）水轮机出力下降
在水轮机导叶开度不变的情况下，机组出力明显下降，造成水轮机出力下降的常见原因有：(1)上游水位大幅下降，渠道来水量急剧减少，电站尾水位抬高(2)前池进水口拦污栅遭杂草严重阻塞。水轮机导水机构有杂物被卡住，冲击式机组的喷嘴堵塞。(3)水轮机导叶剪断销断裂，个别导叶处于自由开度状态。冲击式机组折向器阻挡水流。
针对上述原因进行相应的检查处理：(1)如果水库的水位下降，出现有效水头减小的现象，那么水轮机效率将会被降低，进而产生机组出力下降的情况。因此，当发现水库水位过低时，就应该及时停止发电运行，进一步积蓄水量，等到水位抬高后再进行发电。当渠道来水量急剧减少，或者出现上游电站停机、渠道发生事故断流的情况下，就应该在停机后检查处理。(2)要定期的清理拦污栅杂草，避免杂草阻塞以致影响水轮机出力，定期检查检查尾水渠道的情况，看是否出现被堵塞，或者河道水位抬高的情况。(4)详细检查水轮机导叶拐臂的转动角度是否一致，发现个别导叶角度不一致时停机处理。检查水轮机内部噪声情况，做全开、全关动作，排除杂物。必要时拆卸水轮机尾水管或打开进人孔进入蜗壳，取出杂物。
（二）水轮机振动
如果水轮机运行过程中出现振动过大的情况，那将会极大的影响机组的正常运行，会导致机组运行不稳定，机组运转噪声过大，轴承温度过高，出力波动大，机组并网困难，甚至会导致机组固定部件的损坏，尾水管金属焊接部位发生裂缝，轴承温度过高而无法连续运行的严重后果。可见水轮机的震动对几组的运行影响很大，需要管理人员具体问题具体分析，弄清机组振动的原因，有针对性的采取相应的措施，快速的恢复机组的正常运转。一般来说，水轮机振动主要是由机械安装和水力平衡两方面原因造成的。
机械安装方面：
(1)如果在安装时，出现主轴弯曲变形，主轴法兰连接不紧，轴承调整不良，机组主轴同心度不好，间隙过大等问题，将会直接导致开机后出现较大振动的现象。这属于机组检修质量不合格的问题，必须拆卸机组部件重新检测安装。
(2)由于机组转动部件间隙过小，当其摆度大时，就会产生局部摩擦，从而造成机组振动并伴随声响。在这种情况下，摩擦部位温度一般都会比较高，需要进行重新调整和处理。
(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，但是却和负荷大小没有关系。这种情况一般属于转轮补焊后，叶片重量不等，叶片局部变形严重的问题，需要拆卸机组转轮实施动平衡检查及叶片形状测量比较修正，以便能够快速的消除机组的振动。
水力平衡方面：
(1)当尾水管中水流漩涡造成水轮机产生振动时，机组振动与负荷大小密切相关，当机组负荷小时就很容易产生振动，而且机组的噪声将会得到明显增大。一般的处理方法是避开此运行工况区域，或者在尾水管中安装补气管进行补气的方法，这样可以很好的减轻或消除漩涡引起的机组振动。
(2)冲击式机组，如果尾水位上涨，其尾水就会大量的回溅到转轮的水斗上，此时将会极大的影响喷针射流的正常工作，进而造成起机组振动的增加；在几组正常运转的情况，冲击式机组的尾水位与转轮之间，是保持着一定距离的，尾水属于无压流动，但如果尾水管补气孔过小或遭到堵塞，那会导致尾水管真空度增加，使得尾水位抬高，严重时会淹没转轮，此时将会发生强烈振动，导致机组出力大的幅度下降。
(3)如果混流式机组转轮叶片间被杂物卡住，导叶被杂物卡住，销断裂，单只导叶自由活动，就可能会造成水流不平衡，最终出现机组声响的异常，导致出力严重下降，因此，必须要认真细致的检查，根据具体的原因进行有效的处理，必要时还应该及时的拆卸尾水管将杂物取出。
二、水轮发电机的异常运行与事故处理
在实际的运行中，因为发电机自身和外界因素的影响，发电机在运行中或多或少的会出现各种异常现象。当发电机发生异常现象时，有关表计的指示会明确反映。此时，运行管理人员应该及时的根据故障瞬间仪表指示、保护信号指示等其他情况，快速的判断故障的性质和部位，将故障控制在一定的范围内。
（一）发电机过负荷
一般来说，小型发电机在并入大电网运行时，是无过负荷现象的，可能出现过负荷运行的情况有：
(1)电网高压线路某处发生事故，
线路电压大幅度下降。
(2)机组运行于独立小电网时，供电负荷过大；机组并网运行于用户线路，因为该线路突然停电，导致用户的负荷接近于机组供电负荷，导致并网机组过负荷运行。
从水轮发电机组在正常运行的角度上看，过负荷现象是应该坚决杜绝的。当然根据实际的情况，在运行规程规定框架内，当几组发生特殊的事故情况时，发电机可以承载短时过负荷。这是因为发电机对温升和绝缘材料的耐温能力有一定的裕度，所以短时间过负荷不会对绝缘材料的寿命产生太大的影响。同时，绕组绝缘老化需要一定的时间，质损耗增大，绝缘材料变脆，介耐受击穿电压强度降低等，也都需要经过一定时间的高温作用。高温作用时间短，绝缘材料的损害程度就轻。
在发生事故或者在特殊情况下，需要发电机组过负荷运行的，一旦发电机定子电流超过允许值，电气值班人员应该马上检查发电机的功率和电压，同时密切观察和记录定子电流超过允许值所经历的时间，接着按照相关的规定通过减少励磁电流，降低定子电流到额定电流值。在这过程中需要注意的是，避免出现功率因数过高和定子电压过低的情况。如果这种方法没有发挥作用，那就需要马上降低发电机的有功负荷，或者先将一部分负荷切断，使定子电流降到许可值。
（二）发电机运行中欠励磁或失磁
发电机的欠励磁，是指发电机运行中，晶闸管损坏，突然二相运行，使发电机的励磁电流大幅度减少，严重时会使发电机进相运行的现象。发电机转子励磁回路断线、晶闸管励磁开关误跳闸或励磁二相以上整流管损坏，会使发电机失去励磁电流而造成失磁。
当发电机欠励磁运行时，可以通过钳形电流表，来对励磁回路三相电流进行检查，如果发现是励磁少一相工作，就应该立即降低有功负荷，解列停机后再有针对性的进行检查处理。
一般来说，并网运行的发电机失磁后，励磁电流表指示降为零；发电机定子电压表指示下降，定子电流出现异常增大的现象，此时过负荷保护动作将会迅速发出信号；这种情况下发电机转速不断升高、功率因数表进相、无功电能表倒转。
当发电机失磁后，会造成发电机同步运行变为异步运行，发电机向电网吸收大量无功功率。具体的处理方法：①为了降低定子电流，值班人员应快速的降低有功功率；②手动增加励磁电流或合上励磁开关恢复励磁电流；③如仍无效果，说明励磁转子绕组回路有断路故障，应立即解列停机检查处理。
三、结语
正确的水轮发动机组常见故障、异常，是保证水轮发电机组正常运转的保证，管理人员和技术人员应该要在科学的理论指导下，结合自身的工作经验，在实际工作中快速的分析判断各种故障和异常产生的原因，并掌握正确的及处理的方法。
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